JP7568401B2 - 増幅装置、レーダ装置、および、増幅方法 - Google Patents

増幅装置、レーダ装置、および、増幅方法 Download PDF

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Description

本発明は、高周波信号を増幅する技術に関する。
特許文献１には、高周波信号を増幅する電力増幅器が開示されている。
特開２０１０－１７５３３３号公報
特許文献１では、最終段の増幅器が１個であるが、最終段の増幅器を複数備えることがある。そして、複数の増幅器に対して共通の供給ラインで電源を供給する場合、故障した増幅器によって、故障していない他の増幅器等、増幅装置を構成する他の回路素子に対して悪影響を及ぼすことがある。
したがって、本発明は、複数の増幅器における故障した増幅器による他の回路素子への悪影響を抑制する増幅装置および増幅方法を提供することにある。
この発明の増幅装置は、複数の増幅部、電源メインライン、複数の電源分岐ライン、および、保護部を備える。複数の増幅部は、それぞれに高周波信号を増幅する。電源メインラインは、複数の増幅部に共通の電源ラインである。複数の電源分岐ラインは、電源メインラインから分岐し、それぞれに増幅部に接続する。保護部は、増幅部に接続した電源分岐ラインに対して配置され、電源分岐ラインから増幅部に流れる駆動電流に基づいて、電源分岐ラインを遮断する。
この構成では、故障によって駆動電流が変化した増幅器は、共通の電源メインラインから切り離される。
この発明によれば、故障した増幅器による他の回路素子への悪影響を抑制できる。
図１は、本発明の実施形態に係る最終段増幅部を構成する１個の増幅回路の構成を示す回路図である。 図２は、本発明の実施形態に係る最終段増幅部の構成を示す回路図である。 図３（Ａ）は、正常時の増幅回路の動作状態を示す回路図であり、図３（Ｂ）は、異常時の増幅回路の動作状態を示す回路図である。 図４は、本発明の実施形態に係るフェールセーフ処理を示すフローチャートである。 図５は、本発明の実施形態に係る送信装置の構成を示す機能ブロック図である。 図６は、本発明の実施形態に係る増幅回路の別の一例を示す回路図である。 図７は、故障数検出部の構成を示す回路図である。 図８は、本発明の実施形態に係るフェールセーフ処理および第１の送信制御を示すフローチャートである。 図９は、本発明の実施形態に係るフェールセーフ処理および第２の送信制御を示すフローチャートである。 図１０は、本発明の第２の送信制御の制御テーブル例を示す図である。 図１１は、判定用の監視信号の生成処理の一例を示すフローチャートである。
本発明の実施形態に係る増幅装置、送信装置、および、増幅方法について、図を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態に係る最終段増幅部を構成する１個の増幅回路の構成を示す回路図である。図２は、本発明の実施形態に係る最終段増幅部の構成を示す回路図である。図３（Ａ）は、正常時の増幅回路の動作状態を示す回路図であり、図３（Ｂ）は、異常時の増幅回路の動作状態を示す回路図である。
（最終段増幅部の構成）
まず、図２を用いて、最終段増幅部の構成について説明する。図２に示すように、最終段増幅部２０は、４個の増幅回路２１－２４、３個の分配器２０１－２０３、３個の合成器２０４－２０６、および、電源ライン９０を備える。増幅回路２１－２４は、具体的には、半導体を用いた増幅回路である。分配器２０１－２０３は、具体的には、例えば、マイクロストリップ線路を用いて構成される。合成器２０４－２０６は、具体的には、例えば、マイクロストリップ線路を用いて構成される。
分配器２０１は、分配器２０２と分配器２０３とに接続する。分配器２０２は、増幅回路２１と増幅回路２２とに接続する。分配器２０３は、増幅回路２３と増幅回路２４とに接続する。
合成器２０４は、増幅回路２１と増幅回路２２とに接続する。合成器２０５は、増幅回路２３と増幅回路２４とに接続する。合成器２０６は、合成器２０４と合成器２０５とに接続する。
