JPH0270107A - マイクロ波モニタ回路 - 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〕 本発明は、マイクロ波高出力増幅器（以下ＨＰＡと称す
）の出力部に設けられたマイクロ波モニタ回路に関する
ものである。

〔従来の技術〕

第３図は従来のＨＰＡ出力部の構成を示すブロック図で
ある０図において、１はマイクロ波高出力増幅素子、’
ｌａ、’ｌｂは反射波モニタ用方向性結合器、３は出力
モニタ用方向性結合器、４はアイソレータ、５Ｃは大電
力用高調波阻止フィルタであり、増幅素子１とＨＰＡ８
の出力間にそれぞれ接続されている。５ａ、５ｂ、５ｃ
は反射波モニタ用方向性結合器２ａ、２ｂ及び出力モニ
タ用方向性結合器３の結合端にそれぞれ設けられた検波
器である。また本装置では反射波モニタ用方向性結合器
２ａ、２ｂと検波器５ａ、５ｂとの間に高調波阻止フィ
ルタ？ａ、７ｂがそれぞれ接続されている。９は検波器
５ａ、５ｂとマイクロ波高出力増幅素子ｌとの間に設け
られたＲＦ制御回路である。

次に動作について説明する。ＨＰＡに入力された信号波
はマイクロ波高出力増幅素子１により増幅された後、反
射波モニタ用方向性結合器２ａ。

アイソレータ４１反射波モニタ用方向性結合器２ｂ、大
電力用高調波阻止フィルタ５ｃ、出力モニ夕用方向性結
合器３を通過し、ＨＰ　Ａより出力される。ここで反射
波モニタ用方向性結合器２ａ。

２ｂにより逆方向に進む反射波の一部は結合器２の結合
端に出力され、検波器６ａ、６ｂによりその電力がモニ
タされており、モニタ電力が過大となった場合は、ＲＦ
制御回路９により例えば、マイクロ波増幅素子１の電源
を切る等の動作により、増幅素子１を保護する。一方ア
イソレータ４は反射波を吸収することによりマイクロ波
増幅素子１を保護している。出力モニタ用方向性結合器
３により順方向の信号波の一部は結合器３の結合端に出
力され、検波器６Ｃによりその電力をモニタすることに
よりＨＰＡ出力電力が測定できる。また大電力用高調波
阻止フィルタ５Ｃはマイクロ波増幅素子１の出力に生ず
る信号波（周波数ｆ、）に対する高調波成分（周波数ｎ
Ｘｆｌ　　：ｎ＝２．３、・・・）を反射あるいは吸収
し、ＨＰＡより出力され通信等に妨害を与えることを阻
止する。

ところで、反射波モニタ用方向性結合器２は信号波ｆ１
に対しては反射波についてはその３０ｄＢ程度ダウンし
たものを、順方向に対しては５０ｄＢ程度ダウンしたも
のを結合端に出力するので、これにより順方向と逆方向
の信号波を識別できるが、高調波成分（ｎｆ、：　ｎ＝
２．３．　・”）に対しては必ずしもそのような動作は
せず、順方向もくしは逆方向の高調波成分に対しＯｄＢ
に近いような密結合を生じ、結合端に出力することもあ
る。

このとき、検波器６は高調波成分によりドライブされ、
反射信号波をモニタするという役割が果たせなくなる。

このため、反射波モニタ用方向性結合器２ａ、２ｂと検
波器６ａ、６ｂとの間にも高調波阻止フィルタ７ａ、７
ｂがそれぞれ必要となる。

この高調波阻止フィルタ７ａ、７は大電力用高調波阻止
フィルタ５をマイクロ波高出力増幅素子ｌの出力に直接
接続すれば不要となるが、一般には増幅素子１の保護を
優先し、反射波モニタ用方向性結合器２とアイソレータ
４とが、マイクロ波増幅素子１の出力直後に接続される
ことが多い。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来のマイクロ波モニタ回路は以上のように構成されて
いるので、高調波阻止フィルタ７を設けなければならず
、回路が高価となること、また信号周波数が高くなった
時、高調波阻止フィルタの実現が工作的に困難となるこ
となどの問題点があったＯ 本発明は上記のような従来のものの問題点を解消するた
めになされたもので、高調波阻止フィルタを用いること
なく、高調波成分を除去して信号成分をモニタすること
ができるマイクロ波モニタ回路を得ることを目的とする
。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係るマイクロ波モニタ回路は、モニタ用方向性
結合器と検波器との間に高調波減衰手段を設け、この減
衰手段に本来の信号波に比し高調波成分の減衰量がより
大きくなるような減衰特性を持たせることにより、信号
波のみが検波器でモニタされるようにしたものである。

