JP6776839B2 - 増幅器及び送信機 - Google Patents

Description

本願開示は、増幅器及び送信機に関する。

パワーアンプ（電力増幅器）は入力信号の電力を増幅するよう機能する増幅器であり、無線通信機及びレーダ装置の送信部等に用いられる。送信する電波の到達距離を延ばすためには、送信電力を大きくしなければならない。このため、送信部には出力電力を高めるための電力増幅器が配置される。

充分な電力増幅能力を実現するためには、電力増幅器において、複数の増幅器チップを並列に接続する。そのような電力増幅器の出力電力は、以下のように、増幅器チップの１つあたりの出力電力と、チップ数と、合成効率との積で表される。

出力電力＝増幅器チップの電力×チップ数×合成効率
ここで合成効率とは、出力信号を１つに合成するときの効率であり、理想的には１である。

例えば４個の増幅器チップを並列に接続して用いる場合、１つの入力信号を４つの信号に分配して４個の増幅器チップにそれぞれ入力し、４個の増幅器チップの４つの出力信号を１つの信号に合成する。例えばウィルキンソン型の２分配器及び２合成器とトーナメント状の信号線路とを使用することにより、４個の増幅器チップに対する信号の分配及び合成を実現することができる。即ち、１つの入力信号を２分配器により２つの信号に分配し、これら２つの信号の各々を２分配器により更に２つの信号に分配することで、４個の増幅器チップへの４つの入力信号を生成する。同様に４個の増幅器チップのうち、２個の増幅器チップの２つの出力信号を２合成器により１つの信号に合成し、別の２個の増幅器チップの２つの出力信号を２合成器により１つの信号に合成し、これら２つの合成信号を２合成器により１つの信号に合成する。この構成において、入力信号側の４経路の信号線路は互いに等長配線となり、出力信号側の４経路の信号線路も互いに等長配線となる。

上記のような電力増幅器においては、電力の損失と専有面積の増大とが問題となる。例えば２^ｎ個の増幅チップの出力を合成する場合、２合成器がｎ段に接続されるので、１つの２合成器の損失のn倍の損失が発生し、合成効率が低下する。このため増幅器チップの数を例えば２倍に増やしても、出力電力は２倍には増加しない。また、複数の増幅器チップが一方向に配列されることにより、専有面積が大きくなってしまう。また増幅器チップの個数を増やすと、配列された増幅器チップの両端のチップ間の間隔が広がるため、接続する線路長も長くなり、損失の増大につながる。出力側の信号の合成に関する問題は、入力側の信号の分配に関しても同様に存在する。

特公昭６２−３９８４５号公報 特開平３−８５００３号公報 特開昭５９−１７８８０７号公報

以上を鑑みると、複数の増幅器チップに対する信号の分配及び合成に関する損失を抑えた増幅器を提供することが望まれる。

増幅器は、第１の中心導体と第１の外部導体とを含む円形状の第１の同軸線路と、複数の第１の誘電体基板と、複数の第１の線状導体と、複数の第１の面状導体とを含む複数の第１のマイクロストリップ線路と、前記複数の第１の誘電体基板を前記第１の同軸線路の端面において周方向に並べ、前記第１の中心導体と前記複数の第１の線状導体とを接続し、前記第１の外部導体と前記複数の第１の面状導体とを接続した分配部と、前記複数の第１のマイクロストリップ線路にそれぞれ接続される複数の増幅器チップと、複数の第２の誘電体基板と、複数の第２の線状導体と、複数の第２の面状導体とを含み、前記複数の増幅器チップにそれぞれ接続される複数の第２のマイクロストリップ線路と、第２の中心導体と第２の外部導体とを含む円形状の第２の同軸線路と、前記複数の第２の誘電体基板を前記第２の同軸線路の端面において周方向に並べ、前記第２の中心導体と前記複数の第２の線状導体とを接続し、前記第２の外部導体と前記複数の第２の面状導体とを接続した合成部とを含む。