分配器２０１は、入力された高周波信号を分配して、分配器２０２および分配器２０３に出力する。分配器２０２は、分配器２０１から入力された高周波信号を分配して、増幅回路２１および増幅回路２２に出力する。分配器２０３は、分配器２０１から入力された高周波信号を分配して、増幅回路２３および増幅回路２４に出力する。
合成器２０４は、増幅回路２１で増幅された高周波信号と、増幅回路２２で増幅された高周波信号とを合成して、合成器２０６に出力する。合成器２０５は、増幅回路２３で増幅された高周波信号と、増幅回路２４で増幅された高周波信号とを合成して、合成器２０６に出力する。合成器２０６は、合成器２０４から出力される合成高周波信号と、合成器２０５から出力される合成高周波信号とを合成して、出力する。
このような構成によって、最終段増幅部２０は、実質的に高い利得で、高周波信号を増幅する。
電源ライン９０は、増幅回路２１、増幅回路２２、増幅回路２３、および、増幅回路２４に接続する。電源ライン９０は、増幅回路２１、増幅回路２２、増幅回路２３、および、増幅回路２４に共通の電源ラインである。電源ライン９０は、例えば、電源メインライン９１と複数の電源分岐ライン９２とを備える。複数の電源分岐ライン９２は、電源メインライン９１から分岐しており、増幅回路２１、増幅回路２２、増幅回路２３、および、増幅回路２４にそれぞれ接続する。この構成によって、電源ライン９０は、増幅回路２１、増幅回路２２、増幅回路２３、および、増幅回路２４に、駆動電圧ＶＤＤを供給する。
増幅回路２１、増幅回路２２、増幅回路２３、および、増幅回路２４は、同様の構成を備える。増幅回路２１、増幅回路２２、増幅回路２３、および、増幅回路２４には、供給制御信号が入力される。増幅回路２１、増幅回路２２、増幅回路２３、および、増幅回路２４は、供給制御信号に応じて、それぞれの増幅素子に対する駆動電圧ＶＤＤの印加を制御する。
この構成によって、増幅回路２１、増幅回路２２、増幅回路２３、および、増幅回路２４は、高周波信号の出力期間に駆動電圧ＶＤＤが印加され、それ以外の期間には駆動電圧ＶＤＤは印加されない。そして、上述のように、増幅回路２１の出力信号、増幅回路２２の出力信号、増幅回路２３の出力信号、および、増幅回路２４の出力信号が合成されることによって、最終段増幅部２０は、出力強度の高いパルス状の高周波信号を出力する。
（増幅回路２１の構成）
増幅回路２１、増幅回路２２、増幅回路２３、および、増幅回路２４は、上述のように同様の構成を備える。したがって、以下では、代表して、増幅回路２１を例に説明する。
図１に示すように、増幅回路２１は、最終段増幅器３１、フューズ３２、ドレイン電圧制御回路３３、スイッチ３４、および、電源ライン監視ＩＣ３５１を備える。最終段増幅器３１が、本発明の「増幅部」に対応し、フューズ３２が、本発明の「保護部」に対応する。ドレイン電圧制御回路３３が、本発明の「電源供給制御部」に対応し、スイッチ３４が、本発明の「切替部」に対応する。
最終段増幅器３１は、例えば、ＦＥＴからなる。ＦＥＴのゲートは、増幅回路２１における高周波信号の入力部２１１に接続する。ＦＥＴのソースは、接地されている。ＦＥＴのドレインは、増幅回路２１における高周波信号の出力部２１２に接続する。また、ＦＥＴのドレインは、ドレイン電圧制御回路３３に接続する。
ドレイン電圧制御回路３３は、例えば、ＦＥＴを備え、第１接続部３３１、第２接続部３３２、第３接続部３３３を備える。ＦＥＴのゲートは、第１接続部３３１に接続し、ＦＥＴのドレインは、第２接続部３３２に接続し、ＦＥＴのソースは、第３接続部３３３に接続する。第２接続部３３２は、フューズ３２に接続し、第３接続部３３３は、最終段増幅器３１を構成するＦＥＴのドレインに接続する。なお、ドレイン電圧制御回路３３を構成するＦＥＴの段数は、１段に限るものではなく、多段にしてもよい。
フューズ３２は、ドレイン電圧制御回路３３の第２接続部３３２と、共通の電源ライン９０との間に接続する。言い換えれば、フューズ３２の一方端子は、ドレイン電圧制御回路３３の第２接続部３３２に接続し、フューズ３２の他方端子は、電源分岐ライン９２に接続する。言い換えれば、フューズ３２は、電源分岐ライン９２の途中に挿入されている。
