JPH02253710A - 多数の増幅器列を保有する送信器・線型増幅器の広帯域非線型制御回路網 - 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、並列接続された多数の増幅器列を備えた送
信器・線型増幅器の広帯域非線型制御回路網に関する。

〔従来の技術〕

以前の西独特許出願第３７３３３７４．７号明細書に記
載したように、送信器に対する多重チャンネル高出力線
型増幅器は、個々のチャンネルに対して適切な振幅と位
相波形の制御信号を提供する一個の回路網を必要とする
。前記増幅器チャンネルはその時々の制御に応じて種々
の入力信号を必要とするので、この回路網は非線型伝送
機能を構成する必要がある。その場合、この回路網は全
体の系の帯域幅がこの回路網によって制限されないよう
程度に高帯域にする必要がある。更に、回路網中での損
失が大き過ぎてはならない。そして、経費も少なく、動
的な適合変化による反作用を最小にすべきである。

多重チャンネル送信器は、例えば、以下の、［１］　　
Ｈ，Ｃｈｉｒｅｉｘ：旧ｇｈ　Ｐｏ＆４ｅｒ　Ｏｕｔｐ
ｂａｓｉｎｇＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ　Ｐｒｏｃ、　１．
Ｒ，Ｅ、　Ｖ、　２３＋　Ｎｏ。

１１　（Ｎｏｖ、　１９３５）　ｐｐ、　１３７０−１
３９２［２］　　Ｌ　Ｈ，Ｄｏｈｅｒｔｙ：“Ａ　Ｎｅ
ｗ　Ｈｉｇｈ　ＥｆｆｉｃｉｅｎｃｙＰｏｗｅｒ　Ａｍ
ｐｌｉｆｉｅｒ　ｆｏｒ　Ｍｏｄｕｌａｔｅｄ　Ｗａｖ
ｅｓＰｒｏｃ、　１．Ｒ，Ｅ、　Ｖ、　２４．　Ｎｏ、
　９　（Ｓｅｐｔ、　１９３６）ｐｐ、　１１６３−１
１８２゜ から公知であるように、これまで変調送信器の増幅器に
関連してのみ考えられてきた。この場合、信号の包絡線
ははっきりとしているので、この信号は必要な制御電圧
を適当な構成要素（例えば、容量ダイオード）を用いて
包路線の関数として形成させる。しかし、高帯域線型増
幅器に対して上記の方法は広く行えるものではない。包
絡線による明確な大きさが増幅器の帯域幅を制限するこ
とは許されない。

この問題は、包絡線を操作することなしに、制御信号を
合成する研究がすでに以前から行われていた。

［３］　　Ｊ、　Ｆａｇｏｔ　ｕ、　Ｈ，Ｃｈｉｒｅｉ
ｘ　（Ｓｏｃ、　ｆｒａｎｃ。

Ｒａｄｉｏ−Ｅｌｅｃｔｒｉｑｕｅ）　　ＤＲＰ　　７
５９　８５１　　（３，１２゜によるただ一つの公知解
決策は、制御電圧を発生させる高周波（ＨＦ）帰還通路
がこれに対して利用されている。

今日通常の多段半導体増幅器の場合、あるいは高増幅さ
れるマイクロ波管の場合、この方法は流布していない。

その理由は、増幅器の遅延時間が不安定と不充分な帯域
幅をもたらすからである。

〔発明の目的〕

この発明の詳細な説明した欠点を保有せず、むしろ包絡
線を明確に処理すること止めて、多重チャンネル送信器
を制御する場合、より広い帯域幅に達し、非常に僅かな
回路経費しか必要でなく、帰還通路を回避し、そして僅
かな温度依存がある場合でも高い安定性を保証する冒頭
に述べた種類の制御回路網を提供することにある。

〔目的を達成するための手段〕

この発明によれば、上記の目的は、 −第一分岐には、インピーダンス反転回路を経由して信
号源に接続する振幅調節可能なリミタ−が装備してあり
、リミタ−が作動したとき、信号源に急激な上昇をする
インピーダンスが生じ、−信号源には、更に調節可能な
高周波電圧以上になって初めて導通しはじめる抵抗が接
続してあり、この抵抗は一定負荷インピーダンスを有す
る回路網の第二分岐に連結し、その場合リミタ−の振幅
と抵抗の導通し始める振幅は互いに調節でき、リミタ−
の動作によって低減するコンダクタンスは信号源で抵抗
の可変電気伝導度によって補償され、信号源に対する負
荷が一定に維持され、 一第一分岐は所定の振幅以上で制限され、位相の進みが
ない信号を出力し、前記出力の一部は出力分割回路を介
して直接第一増幅器チャンネルを制御するために使用さ
れ、 二つの分岐から、他の増幅器に必要な制御電圧が位相と
振幅を補正した後ハイブリッド中で線型結合によって形
成され、前記ハイブリッドは増幅チャンネルに必要な位
相と振幅波形を有する、 制御回路網によって達成されてい達成されている。