少なくとも１つの実施例によれば、複数の増幅器チップに対する信号の分配及び合成に関する損失を抑えた高出力増幅器を提供することができる。

図１は、電力増幅器の構成の一例を示す図である。 図２は、導波管同軸変換器の構成の一例を示す図である。 図３は、導波管の電磁界のモードの一例を示す図である。 図４は、同軸線路の電磁界のモードの一例を示す図である。 図５は、分配回路又は合成回路の構成の一例を示す図である。 図６は、マイクロストリップ線路及び電磁界分布の一例を示す図である。 図７は、分配回路又は合成回路の接続形態の一例を示す図である。 図８は、分配回路又は合成回路の接続形態の別の一例を示す図である。 図９は、増幅器チップを配置する構成の一例を示す図である。 図１０は、図９に示す構造の線Ａ−Ａに沿った断面を示す図である。 図１１は、マイクロストリップ線路の線状導体と面状導体とを入れ替える構成の一例を示す図である。 図１２は、マイクロストリップ線路の線状導体と面状導体とを入れ替える構成の一例を示す図である。 図１３は、増幅器チップを配置する構成の別の一例を示す図である。 図１４は、増幅器チップを配置する構成の更に別の一例を示す図である。 図１５は、増幅器チップを配置する構成の更に別の一例を示す図である。 図１６は、分配回路に接続される同軸線路の形状の一例を示す図である。 図１７は、図１に示す増幅器の通過反射特性の一例を示す図である。 図１８は、送信機の構成の一例を示す図である。

以下に、本発明の実施例を添付の図面を用いて詳細に説明する。なお各図において、同一又は対応する構成要素は同一又は対応する番号で参照し、その説明は適宜省略する。

図１は、電力増幅器の構成の一例を示す図である。図１に示す電力増幅器は、円形導波管１１、導波管同軸変換器１２、同軸線路１３、分配回路１４、複数の増幅器チップ１５−１乃至１５−４、合成回路１６、同軸線路１７、同軸導波管変換器１８、及び円形導波管１９を含む。この例では４個の増幅器チップ１５−１乃至１５−４が設けられているが、増幅器チップ１５−１乃至１５−４の数は４個に限られるものではなく、２個以上の任意の数であって良い。

入力信号の電磁波が、円形導波管１１に印加され、円形導波管１１中を伝搬する。円形導波管１１中を伝搬した入力信号の電磁波は、導波管同軸変換器１２により同軸線路１３中の電気信号に変換され、この電気信号が同軸線路１３中を伝搬する。入力信号は同軸線路１３から分配回路１４に印加され、複数個（この例では４個）の入力信号に分配される。４個の入力信号はそれぞれ４個の増幅器チップ１５−１乃至１５−４に印加され、入力信号の電力が増幅された信号である出力信号が増幅器チップ１５−１乃至１５−４の各々から出力される。

４個の増幅器チップ１５−１乃至１５−４からの４個の出力信号は、合成回路１６により１つの出力信号に合成される。合成後の出力信号は同軸線路１７に印加され、同軸線路１７中を伝搬する。同軸線路１７中を伝搬した出力信号は、同軸導波管変換器１８により円形導波管１９中の電磁波に変換され、この電磁波の出力信号が円形導波管１９を伝搬する。円形導波管１９中を伝搬した出力信号は円形導波管１９の出力端から出力される。

図２は、導波管同軸変換器の構成の一例を示す図である。円形導波管１１は、円形の断面を有する金属管２１を含む。この金属管２１は中空であり、金属管２１内部の空間を電磁波が伝搬する。