スイッチ３４は、端子３４１、端子３４２、および、端子３４３を備える。端子３４１は、端子３４２と端子３４３とに選択的に接続する。端子３４１は、ドレイン電圧制御回路３３の第１接続部３３１に接続する。端子３４２は、最終段増幅部２０における供給制御信号の入力部２１４に接続する。端子３４３は、接地されている。
電源ライン監視ＩＣ３５１は、フューズ３２の一方端、ドレイン電圧制御回路３３の第２接続部３３２に接続する。また、電源ライン監視ＩＣ３５１は、スイッチ３４に接続する。電源ライン監視ＩＣ３５１は、フューズ３２の一方端の電圧に応じた監視信号を生成し、スイッチ３４に出力する。例えば、監視信号は、フューズ３２の一方端の電圧値に比例する信号強度を有する。
高周波信号は、入力部２１１を介して、最終段増幅器３１に入力される。最終段増幅器３１には、フューズ３２およびドレイン電圧制御回路３３を介して駆動電圧ＶＤＤが印加される。
より具体的には、スイッチ３４において端子３４１と端子３４２とが接続する状態において、入力部２１４から入力される供給制御信号がＨｉ状態（オン状態）であれば、ドレイン電圧制御回路３３における第３ＦＥＴのドレインソース間が導通する。これにより、最終段増幅器３１には、フューズ３２およびドレイン電圧制御回路３３を介して駆動電圧ＶＤＤが印加される。一方、スイッチ３４において端子３４１と端子３４２とが接続する状態において、入力部２１４から入力される供給制御信号がＬｏｗ状態（オフ状態）であれば、ドレイン電圧制御回路３３における第３ＦＥＴのドレインソース間が開放する。これにより、最終段増幅器３１には、駆動電圧ＶＤＤが印加されない。
このような供給制御信号のオン状態とオフ状態とを切り替えることによって、最終段増幅器３１が動作して、高周波信号を増幅して出力する期間と、最終段増幅器３１がどうさせず、高周波信号が出力されない期間とが生じる。これにより、増幅回路２１は、信号強度が増幅されたパルス状の高周波信号を出力する。
（増幅回路２１－２４の構成によるフェールセーフ動作）
このような構成において、増幅回路２１は、例えば、最終段増幅器３１が故障して短絡すると、次のように動作する。
最終段増幅器３１が故障し、ドレインソース間が短絡すると、電源メインライン９１から、電源分岐ライン９２、フューズ３２、ドレイン電圧制御回路３３を介して、最終段増幅器３１の大電流の駆動電流が流れる。この電流によって、フューズ３２は、切断される。したがって、電源分岐ライン９２は、遮断される。すなわち、ドレイン電圧制御回路３３および最終段増幅器３１と、電源メインライン９１との接続は、遮断される。
これにより、電源メインライン９１の電圧低下を抑制でき、電源メインライン９１から分岐した他の電源分岐ライン９２にそれぞれ接続する他の増幅回路２２、増幅回路２３、および、増幅回路２４の駆動電圧の低下を抑制できる。したがって、増幅回路２２、増幅回路２３、および、増幅回路２４の動作状態は、維持される。増幅回路２２、増幅回路２３、増幅回路２４のいずれかが故障した場合も、同様に、他の増幅回路の動作状態は、維持される。
このように、増幅回路２１－２４を上述の構成とすることによって、最終段増幅器の故障による他の増幅回路への悪影響を抑制できる。
また、電源ライン監視ＩＣ３５１は、フューズ３２におけるドレイン電圧制御回路３３側の電圧（最終段増幅器３１に対する駆動電圧）を検出して、この電圧に応じた信号強度の監視信号を生成する。電源ライン監視ＩＣ３５１は、監視信号をスイッチ３４に出力する。
スイッチ３４は、図３（Ａ）に示すように、正常状態、供給制御信号を受けて、最終段増幅器３１を動作させる状態では、端子３４１と端子３４２とを導通する。正常状態とは、最終段増幅器３１が故障しておらず、フューズ３２が切断されておらず、電源ライン９０から、ドレイン電圧制御回路３３および最終段増幅器３１に駆動電圧ＶＤＤが供給されている状態である。この際、端子３４１と端子３４３とは開放している。
フューズ３２の分断によって、フューズ３２におけるドレイン電圧制御回路３３側の電圧が低下すると、監視信号の信号強度も変化（低下）する。したがって、スイッチ３４に印加される監視信号の信号強度は、変化（低下）する。
