JPH0216803A - 高周波電力合成器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明はマイクロ波〜ミリ波帯（以下マイクロ波帯と
記す）において、位相が１８０度異ｌ９た２つの電力を
合成する高周波電力合成器に関するものである。

「従来の技術づ 第５図は従来のプッシュプル増幅器の図であり、電力分
配器１と電力合成器２との間に増幅器３が接続される。

この図では電力分配器１・電力合成器２はハイブリッド
コイルを用いている。従来、低周波領域においては第６
図に示すようなハイブリッドコイルにより位相が１８０
度異ｌ９た２つの電力を増幅器３に入力し、増幅器３を
Ｂ級あるいはＡＨ級で動作させ、増幅器３の出力をハイ
ブリットコイルの電力合成器２により位相を１８０度違
えて合成することにより第２高調波を抑圧し、効率良く
歪のない出力を得ている。しかしマイクロ波帯ではこの
ようなハイブリッドコイルを用いることはできない。

第６図は従来のマイクロストリップラインを用いた高周
波電力合成回路の例である。ボート４および５に位相か
１８０度異ｌ９た入力を与えるとボート６から合成され
た出力が得られる。この回路ではマイクロ波がマイクロ
ストリップ線路７を通過する際に々三しる位相差を利用
しているため、基本波では１８０度の位相差が得られる
が、例えば第２高調波では位相差が３６０度となってし
まい、プッシュプル増幅器に用いた場合高調波の抑圧が
できず歪が多くなるという欠点があった。

第７図は導波管マジックＴを用いた高周波電力合成回路
の例である。マイクロストリップライン８．９はマイク
ロストリップラインー導波管変換器１０．１１に接続さ
れ、これら変換器１０．１１は導波管マジックＴ１２に
接続される。導波管マジックＴ１２において１３はＥ鋺
、１４はＨ腕、１５はＨ腕１４に接続された無反射終端
器である。

マイクロストリップライン８．９に位相が１８０度異ｌ
９た電力を印加すると合成された出力は導波管マジック
ＴＩ２のＥ腕１３から出力される。

このような回路では、導波管マジックＴ１２が三次元的
な構造をしており、しかも出力が主腕と直角なＥ腕１３
から取り出されるため寸法が大きくなり、さらに保持金
物も寸法が長くなり重量が増加してしまうという欠点が
あった。

この発明はマイクロ波帯における位相が１８０度異ｌ９
た電力の高調波を含めた合成を、挿入損失が小さくて小
形軽量な立体回路で実現した高周波電力合成器を提供す
ることを目的とする。

「課題を解決するための手段」 この発明はｍ波管マジックＴにおいてＨ腕を除去し、Ｅ
腕が取り付いている反対側のＥ面に同軸端子を取り付け
た導波管同軸マジックＴを用い、位相が１８０度異ｌ９
た電力の合成をマイクロ波線路から導波管同軸マジック
Ｔへの接続において２つの導波管内の電界の方向が互い
に逆方向になるように結合することを最も主要な特徴と
しており、従来の電力合成器のように線路上の位相差を
利用せずに構造的に逆位相を作っているため第２高調波
においても１８０度位相が異なった電力合成が可能とな
り、特に２個の増幅器をプッシュプル動作させた場合第
２高調波が効果的に抑圧され、歪のない高周波増幅器を
構成することができる。

さらに立体回路を二次元的に配置することが可能となり
小型、軽量にすることもできる。

「実施例」 （実施例１） 第１図はこの発明の第１の実施例を示す図であって、マ
イクロストリップライン８，９はマイクロストリップラ
インー導波管変換器、１０．１１に接続され、これら変
換器１０．１１は９０度ひねり導波管１６．１７に接続
され、ひねり導波管１６．１７は導波管同軸マジック７
１Ｂに接続される。１９は導波管同軸マジックＴ１８の
Ｅ腕、２０はマジックＴのＨ腕に代わる同軸端子である
。

同軸端子２０に同軸型無反射終端器２１が付けられてい
る。９０度ひねり導波管１６，１７は互いに逆方向にひ
ねる。

このように構成するとマイクロストリップライン８．９
に位相が１８０度異ｌ９た電力を加えると互いに逆方向
のひねり導波管１６．１７により導波管中の電界はそれ
ぞれ逆方向に結合され、電界方向の相対関係は矢印で示
すようになる。この結果導波管同軸マジックＴｌＢのＥ
腕１９から合成された高周波出力が得られる。