金属管２１の一端には導波管同軸変換器１２が設けられている。導波管同軸変換器１２は、円形導波管１１の金属管２１の延長である金属管２１とその内部の空間に設けられた中心導体２４とを含む。中心導体２４は、円形の断面を有し、中空ではなく内部の詰まった構造であってよい。導波管同軸変換器１２は、同軸線路１３に接続されている。同軸線路１３は、各々断面が円形である径変換部１３−１と固定径線路部１３−２とを含む。径変換部１３−１は、中心導体２５、外部導体２２、及び誘電体２７を含む。径変換部１３−１の中心導体２５は、導波管同軸変換器１２の中心導体２４に電気的に接続されている。中心導体２４と中心導体２４とは、同一の導電性材料（金属等の導体）により一体的に連続に形成されていてよい。径変換部１３−１の外部導体２２は、導波管同軸変換器１２の金属管２１に電気的に接続されている。誘電体２７は、外部導体２２と中心導体２５との間に設けられている。

径変換部１３−１の外部導体２２、中心導体２５、及び誘電体２７は、導波管同軸変換器１２側から固定径線路部１３−２側に向かい、徐々に径が狭まるように形成されている。固定径線路部１３−２は、外部導体２３、中心導体２６、及び誘電体２８を含む。径変換部１３−１の径が狭まった側の一端が固定径線路部１３−２の一端に接続されている。中心導体２５と中心導体２６、外部導体２２と外部導体２３、及び中心導体２５と中心導体２６は一体的に連続に形成されていてよい。このように同軸線路１３の径を徐々に狭める構造とすることで、円形導波管１１から導波管同軸変換器１２を介して同軸線路１３に到る経路において信号の損失を小さくすることができる。

図３は、導波管の電磁界のモードの一例を示す図である。円形導波管１１の金属管２１の内部では、金属管２１の形状、寸法、及び電磁波の波長に応じた態様（伝搬モード）の電磁界が形成される。図３は、円形導波管１１の伝搬モードの一例としてＴＭ０１モードを示す。

ＴＭ０１モードの電磁波は、図３に示されるように、金属管２１の内部において管軸方向（電磁波進行方向）に垂直な方向の成分のみを有する磁場３２と、管軸方向とそれに垂直な方向との両方向の成分を有する電場３１とを有する。なお図３には、電場３１が管軸方向に垂直な方向に向いている位置での円形導波管１１の断面を示している。ＴＭ０１であるので、管軸方向に垂直な周方向と半径方向とにおいて、磁場３２の分布の変化数（波の数）は１と０とである。

図４は、同軸線路の電磁界のモードの一例を示す図である。同軸線路１３の外部導体２３と中心導体２６との間の誘電体の領域には、同軸線路１３の寸法及び電磁波の波長に応じた態様（伝搬モード）の電磁界が形成される。同軸線路では、通常の使用状態では電磁波はＴＥＭモードで伝搬する。

ＴＥＭモードの電磁波は、図４に示されるように、軸方向（電磁波進行方向）に垂直な周方向の成分のみを有する磁場３４と、軸方向に垂直な半径方向の成分のみを有する電場３３とを有する。図３に示される円形導波管１１の電磁波の伝搬モードと図４に示される同軸線路１３の電磁波の伝搬モードとを比較すれば分かるように、電磁界の分布が両者で類似している。従って、図２に示されるように、円形導波管１１の金属管２１内部の空間に、同軸線路１３の中心導体２６の延長である中心導体２４を挿入するだけで、円形導波管１１と同軸線路１３との間における低損失での伝搬モード変換を容易に実現することができる。

図５は、分配回路又は合成回路の構成の一例を示す図である。図５に示される回路構造が、図１に示される分配回路１４と合成回路１６との両方に対して用いられてよい。

図５において、同軸線路１３は、中心導体２６と外部導体２３とを含む。複数のマイクロストリップ線路４０は、複数の線状導体４１と、複数の誘電体基板４２と、複数の面状導体４３とをそれぞれ含む。図５においては、４個のマイクロストリップ線路４０が示されるが、マイクロストリップ線路４０の個数は４個に限られるものではなく、２個以上の任意の数であってよい。