この変化（低下）によって、図３（Ｂ）に示すように、スイッチ３４は、端子３４１と端子３４２とを開放し、端子３４１と端子３４３とを導通するように、接続を切り替える。これにより、ドレイン電圧制御回路３３の第１ＦＥＴのゲートは、接地され、供給制御信号の出力元である制御部４０（後述の図５参照）とドレイン電圧制御回路３３との接続は、遮断される。したがって、制御部４０への供給電源の電圧低下、誤動作等の動作不良の発生を抑制できる。
このように、増幅回路２１－２４を上述の構成とすることによって、最終段増幅器の故障による他の回路（増幅回路に接続する他の回路）への悪影響を抑制できる。
（フェールセーフ処理方法）
上述の増幅回路２１－２４は、フェールセーフ処理として、例えば、図４に示すフローに沿って処理を行う。図４は、本発明の実施形態に係るフェールセーフ処理を示すフローチャートである。
図４に示すように、電源ライン監視ＩＣ３５１は、フューズ３２におけるドレイン電圧制御回路３３側の電圧を検出して、監視信号を生成する（Ｓ１１）。
スイッチ３４は、監視信号の信号強度が監視閾値未満になると（Ｓ１２：ＹＥＳ）、ドレイン電圧制御回路３３と制御部４０との接続を遮断する（Ｓ１３）。すなわち、最終段増幅器３１が故障して短絡し、フューズ３２が切断され、フューズ３２のドレイン電圧制御回路３３側の電圧が低下すると、これに応じて、監視信号の信号強度が低下する。そして、監視信号の信号強度が監視閾値未満になると、ドレイン電圧制御回路３３と制御部４０との接続は、遮断される。
スイッチ３４は、監視信号の信号強度が監視閾値未満でなければ（Ｓ１２：ＮＯ）、ドレイン電圧制御回路３３と制御部４０との接続を継続する（Ｓ１４）。すなわち、最終段増幅器３１が故障していなければ、フューズ３２は切断されない。したがって、フューズ３２のドレイン電圧制御回路３３側の電圧は、駆動電圧ＶＤＤで維持され、これに応じて、監視信号の信号強度も高い状態で維持される。この場合、ドレイン電圧制御回路３３と制御部４０との接続は、維持される。
このようなフェールセーフ処理を行うことによって、最終段増幅器３１の故障時における他の増幅回路や他の回路へ悪影響を抑制できる。
（送信装置の構成）
上述の最終段増幅部２０は、例えば、図５に示すような送信装置に用いられる。図５は、本発明の実施形態に係る送信装置の構成を示す機能ブロック図である。
図５に示すように、送信装置１０は、最終段増幅部２０、送信信号生成部４１、可変ＡＴＴ（アッテネータ）４２、メイン増幅部４３、カプラ４４、制御部４０、電源５０、故障数検出部６０、および、アンテナ１００を備える。
電源５０は、送信装置１０における電源供給が必要な箇所に、電力を供給する。一例として、電源５０は、最終段増幅部２０に電力を供給し、この電力によって、駆動電圧ＶＤＤが供給される。
送信信号生成部４１は、所定周波数の高周波信号を生成し、可変ＡＴＴ４２に出力する。送信信号生成部４１の具体的な構成の一例は、既知のものであり、説明を省略する。
可変ＡＴＴ４２は、例えば、可変抵抗器からなる。可変ＡＴＴ４２は、制御部４０から与えられた減衰量が得られるように設定されている。可変ＡＴＴ４２は、入力された高周波信号を、設定された減衰量で減衰させて、メイン増幅部４３に出力する。
メイン増幅部４３は、例えば、複数段に接続された、半導体の増幅回路と、これらの増幅回路間に接続されたフィルタ等によって構成される。メイン増幅部４３は、可変ＡＴＴ４２からの高周波信号を増幅して、最終段増幅部２０に出力する。メイン増幅部４３での増幅率は、例えば、高周波信号の波形が増幅によって歪まないよう、且つ、所定の信号強度が得られるように、設定されている。
最終段増幅部２０は、上述の構成を備えており、送信時において目標強度となるように、メイン増幅部４３からの高周波信号を増幅する。また、最終段増幅部２０は、制御部４０から供給制御信号を受け、供給制御信号に応じた増幅処理を行う。これにより、上述のように、パルス状の高周波信号を生成できる。最終段増幅部２０は、増幅および波形制御した高周波信号（送信信号）を、カプラ４４を介して、アンテナ１００に出力する。
アンテナ１００は、入力された送信信号を、送信する。カプラ４４は、送信信号の一部を、参照信号として分配し、制御部４０に出力する。