〔実施例〕

この発明の詳細は、従属請求項と図面に基づき多数の実
施例を議論する記載から明らかになる。

第１図には、多数の増幅器チャンネル（この例では五個
）の線型増幅器の構成がこの発明の制御回路網と一緒に
模式的に示しである。

個々の増幅器は、この発明により制御回路網によって制
御され、全体のＮチャンネル系の線型伝達関数が成立す
る０個々の増幅器の反作用負荷はシャントサセプタンス
（Ｓ２・・・Ｓ５）によって補償されている。

典型的なＮチャンネル（パメーラ：　Ｐａｍｅｌａ）増
幅器は一つのチャンネル（Ｋ１）に対して一個の制御電
圧を必要とする。この制御電圧は一定の振幅以上で僅か
に立ち上がる（リミタ−効果）。これに反して、他のチ
ャンネル（Ｋ２・・・Ｋｎ）はほぼ線型振幅伝達関数を
有し、ただ大きな制御電圧の場合位相が特異な変化をす
る。

冒頭で詳しく説明した問題は、この発明により、第一分
岐（Ｚ１）に対して第２図に示すように、振幅調節可能
なリミタ−Ａを装備することによって解決されている。

この発明によれば、上記リミタ−Ａは直接でなく、例え
ばλ／４導線であるインピーダンス反転器Ｂを介して信
号源Ｓに接続している。こうして、信号源Ｓにはリミタ
−を入れたら急激に上昇するインピーダンスが生じる。

第二分岐は動作して負荷りに入る。

第二段階では、第３図により、信号源Ｓに更に抵抗Ｃが
接続する。この抵抗は調節可能なある高周波電圧以上に
なって初めて導通し始める。前記の抵抗は回路網の第二
分岐Ｚ２に結合している。

この回路網の負荷インピーダンスし２は一定である。リ
ミタ−Ａの振幅と最初の抵抗Ｃの伝導度の振幅は互いに
調節され、リミタ−によって低減されたコンダクタンス
は信号源Ｓで抵抗Ｃの可変伝導度によって補償される。

こうして、信号源Ｓに対して負荷が一定になる。

分岐１と２から、第４図により個々の増幅器チャンネル
（Ｋｌ・・・Ｋｎ）に必要な制御電圧は適当な線型組み
合わせによって形成される０分岐Ｚｌは、所定の振幅以
上で制限され、位相の進みのない信号を出力する。この
負荷の一部は、第一増幅器チヤンネルＫｌを制御するた
めに直接使用される。負荷を分割するため、負荷分割器
Ｐが使用される。負荷分割器の入力インピーダンスは分
岐Ｚ１の負荷を表す。

他の増幅器に対して、分岐Ｚ１と２２から適当な位相・
振幅補正（ＰＡＫ）の後に制御電圧の線型組み合わせが
ハイブリッド回路Ｈ，Ｈ’を形成する。これ等のハイブ
リッド回路は増幅チャンネルに２・・・Ｋｎに必要な位
相・振幅波形を与える。位相・振幅補正ＰＡＫは一定の
位相移動回路と出力分割回路によって達成される。位相
移動回路は、例えば異なった長さの導線片でもよく、出
力分割回路は例えばハイブリッドとしても形成できる。

ハイブリッドＨ，Ｈ’を経由して分岐Ｚ１と７２も外せ
した状態される。

第５ａ図によれば、調節可能なリミタ−動作点を有する
リミタ−Ａは直流電圧を阻止方向にバイアスした半導体
ダイオード１によって形成される。

コンデンサ３とインダクター２はリミタ−Ａの高周波信
号路から直流通路を分離するために使用される。

高周波尖頭電圧が直流電圧ＵＧＩを越えない限り、ダイ
オードは非導通の状態になっている。しかし、高周波電
圧がダイオードを順方向に制御する程度に大きいなら、
コンダンクタンスが急激に上昇し、高周波電圧のそれ以
上の上昇を防止する。第５ａ図のグラフには、ダイオー
ドのコンダクタンスを記号Ｇで、高周波電圧を記号Ｕ□
で表しである。

高周波電圧に依存する電気伝導度の抵抗Ｃは、第５ｂ図
により同じ原理で形成される。阻止方向にバイアスされ
た半導体ダイオード１１は一定負荷Ｌ２に直列である。

コンデンサ１３とインダクター１２及び１４は、再び抵
抗Ｃの高周波信号通路から直流電流通路を外すために使
用される。

高周波の尖頭電圧がダイオード１１を順方向に差動させ
ないない限り、電流が負荷Ｌ２を流れる。

電圧が上昇すると、ダイオード１１が導通し、負荷Ｌ２
に入力電圧Ｕ１と共に上昇する出力電圧ＵＬ、□が生じ
る。一定負荷Ｌ２はＰＡＫ回路網の一定入力抵抗に対応
している。