各マイクロストリップ線路４０において、誘電体基板４２の下面に接地電位に設定される面状導体４３が設けられ、誘電体基板４２の上面に信号電位に設定される線状導体４１が設けられる。線状導体４１及び面状導体４３は、銅等の金属からなる導体箔であってよい。

複数の誘電体基板４２が同軸線路１３の端面において周方向に並べられ、中心導体２６と線状導体４１とを電気的に接続し、外部導体２３と面状導体４３とを電気的に接続してある。誘電体基板４２の面方向が、同軸線路１３の外周近傍において同軸線路１３の周方向に一致するように、誘電体基板４２が同軸線路１３に対して配置されてよい。即ち、誘電体基板４２の厚さ方向（面に垂直な方向）が、同軸線路１３の半径方向に一致するように、誘電体基板４２が同軸線路１３に対して配置されてよい。

図６は、マイクロストリップ線路及び電磁界分布の一例を示す図である。マイクロストリップ線路４０の発生する電磁界は、電磁波の進行方向における電磁界成分が若干存在するために、純粋なＴＥＭモードとはならない。しかしその影響は通常は無視できる程小さく、進行方向に垂直な方向の電磁界成分のみを考慮をすればよい準ＴＥＭモードとして、マイクロストリップ線路４０の電磁界を扱えばよい。

準ＴＥＭモードの電磁波は、図６に示されるように、実質的に線路方向（電磁波進行方向）に垂直な方向の成分のみを有する磁場５１と、実質的に線路方向に垂直な方向の成分のみを有する電場５２とを有する。従って、図５に示されるように複数のマイクロストリップ線路４０を配置した場合に、複数のマイクロストリップ線路４０が形成する電磁界分布と同軸線路１３の電磁界分布とが互いに類似することになる。このことは、図４に示される同軸線路１３の電磁波の伝搬モードと、図６に示されるマイクロストリップ線路４０の電磁界分布とを比較すれば理解できる。従って、図５に示されるように複数のマイクロストリップ線路４０を円形導波管１１に対して配置して電気的に接続することにより、円形導波管１１と複数のマイクロストリップ線路４０との間において低損失な信号分配又は合成を実現することができる。

図７は、分配回路又は合成回路の接続形態の一例を示す図である。図５に示すように複数のマイクロストリップ線路４０を円形導波管１１に電気的に接続する際には、例えば図７に示すようにマイクロストリップ線路４０と円形導波管１１とを電気的に接続してよい。なお図７においては、図示の都合上、２個のマイクロストリップ線路４０を示してあるが、図５に示すように２個以上のマイクロストリップ線路４０を配置してよい。

図７に示す接続形態では、マイクロストリップ線路４０の線状導体４１と円形導波管１１の中心導体２６とは、半田６１により電気的に接続される。面状導体４３についても、面状導体４３と外部導体２３との間に半田を設け、半田により確実な電気的接続を確立してよい。

図８は、分配回路又は合成回路の接続形態の別の一例を示す図である。図５に示すように複数のマイクロストリップ線路４０を円形導波管１１に電気的に接続する際には、例えば図８に示すようにマイクロストリップ線路４０と円形導波管１１とを電気的に接続してよい。なお図８においては、図示の都合上、２個のマイクロストリップ線路４０を示してあるが、図５に示すように２個以上のマイクロストリップ線路４０を配置してよい。

図８に示す接続形態では、マイクロストリップ線路４０の線状導体４１と円形導波管１１の中心導体２６とは、金属ワイヤにより電気的に接続される。面状導体４３についても、面状導体４３と外部導体２３との間を金属ワイヤにより接続し、電気的接続を確立してよい。

図９は、増幅器チップを配置する構成の一例を示す図である。図９においては、４角柱状の支持部材７２の２つの側面に配置された２個の増幅器チップ１５−１及び１５−２が示される。図示されない支持部材７２の残りの２つの側面に、図１に示される増幅器チップ１５−３及び１５−４が配置されてよい。