制御部４０は、ＡＰＣ目標値を設定する。ＡＰＣ目標値とは、アンテナ１００に入力される送信信号を信号強度の目標信号強度である。制御部４０は、参照信号の信号強度を監視しながら、送信信号の信号強度がＡＰＣ目標値となるように、可変ＡＴＴ４２の減衰量を設定する。設定された減衰量は、上述のように、可変ＡＴＴ４２に与えられ、可変ＡＴＴ４２は、この減衰量を実現するように、抵抗値を設定する。
このような構成によって、送信装置１０は、送信信号が目標信号強度となるように制御し、この信号強度が制御された送信信号を、アンテナ１００から外部に送信する。これにより、送信装置１０は、送信信号を、略安定した信号強度で送信することができる。
さらに、上述の構成からなる最終段増幅部２０を備えることで、送信装置１０は、最終段増幅部２０の最終段増幅器３１が故障した際のフェールセーフを実行でき、この故障による送信装置１０の他の回路への悪影響を抑制できる。
（送信電力の制御）
送信装置１０は、さらに次の構成を備えることで、更なる有効な送信制御を行うことができる。図６は、本発明の実施形態に係る増幅回路の別の一例を示す回路図である。図７は、故障数検出部の構成を示す回路図である。
図６に示す増幅回路２１’は、上述の図１に示した増幅回路２１に対して、監視信号の出力部をさらに備える点で異なる。図６に示す増幅回路２１’の他の構成は、図１に示す増幅回路２１と同様であり、同様の箇所の説明は省略する。
増幅回路２１’は、監視信号の出力部２１５を備える。監視信号の出力部２１５は、電源ライン監視ＩＣ３５１に接続する。電源ライン監視ＩＣ３５１は、監視信号を、スイッチ３４へ出力するとともに、監視信号の出力部２１５に出力する。なお、最終段増幅部２０を構成する他の増幅回路も、同様に、監視信号の出力端子を備える。各増幅回路から出力された監視信号は、故障数検出部６０に入力される。
故障数検出部６０は、概略的には、増幅回路２１’の電源ライン監視ＩＣ３５１の監視信号の信号強度、増幅回路２２’（図示を省略）の電源ライン監視ＩＣ３５２の監視信号の信号強度、増幅回路２３’（図示を省略）の電源ライン監視ＩＣ３５３の監視信号の信号強度、および、増幅回路２４’（図示を省略）の電源ライン監視ＩＣ３５４の監視信号の信号強度を加算して、故障数検出信号として出力する。
具体的には、例えば、図７に示すように、故障数検出部６０は、オペアンプ６１、および、抵抗器６２１－６２６を備える。抵抗器６２１は、出力部２１５を介して、電源ライン監視ＩＣ３５１に接続する。抵抗器６２２は、出力部２２５（図示を省略）を介して、電源ライン監視ＩＣ３５２に接続する。抵抗器６２３は、出力部２３５（図示を省略）を介して、電源ライン監視ＩＣ３５３に接続する。抵抗器６２４は、出力部２４５（図示を省略）を介して、電源ライン監視ＩＣ３５４に接続する。抵抗器６２１、抵抗器６２２、抵抗器６２３、および、抵抗器６２４は、オペアンプ６１の非反転入力端子に接続する。オペアンプ６１の出力端子は、抵抗器６２６を介して、オペアンプ６１の反転入力端子に接続する。反転入力端子と抵抗器６２６との接続部は、抵抗器６２５を介して、接地される。
このような構成により、故障数検出信号の信号強度は、故障数に依存する。例えば、異常（故障）検出時の監視信号の信号強度をＬｏｗレベルとし、正常時の監視信号の信号強度をＨｉレベルとする。これにより、故障数が多くなるほど、故障数検出信号の信号強度は低くなる。すなわち、４個の増幅回路が正常な場合よりも、１個の増幅回路が故障し３個の増幅回路が正常の場合の方が、故障数検出信号の信号強度は低くなる。１個の増幅回路が故障し３個の増幅回路が正常の場合よりも、２個の増幅回路が故障し２個の増幅回路が正常の場合の方が、故障数検出信号の信号強度は低くなる。２個の増幅回路が故障し２個の増幅回路が正常の場合よりも、３個の増幅回路が故障し１個の増幅回路が正常の場合の方が、故障数検出信号の信号強度は低くなる。３個の増幅回路が故障し１個の増幅回路が正常の場合よりも、４個の増幅回路が故障し１個の増幅回路が正常の場合（全数故障）の方が、故障数検出信号の信号強度は低くなる。
このような信号強度を有する故障数検出信号は、制御部４０に入力される。制御部４０は、故障数検出信号から、故障数を算出する。