第２図には本実施例で示した導波管同軸マジックＴ１８
の断面図を示す。１９はＥ腕、２０は同軸端子、２２．
２３は主腕を示す。同軸端子２０の中心導体を主導波管
の中央に突き出すことにより導波管マジックＴのＨ腕と
同様の機能を持たせることが出来ている。

（実施例２） 第３図はこの発明の第２の実施例を示す図であって、２
４．２５はりッジ寡波管を挿入した形式のマイクロスト
リップラインー導波管変換器であり、これら変換器２４
．２５はマイクロストリップラインから導波管へ互いに
逆方向に接続する構造とする。実施例１と同様にマイク
ロストリップライン８．９に位相が１８０度異ｌ９た電
力を加えると導波管への結合は互いに逆方向なので導波
管中の電界の相対関係は矢印で示すごとくとなる。

この結果導波管同軸マジックＴ１ＢのＥ腕１９から合成
された出力が得られる。

（実施例３） 第４図はこの発明の第３の実施例であり、平面図を示す
。２６．２７は増幅器である。実施例１゜２においては
プツシブープル動作をする２つの増幅器は同一平面」二
に構成されていたが、本実施例では２個の増幅器を別の
パッケージ内に構成し、第４図心こ示ず様に例えば背中
合わせにして導波管に取り付ける。２個の増幅器２６．
２７からそれぞれ内部のマイクロストリップラインを通
してマイクロスＩ・リップラインー導波管変換器１．０
．１１によって１８０度位和か異なった電力が導波管へ
出力されると、実施例２と同様に導波管同軸マジックＴ
１８のＥ腕１９から合成された高周波出力が得られる。

本実施例は一例として実施例２と類似の構造を持つ場合
を示したものであり、導波管同軸マンツクＴ　］、　８
への接続は必ずしも曲げる必要は無い。

また２個の増幅器は導波管への電界の結合方向が逆にな
るように配置すればよいのであって、例えば、第４図に
おいては２個の増幅器２６．２７がＵ字状導波管の内側
に取り付けであるが、両方の増幅器２６．２７をＵ字状
導波管の外側に取りイ」げてもよい。

以上の実施例では増幅器におけるマイクロ波線路として
マイクロストリップラインを使った場合を例示したが、
このマイクロ波線路はマイクロストリップラインに限定
されるわけてはなく、コプレーナ線路、同軸線路等他種
のマイクロ波線路を用いた場合でも同様に構成すること
ができることば明らかである。

「発明の効果」 以−ト説明したようにこの発明によれば構造的に逆位相
をつくり出すことができ、従来の電力合成器のごとく周
波数に依存する部分を有さすに１８０度位相が異なった
電力を合成することができる。

このため高調波を効果的に抑圧でき、歪か少ない増幅器
を構成することができる。また導波管により構成されて
いるため、挿入損失が小さく、透過電力による温度上昇
も考慮する必要がない等、特に大電力を合成する場合は
さらに有利になる。さらに立体回路を２次元的に配置で
きる構造であるため、小型、軽量とすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１の実施例の説明図、第２図は導
波管同軸マジックＴの断面図、第３図はごの発明の第２
の実施例の説明図、第４図はこの発明の第３の実施例の
平面図、第５図は従来の低周波におけるプッシュプル増
幅器の説明図、第６図は従来の高周波電力合成器の平面
図、第７図は従来の立体回路を用いた電力合成器の説明
図である。 １：電力分配器、２：電力合成器、３；増幅器、４．５
：入力端、６：出力端、７：マイクロストリソプライン
、８，９：マイクロストリソブライン、１０．ＩＩ：マ
イクロスｊ・リップラインー辺波管変換器、１２：導波
管マジックＴ、１３：Ｅ腕、１４．　：　Ｈ腕、１５：
無反射終端器、１６．１７：９０度ひねり導波管、１８
：導波管同軸マジックＴ、１９：Ｅ腕、２０：同軸端子
、２１：同軸型無反射終端器、２２．２３：主腕、２４
．２５：マイクロストリソプラインー導波管変換器、２
６゜２７：増幅器。 オ　１　回 半 ヒ 能 圓 牛 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）導波管マジックＴにおいてＨ腕を除去し、Ｅ腕が
   取り付いている反対側のＥ面に同軸端子を取り付けた導
   波管同軸マジックＴを用い、この導波管同軸マジックＴ
   に２個のマイクロ波線路−導波管変換器を接続し、２個
   のマイクロ波線路をそれぞれ入力端子とし、導波管同軸
   マジックＴのＥ腕を出力端子とし、２個のマイクロ波線
   路から導波管に至る経路においてマイクロ波線路と導波
   管の間の電界の結合方向が互いに逆方向になるように構
   成したことを特徴とする高周波電力合成器。