図１０は、図９に示す構造の線Ａ−Ａに沿った断面を示す図である。図１０に示すように、４角柱状の支持部材７２の４つの側面の外側表面には４個の増幅器チップ１５−１乃至１５−４がそれぞれ設けられていてよい。前述のように、増幅器チップ１５−１乃至１５−４の数は４個に限られず、複数個であれば幾つであってもよい。ｎ個（ｎは３以上の整数）の増幅器チップを使用する場合には、ｎ角柱状の支持部材のｎ個の側面の外側表面にｎ個の増幅器チップをそれぞれ配置すればよい。ｎ角径の内接円を考えた場合、ｎ個の増幅器チップは、内接円の周に沿って円周状に配列されることになる。

増幅器チップを円周上に配置することにより、増幅器チップを配置する領域の専有面積を比較的小さくすることができる。また複数個のマイクロストリップ線路４０も図５に示すように周方向に円周上に並べられているので、これら複数個の増幅器チップにそれぞれ接続する増幅器チップを円周上に配置することにより、接続する線路長を等長配線とすることが容易となる。従って、増幅器チップの個数を増やしても、接続する線路長が長くなることはなく、信号の損失が増大することもない。なお円柱形状ではなく、図１０に示すように角柱形状又は少なくとも角柱の側面の形状を有する支持部材７２の角柱の各側面の外側表面に複数の増幅器チップを設けることにより、増幅器チップ１５−１乃至１５−４を確実に支持部材に固定することが可能となる。

図９に戻り、増幅器チップ１５−１は、支持部材７２の側面に配置されたマイクロストリップ線路７４−１及び７６−１と電気的に接続される。具体的には、増幅器チップ１５−１のパッド８３とマイクロストリップ線路７４−１の線状導体とを金属ワイヤ８１で接続し、増幅器チップ１５−１のパッド８４とマイクロストリップ線路７６−１の線状導体とを金属ワイヤ８２で接続している。金属ワイヤ８１及び８２による接続により、増幅器チップ１５−１とマイクロストリップ線路７４−１及び７６−１との信号電位の接続が行われる。接地電位については、支持部材７２を金属等の導電性材料で形成し、マイクロストリップ線路７４−１及び７６−１の面状導体を支持部材７２で代用するか或いは支持部材７２に接続し、増幅器チップ１５−１の接地端子を支持部材７２に接続すればよい。同様にして、増幅器チップ１５−２は、マイクロストリップ線路７４−２及び７６−２と電気的に接続される。支持部材７２の他の側面に配置された増幅器チップ１５−３及び１５−４についても同様の構成としてよい。

支持部材７２には４つの側面を有する支持部材７１が接続される。支持部材７１の２つの側面には、マイクロストリップ線路７３−１及び７３−２が設けられる。マイクロストリップ線路７３−１及び７３−２は、マイクロストリップ線路７４−１及び７４−２とそれぞれ電気的に接続される。支持部材７１の図示されない２つの側面にも、同様にマイクロストリップ線路が設けられ、同様の構成となっていてよい。支持部材７１は金属等の導電性材料で形成され、支持部材７２と電気的に接続されていてよい。支持部材７１の４つの側面に設けられる４個のマイクロストリップ線路は、図５に示される４個のマイクロストリップ線路４０にそれぞれ電気的に接続されてよい。

図５に示すマイクロストリップ線路４０の配置では、各マイクロストリップ線路４０の線状導体４１が内側を向いている。それに対して、図９に示すマイクロストリップ線路の配置では、各マイクロストリップ線路の線状導体が外側を向いている。従って、図５に示される４個のマイクロストリップ線路４０と図９に示す支持部材７１の４つの側面に設けられる４個のマイクロストリップ線路とを電気的に接続するためには、外側と内側とで線状導体と面状導体との入れ替えを行うことが好ましい。即ち、誘電体基板の上側と下側とで線状導体と面状導体との入れ替えを行うことが好ましい。