制御部４０は、故障数に応じて、ＡＰＣ目標値を変更する。より具体的には、故障数が増加するほど、ＡＰＣ目標値を低く設定する。そして、制御部４０は、設定したＡＰＣ目標値に応じた減衰量（本発明の「調整に係るパラメータ」に対応）を設定し、可変ＡＴＴ４２に与える。可変ＡＴＴ４２が、本発明の「調整部」に対応し、制御部４０が、本発明の「パラメータ制御部」に対応する。
このような構成によって、送信装置１０は、故障していない増幅回路へ入力される高周波信号の信号強度が高くなり、例えば、最終段増幅器３１が飽和することを抑制できる。
より具体的には、故障により動作する増幅回路が少なくなると、送信信号の信号強度は低下する。この場合、本発明の構成を備えていなければ、ＡＰＣ目標値を実現しようと、可変ＡＴＴ４２の減衰量は小さくなるように設定されてしまう。これにより、増幅回路に入力する高周波信号の信号強度は、高くなり、増幅回路の最終段増幅器３１が飽和してしまう。
しかしながら、故障数に応じて、ＡＰＣ目標値を低下させることで、可変ＡＴＴ４２の減衰量を大きく変化させる必要はない。これにより、増幅回路に入力する高周波信号の信号強度が高くなる度合いを抑制でき、増幅回路の最終段増幅器３１が飽和することを抑制できる。
そして、これにより、送信装置１０は、送信信号のサイドローブの発生を抑制できる。すなわち、送信装置１０は、最終段増幅部２０の全ての最終段増幅器が故障していなければ、サイドローブの発生を抑えて、送信信号を送信できる。
（送信制御方法１）
送信装置１０は、フェールセーフ処理とともに送信制御として、例えば、図８に示すフローに沿って処理を行う。図８は、本発明の実施形態に係るフェールセーフ処理および第１の送信制御を示すフローチャートである。なお、フェールセーフ処理について、図４と同様であり、同様の箇所は、適宜説明を省略する。
図８に示すように、最終段増幅部２０における各増幅回路の電源ライン監視ＩＣ３５１－３５４は、それぞれのフューズ３２におけるドレイン電圧制御回路３３側の電圧を検出して、監視信号を生成する（Ｓ１１）。
最終段増幅部２０における各増幅回路のスイッチ３４は、監視信号の信号強度が監視閾値未満になると（Ｓ１２：ＹＥＳ）、ドレイン電圧制御回路３３と制御部４０との接続を遮断する（Ｓ１３）。
故障数検出部６０は、監視信号を用いて、故障数検出信号を生成し、制御部４０は、故障数検出信号の信号強度から、故障数を算出する（Ｓ２１）。制御部４０は、故障数に応じて、ＡＰＣ目標値を設定する（Ｓ２２）。
制御部４０は、ＡＰＣ目標値に応じて可変ＡＴＴ４２の減衰量を設定する（Ｓ２３）。より具体的には、制御部４０は、送信信号の参照信号の信号強度とＡＰＣ目標値との差から可変ＡＴＴ４２の減衰量を設定する。
最終段増幅部２０における各増幅回路のスイッチ３４は、監視信号の信号強度が監視閾値未満でなければ（Ｓ１２：ＮＯ）、ドレイン電圧制御回路３３と制御部４０との接続を継続する（Ｓ１４）。
制御部４０は、故障している増幅回路が無いことから、ＡＰＣ目標値を維持する（Ｓ３１）。制御部４０は、ＡＰＣ目標値に応じて可変ＡＴＴ４２の減衰量を設定する（Ｓ２３）。より具体的には、制御部４０は、送信信号の参照信号の信号強度とＡＰＣ目標値との差から可変ＡＴＴ４２の減衰量を設定する。
このような処理を行うことによって、上述のフェールセーフ処理とともに、サイドローブの発生を抑圧する送信制御を実現できる。
（送信制御方法２）
送信装置１０は、フェールセーフ処理とともに送信制御として、例えば、図９に示すフローに沿って処理を行う。図９は、本発明の実施形態に係るフェールセーフ処理および第２の送信制御を示すフローチャートである。なお、フェールセーフ処理および一部の送信制御について、図８と同様であり、同様の箇所は、適宜説明を省略する。
故障がある場合、ステップＳ２１までは、図８と同様であり、説明は省略する。制御部４０は、故障数と故障数閾値とを比較する。制御部４０は、故障数が故障数閾値未満であれば（Ｓ４１：ＮＯ）、故障数に応じて、ＡＰＣ目標値を設定する（Ｓ２２）。制御部４０は、ＡＰＣ目標値に応じて可変ＡＴＴ４２の減衰量を設定する（Ｓ２３）。より具体的には、制御部４０は、送信信号の参照信号の信号強度とＡＰＣ目標値との差から可変ＡＴＴ４２の減衰量を設定する。