この発明による制御回路網は、僅かな経費で多重チャン
ネルの高出力線型増幅器を構成することを可能にする。

制御回路網は、マイクロ波周波数に到るまで利用でき、
効率を改良した増幅器でなければ達成できない様な帯域
をもたらす０通過損失は数ｄＢであり、利用に対して重
大な問題とはならない。

【図面の簡単な説明】

第１図、この発明による制御回路網で構成した多重増幅
チャンネルを備えた線型増幅器の模式回路図。 第２図、リミタ−をかけるとき、急上昇するインピーダ
ンスを得るためのインピーダンス反転器を備えたリミタ
−の模式回路図（分岐１）。 第３図、リミタ−をかけるため補償される電圧と信号源
の一定負荷を発生させるために挿入した電圧依存抵抗の
模式回路図（分岐１と分岐２）。 第４図、移動移動回路（ＰＡＫ）　、出力分割回路（Ｐ
、ＰＡＫ）及びハイブリッド（Ｈ，Ｈ’　）の助けで個
々のチャンネル（Ｋｌ・・・Ｋｎ）の制御電圧を任意の
ベクトル線型組み合わせを行う分岐１と分岐２の組み合
わせ回路図。 第５ａ図、バイアスを加えた半導体ダイオード（Ａ）の
助けを用いたリミタ−の模式回路図。 第５ｂ図、第５ａ図の回路の動作曲線図。 第５Ｃ図、バイアスを加えた半導体ダイオードの助けを
用いた電圧依存抵抗（Ｃ）の模式回路図。 第５ｄ図、第５ｃ図の回路の動作曲線図。 図中引用記号： １．１１・・・半導体ダイオード、 Ａ・・・リミタ− Ｂ・・・インピーダンス反転器、 Ｃ・・・抵抗、 Ｈ，Ｈ’　　・　・　・ハイブリッド、Ｋ１、に２．、
Ｋｎ・・・チャンネル、Ｌ１、Ｌ２・・・負荷、 Ｐ・・・出力分割回路、 ＰＡＫ・・・位相・振幅補正回路、 Ｓ・・・信号源、 Ｚ１、Ｚ２・・・分岐。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、並列接続された多数の増幅器列を備えた送信器・線
   型増幅器の広帯域非線型制御回路網において、 −第一分岐（Ｚ１）には、インピーダンス反転回路（Ｂ
   ）を経由して信号源（Ｓ）に接続する振幅調節可能なリ
   ミター（Ａ）が装備してあり、リミターが作動したとき
   、信号源（ Ｓ）に急激な上昇をするインピーダンスが生じ、 −信号源（Ｓ）には、更に調節可能な高周波電圧以上に
   なって初めて導通しはじめる抵抗 （Ｃ）が接続してあり、この抵抗（Ｃ）は一定負荷イン
   ピーダンスを有する回路網の第二分岐（Ｚ２）に連結し
   、その場合リミター （Ａ）の振幅と抵抗（Ｃ）の導通し始める振幅は互いに
   調節でき、リミターの動作によって低減するコンダクタ
   ンスは信号源（Ｓ）で抵抗（Ｃ）の可変電気伝導度によ
   って補償され、信号源（Ｓ）に対する負荷が一定に維持
   され、 −第一分岐（Ｚ１）は所定の振幅以上で制限され、位相
   の進みがない信号を出力し、前記出力の一部は出力分割
   回路（Ｐ）を介して直接第一増幅器チャンネルを制御す
   るために使用され、 −二つの分岐（Ｚ１、Ｚ２）から、他の増幅器に必要な
   制御電圧が位相と振幅を補正した後（ＰＡＫ）ハイブリ
   ッド（Ｈ、Ｈ′）中で線型結合によって形成され、前記
   ハイブリッドは増幅チャンネルに必要な位相と振幅波形
   を有する、 ことを特徴とする制御回路網。 ２、調節可能なリミター動作点を有するリミター（Ａ）
   は印加された直流電圧で阻止方向にバイアスされた半導
   体ダイオード（１）によって形成されている（第５ａ図
   ）ことを特徴とする請求項１記載の制御回路網。 ３、高周波電圧に依存する導電度を有する抵抗（Ｃ）は
   、一定負荷（Ｌ２）に直列に設置された阻止方向にバイ
   アスされた半導体ダイオード（１１）によって形成され
   ている（第５ｂ図）ことを特徴とする請求項１記載の制
   御回路網。