図１１は、マイクロストリップ線路の線状導体と面状導体とを入れ替える構成の一例を示す図である。図１１には、マイクロストリップ線路の誘電体基板４２を上方から見た（即ち厚さ方向に上面側から見た）平面図が示される。貫通電極９１乃至９３は、金属等の導電性材料で形成され、誘電体基板４２を貫通する電極である。図１１には、貫通電極９１乃至９３の上端が見えている。

図１２は、マイクロストリップ線路の線状導体と面状導体とを入れ替える構成の一例を示す図である。図１２には、図１１に示されるマイクロストリップ線路の誘電体基板４２を下方から見た（即ち厚さ方向に底面側から見た）平面図が示される。図１２には、貫通電極９１乃至９３の下端が見えている。

図１１に示されるように、誘電体基板４２の図示左側の領域において上面に配置される線状導体４１は、誘電体基板４２の図示中央付近の位置において貫通電極９１の上端に電気的に接続される。図１２に示されるように、誘電体基板４２の図示左側の領域において下面に配置される面状導体４３は、誘電体基板４２の図示中央付近の位置において貫通電極９２及び９３の下端に電気的に接続される。

図１１に示されるように、誘電体基板４２の図示右側の領域において上面に配置される面状導体４３Ａは、誘電体基板４２の図示中央付近の位置において貫通電極９２及び９３の上端に電気的に接続される。図１２に示されるように、誘電体基板４２の図示右側の領域において下面に配置される線状導体４１Ａは、誘電体基板４２の図示中央付近の位置において貫通電極９１の下端に電気的に接続される。

上記の接続構造を用いることで、誘電体基板４２の上面の線状導体４１が誘電体基板４２の下面の線状導体４１Ａに貫通電極９１を介して電気的に接続される。また誘電体基板４２の下面の面状導体４３が誘電体基板４２の上面の面状導体４３Ａに貫通電極９２及び９３を介して電気的に接続される。これにより、誘電体基板４２の上側と下側とで線状導体と面状導体との入れ替えを行うことができる。

図１３は、増幅器チップを配置する構成の別の一例を示す図である。図１３に示す構成では、角柱の側面の形状を有する支持部材１０２を用い、支持部材１０２の角柱の各側面の内側表面に前記複数の増幅器チップが設けられている。図１３の配置構成では、図１０の配置構成と同様に、専有面積の削減及び等長配線の実現の観点から好ましいと共に、図１１及び図１２に示すような線状導体と面状導体との入れ替えを行う必要が無く、単純な構成とすることができる。

図１４は、増幅器チップを配置する構成の更に別の一例を示す図である。図１４に示す構成では、支持部材は互いに分離可能な複数の板状部材７２−１乃至７２−４を含む。板状部材７２−１乃至７２−４は互いに組み合わされて、角柱の側面の形状を有する支持部材を形成する。この角柱の側面の形状を有する支持部材の側面の内側表面に、増幅器チップ１５−１乃至１５−４がそれぞれ取り付けられる。板状部材７２−１乃至７２−４は、金属等の導電性の材料で形成されてよい。板状部材７２−１乃至７２−４を互いに組み合わせる方法は特に限定されない。互いに係合する機械的な構造を用いてもよいし、接着剤を用いてもよいし、ネジ止めを用いてもよい。

複数の分離可能な板状部材７２−１乃至７２−４を用いることで、分離状態の板状部材７２−１乃至７２−４の各々に増幅器チップ等を搭載した後に、板状部材７２−１乃至７２−４を互いに組み合わせてひとまとまりの支持部材を形成することができる。これにより、図１３に示すように最初から一塊となっている支持部材１０２の側面の内側表面に複数の増幅器チップ等を取り付ける作業と比較して、図１３の構造と等価な図１４の構造を容易に作成することが可能となる。