制御部４０は、故障数が故障数閾値以上であれば（Ｓ４１：ＹＥＳ）、全数故障であるか否かを検出する。制御部４０は、全数故障であれば（Ｓ４２：ＹＥＳ）、送信を停止する（Ｓ４５）。制御部４０は、全数故障でなければ（Ｓ４２：ＮＯ）、ＡＰＣ制御を停止する（Ｓ４３）。言い換えれば、制御部４０は、ステップＳ４３として、ＡＰＣ目標値の設定を停止し、参照信号の信号強度をＡＰＣ目標値に合わせる制御を停止する。可変ＡＴＴ４２は、制御部４０からの減衰量の設定が停止すると、減衰量を固定値に設定する（Ｓ４４）。
このような処理を行うことによって、第１の送信制御と異なり、第１の送信制御と同様にサイドローブの発生を抑制する送信制御を実現できる。また、故障数が多くなると、ＡＰＣ目標値へ合わせるための可変ＡＴＴの設定を安定的に制御できない場合が生じることも考えられる。このような場合に、可変ＡＴＴの減衰量を固定値にすることで、安定した送信制御を行うことが可能になる。
このような第２の送信制御を行う場合、制御部４０は、例えば、図１０に示す制御テーブルに従って、制御を行うこともできる。図１０は、本発明の第２の送信制御の制御テーブル例を示す図である。なお、図１０では、増幅回路数が４個の場合を示すが、個数はこれに限らず、それぞれに個数に応じて、同様の概念からテーブルを設定すればよい。
制御部４０は、故障数を検出する。制御部４０は、故障数が０－３個、すなわち、全数故障でなければ、動作する増幅回路を用いて、送信を行う。一方、制御部４０は、故障数が４個、すなわち、全数故障であれば、送信を停止する。
制御部４０は、故障数が０個であれば、ＡＰＣ目標値をＰｎ０に設定し、可変ＡＴＴ４２の減衰量をＡＴＴ０に設定する。減衰量ＡＴＴ０は、ＡＰＣ目標値Ｐｎ０と参照信号との差分によって、逐次的に更新して設定される。
制御部４０は、故障数が１個であれば、ＡＰＣ目標値をＰｎ１に設定し、可変ＡＴＴ４２の減衰量をＡＴＴ１に設定する。ＡＰＣ目標値Ｐｎ１は、ＡＰＣ目標値Ｐｎ０よりも小さい値である。減衰量ＡＴＴ１は、ＡＰＣ目標値Ｐｎ１と参照信号との差分によって、逐次的に更新して設定される。
制御部４０は、故障数が２個または３個であれば、ＡＰＣ制御を停止し、可変ＡＴＴ４２の減衰量をＡＴＴｃに設定する。減衰量ＡＴＴｃは、固定値である。
（別の監視信号の生成方法）
なお、上述の説明では、監視信号を所定のサンプリングタイミング毎に生成して用いる場合を示したが、複数のサンプリングタイミングの監視信号から、判定用の監視信号を生成して、上述のフェールセーフ処理や送信制御に用いることもできる。図１１は、判定用の監視信号の生成処理の一例を示すフローチャートである。
電源ライン監視ＩＣ３５１－３５４は、所定のサンプリングタイミングになると、駆動電圧ＶＤＤ、より正確には、フューズ３２におけるドレイン電圧制御回路３３側の電圧に応じた監視信号を生成する（Ｓ１１１）。電源ライン監視ＩＣ３５１－３５４は、監視信号の信号強度を検出し、一時記憶する（Ｓ１１２）。電源ライン監視ＩＣ３５１－３５４は、この処理を、所定回数になるまで（Ｓ１１３：ＮＯ）、継続する。
電源ライン監視ＩＣ３５１－３５４は、監視信号の生成および信号強度の検出処理が、所定回数になると（Ｓ１１３：ＹＥＳ）、判定用の監視信号の信号強度を算出する（Ｓ１１４）。電源ライン監視ＩＣ３５１－３５４は、判定用の監視信号を、スイッチ３４または故障数検出部６０に出力する。スイッチ３４または故障数検出部６０は、判定用の監視信号の信号強度を用いて、上述の各処理、制御を行う。
判定用の監視信号の信号強度は、例えば、複数のサンプリングタイミングの監視信号の信号強度の平均値によって算出される。さらには、判定用の監視信号の信号強度は、複数のサンプリングタイミングの監視信号の信号強度の最大値と最小値を除き、除いた後の信号強度の平均値によって算出される。
このような処理を行うことによって、駆動電圧ＶＤＤに含まれるノイズの影響を抑制できる。したがって、より安定した信号強度の監視信号（判定用の監視信号）が得られる。
なお、上述の構成の送信装置は、例えば、レーダ装置に適用されるが、高出力を要する高周波信号を半導体の増幅回路を用いて生成する装置であれば、上述の構成を適用できる。
また、上述の説明では、電源ライン監視ＩＣ３５１－３５４は、電圧によって故障検出を行ったが、電流によって故障検出を行うことも可能である。