図１５は、増幅器チップを配置する構成の更に別の一例を示す図である。図１５に示す構成では、支持部材は互いに分離可能な複数の板状部材１０２−１乃至１０２−４を含む。板状部材１０２−１乃至１０２−４は互いに組み合わされて、角柱の側面の形状を有する支持部材を形成する。この角柱の側面の形状を有する支持部材の側面の外側表面に、増幅器チップ１５−１乃至１５−４がそれぞれ取り付けられる。板状部材１０２−１乃至１０２−４は、金属等の導電性の材料で形成されてよい。板状部材７２−１乃至７２−４を互いに組み合わせる方法は特に限定されない。

複数の分離可能な板状部材１０２−１乃至１０２−４を用いることで、分離状態の板状部材１０２−１乃至１０２−４の各々に増幅器チップ等を搭載した後に、板状部材を互いに組み合わせてひとまとまりの支持部材を形成することができる。これにより、図１０に示すように最初から一塊となっている支持部材７２の側面の外側表面に複数の増幅器チップ等を取り付ける作業と比較して、図１０の構造と等価な図１５の構造を容易に作成することが可能となる。

図１６は、分配回路に接続される同軸線路の形状の一例を示す図である。図１６に示す同軸線路１３においては、外部導体２３、中心導体２６、及び誘電体２８の径が徐々に広がり、複数のマイクロストリップ線路４０と電気的に接続される端面において、同軸線路１３の径がそれ以外の位置における径よりも大きくなっている。同軸線路１３の径とマイクロストリップ線路４０のサイズとの相対的な関係が、例えば図５に示すような関係である場合、たかだか４個程度のマイクロストリップ線路４０しか同軸線路１３に直接に接続することができない。しかしながら、同軸線路１３の径がマイクロストリップ線路４０のサイズに対して相対的に大きくなれば、同軸線路１３に接続するマイクロストリップ線路４０の数を増やすことができる。

図１６においては、同軸線路１３はその直径が徐々に増大する直径変化部を有し、当該直径変化部の一端に位置する同軸線路１３の端面に、複数のマイクロストリップ線路４０が電気的に接続されている。このような構造とすることにより、同軸線路１３の端面に電気的に接続するマイクロストリップ線路４０の数を大きくすることが可能となる。即ち、互いに並列に接続する増幅器チップの数を大きくして、増幅率を増大させることが可能となる。

図１７は、図１に示す増幅器の通過反射特性の一例を示す図である。図１７に示す通過反射特性は、計算機シミュレーションにより求めた結果である。計算機シミュレーションの対象となる構成は、計算を簡略化するために、図１において増幅器チップを削除してその両端をそのまま短絡させた構成（即ち増幅率が１の構成）である。

特性曲線１１１がＳ１１であり、特性曲線１１２がＳ２１である。設計した通過周波数帯域９ＧＨｚ−１２ＧＨｚにおいて、通過特性Ｓ２１が略０ｄＢとなっており、損失が略ゼロとなっている。またこの通過周波数帯域において、反射損失Ｓ１１は−１０ｄＢ以下となっており、反射される電力は１／１０以下であることが分かる。このように分配損失及び合成損失の小さな効率のよい増幅器を図１に示す構成により実現することができる。

図１８は、送信機の構成の一例を示す図である。図１８に示す送信機は、発振器１２１、ミキサ回路１２２、電力増幅器１２３、アンテナ１２４、及びデータ部１２５を含む。発振器１２１により生成した搬送波を、データ部１２５からの送信データに応じてミキサ回路１２２により変調する。ミキサ回路１２２の出力である変調波を電力増幅器１２３により増幅し、増幅後の変調波をアンテナ１２４から送信する。電力増幅器１２３は、図１に示される構成を有する増幅器であってよい。なお増幅器の入出力部分は円形導波管１１及び１９である必要はなく、同軸線路１３及び１７であってもよい。即ち、ミキサ回路１２２の出力を同軸線路１３から分配回路１４を介して増幅器チップ１５−１乃至１５−４に入力し、増幅器チップ１５−１乃至１５−４の出力を合成回路１６を介して同軸線路１７からアンテナ１２４に導いてよい。

以上、本発明を実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の範囲内で様々な変形が可能である。

１１ 円形導波管
１２ 導波管同軸変換器
１３ 同軸線路
１４ 分配回路
１５−１〜１５−４ 増幅器チップ
１６ 合成回路
１７ 同軸線路
１８ 同軸導波管変換器
１９ 円形導波管

Claims (8)

1. 第１の中心導体と第１の外部導体とを含む円形状の第１の同軸線路と、
   複数の第１の誘電体基板と、複数の第１の線状導体と、複数の第１の面状導体とを含む複数の第１のマイクロストリップ線路と、
   前記複数の第１の誘電体基板を前記第１の同軸線路の端面において周方向に並べ、前記第１の中心導体と前記複数の第１の線状導体とを接続し、前記第１の外部導体と前記複数の第１の面状導体とを接続した分配部と、
   前記複数の第１のマイクロストリップ線路にそれぞれ接続される複数の増幅器チップと
   複数の第２の誘電体基板と、複数の第２の線状導体と、複数の第２の面状導体とを含み、前記複数の増幅器チップにそれぞれ接続される複数の第２のマイクロストリップ線路と、
   第２の中心導体と第２の外部導体とを含む円形状の第２の同軸線路と、
   前記複数の第２の誘電体基板を前記第２の同軸線路の端面において周方向に並べ、前記第２の中心導体と前記複数の第２の線状導体とを接続し、前記第２の外部導体と前記複数の第２の面状導体とを接続した合成部と
   を含む増幅器。
2. 前記複数の増幅器チップは円周状に配列される請求項１記載の増幅器。
3. 角柱の側面の形状を有する支持部材を更に含み、
   前記支持部材の角柱の各側面の外側表面に前記複数の増幅器チップが設けられている請求項１又は２記載の増幅器。
4. 角柱の側面の形状を有する支持部材を更に含み、
   前記支持部材の角柱の各側面の内側表面に前記複数の増幅器チップが設けられている請求項１又は２記載の増幅器。
5. 前記支持部材は互いに分離可能な複数の板状部材を含み、前記複数の板状部材が互いに組み合わされて前記角柱を形成する請求項３又は４記載の増幅器。
6. 円形導波管と、
   前記円形導波管と前記第１又は第２の同軸線路とを結合する変換器と
   を更に含む請求項１乃至５いずれか一項記載の増幅器。
7. 前記第１の同軸線路及び第２の同軸線路の少なくとも１つは直径が徐々に増大する直径変化部を含み、前記直径変化部の一端が前記端面である請求項１乃至６いずれか一項記載の増幅器。
8. 発振器と、
   ミキサ回路と、
   電力増幅器と
   を含み、前記電力増幅器は、
   第１の中心導体と第１の外部導体とを含む円形状の第１の同軸線路と、
   複数の第１の誘電体基板と、複数の第１の線状導体と、複数の第１の面状導体とを含む複数の第１のマイクロストリップ線路と、
   前記複数の第１の誘電体基板を前記第１の同軸線路の端面において周方向に並べ、前記第１の中心導体と前記複数の第１の線状導体とを接続し、前記第１の外部導体と前記複数の第１の面状導体とを接続した分配部と、
   前記複数の第１のマイクロストリップ線路にそれぞれ接続される複数の増幅器チップと
   複数の第２の誘電体基板と、複数の第２の線状導体と、複数の第２の面状導体とを含み、前記複数の増幅器チップにそれぞれ接続される複数の第２のマイクロストリップ線路と、
   第２の中心導体と第２の外部導体とを含む円形状の第２の同軸線路と、
   前記複数の第２の誘電体基板を前記第２の同軸線路の端面において周方向に並べ、前記第２の中心導体と前記複数の第２の線状導体とを接続し、前記第２の外部導体と前記複数の第２の面状導体とを接続した合成部と
   を含む送信機。