１０：送信装置
２０：最終段増幅部
２１、２２、２３、２４：増幅回路
３１：最終段増幅器
３２：フューズ
３３：ドレイン電圧制御回路
３４：スイッチ
４０：制御部
４１：送信信号生成部
４２：可変ＡＴＴ
４３：メイン増幅部
４４：カプラ
５０：電源
６０：故障数検出部
６１：オペアンプ
９０：電源ライン
１００：アンテナ
２０１、２０２、２０３：分配器
２０４、２０５、２０６：合成器
２１１、２１４：入力部
２１２、２１５、２２５、２３５、２４５：出力部
３３１：第１接続部
３３２：第２接続部
３３３：第３接続部
３４１、３４２、３４３：端子
３５１、３５２、３５３、３５４：電源ライン監視ＩＣ
６２１、６２２、６２３、６２４、６２５、６２６：抵抗器

Claims (11)

  1. 分配器および合成器を用いて並列に接続された高周波信号を増幅する複数の増幅部と、
    前記複数の増幅部に共通の電源メインラインと、
    前記電源メインラインから分岐した複数の電源分岐ラインと、
    前記増幅部に接続した前記電源分岐ラインに対して配置され、前記電源分岐ラインから前記増幅部に流れる駆動電流が前記増幅部の故障時の大電流になると切断され、前記電源分岐ラインを遮断する保護部と、
    前記電源分岐ラインに接続し、前記電源分岐ラインに流れる前記駆動電流に対応する駆動電圧の変化に基づいて、監視信号を生成する監視部と、
    を備える、増幅装置。
  2. 請求項１に記載の増幅装置であって、
    前記監視信号の信号強度に基づいて、前記保護部で遮断した前記電源分岐ラインの数である故障数を示す故障数検出信号を出力する故障数検出部を備える、
    増幅装置。
  3. 請求項２に記載の増幅装置であって、
    前記故障数に基づいて、前記複数の増幅部への前記高周波信号の入力強度を調整する調整部を備える、
    増幅装置。
  4. 請求項３に記載の増幅装置であって、
    前記故障数に基づいて、前記調整部の前記調整に係るパラメータの変更または前記パラメータの設定停止を行うパラメータ制御部を備える、
    増幅装置。
  5. 請求項４に記載の増幅装置であって、
    前記調整部は、
    前記パラメータ制御部における前記パラメータの設定停止に伴い、前記パラメータを固定値に設定する、
    増幅装置。
  6. 請求項４または請求項５に記載の増幅装置であって、
    前記パラメータ制御部は、前記複数の増幅部から出力された前記高周波信号の信号強度に基づいて、前記パラメータを設定する、
    増幅装置。
  7. 請求項６に記載の増幅装置であって、
    前記パラメータ制御部は、前記故障数に応じた前記信号強度の目標値に基づいて、前記パラメータを設定する、
    増幅装置。
  8. 請求項３乃至請求項７のいずれかに記載の増幅装置であって、
    前記調整部は、前記複数の増幅部の入力側に接続された可変減衰器を備える、
    増幅装置。
  9. 請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の増幅装置であって、
    前記増幅部への前記監視信号に基づいて、電源供給の有無を切り替える切替部と、を備える、
    増幅装置。
  10. 請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の増幅装置と、
    前記合成器に接続し、合成された前記高周波信号を送信するアンテナと、
    を備える、レーダ装置。
  11. 分配器および合成器を用いて並列に接続された高周波信号を増幅する複数の増幅部に、共通の電源メインラインから分岐した複数の電源分岐ラインを介してそれぞれに電源供給し、
    前記電源分岐ラインから前記増幅部に流れる駆動電流が前記増幅部の故障時の大電流になると切断され、前記電源分岐ラインを遮断し、
    前記電源分岐ラインに流れる前記駆動電流に対応する駆動電圧の変化に基づいて、監視信号を生成する、
    増幅方法。
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