〔作用〕

この発明においては、高調波減衰手段として、信号波（
周波数ｆ＋）に比しより周波数の高い高調波成分（周波
数ｎｘｆ、、ｎ＝１．２．・・・）に対し減衰量が大き
い材質からなる減衰器を採用することにより、減衰器通
過後のマイクロ波電力中大半が信号波成分となるように
するか、あるいは導波管回路を用い、信号波成分をＴ　
Ｅ　ｌｏ’モード、高調波をＴＥｇｏ’モードで伝搬す
るようにし、この伝搬モードの相違を利用して高調波を
大きく減衰するようにしたもので、これにより高調波阻
止フィルタを用いたのと同様の効果を得ることができる
。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を図について説明する。

第１図及び第２図は本発明の一実施例によるマイクロ波
モニタ回路を示す。第１図において、１０ａ。

１０ｂは高調波減衰器である。また第２図において、ｉ
ｉａ、ｌｌｂはＴＥｚｏ。モード発生器、１２ａ、１２
ｂはＴＥ＋ｏ”モード検出器であり、２Ｑａ、２０ｂは
該ＴＥｚｏ’モード発生器１）ａ。

１）ｂおよびＴＥＩｌ）″モード検出器１２ａ、１２ｂ
により構成された高調波減衰手段である。

次に動作について説明する。第１図において、反射波モ
ニタ用方向性結合器２ａ、２ｂを介して信号波及び高調
波成分の一部は高調波減衰器１０ψｈｂへと向かう。こ
こで高調波減衰器１０ａ。

１０ｂは信号波と比較し、ｎ倍の周波数を有する（ｎ＝
２．３．・・・）。高調波成分の減衰量がより大きい特
性を有する。このような特性は減衰材料を選択すること
によって容易に得られる。例えばエマーソンカミング社
製のＭＦ−１）０では１０ＧＨｚで２．２ｄＢ／ｃｍ、
約２倍の１８ＧＨｚでは６．６０ｄＢ／Ｃｍの減衰量を
有する。なおこのデータは「エマーソン　テクニカル　
プリティンＪ　（’Ｅｍｅｒｓｏｎ　Ｔｅｃｈｎｉｃａ
ｌ　Ｂｕｌｌｅｔｉｎ”）　２−６に依る。従って、こ
の高調波減衰器１０ａ、１０ｂ通過後のマイクロ波電力
はほとんど信号波成分のみとなり、検波器６ａ、６ｂに
より信号反射波の電力をモニタすることが可能となる。

また、第２図ではマイクロ波モニタ回路を導波管回路で
構成し反射波モニタ用方向性結合器２ａ。

２ｂの結合端にＴＥ２゜。モード発生器１）ａ、１）ｂ
を設け、通常の矩形導波管の伝搬モードＴＥ、。“モー
ドをＴＥ２゜。モードに変換する。ただし、信号波（周
波数ｆ１）に対し通常使用される導波管ではＴＥ、。。

モードはカットオフとなり、伝り殺しない。一方、高調
波（周波数ｎＸｆ、、ｎ＝２３、・・・）に対してはＴ
　Ｂ　ｔ。。モードは伝搬モードとなるため、発生した
ＴＥＸ。。モードはそのまま伝搬する。従って、ＴＥ、
。。モード発生器１）３１）ｂ通過後は信号波はＴＥｌ
、ａモードで、その高調波はＴＥ、。。モードでそれぞ
れ伝搬し、ＴＥｌ。。モード検出器１２ａ、１２ｂに人
力される。

ＴＥ、、’モード検出器１２ａ、１２ｂはＴＥ、、’モ
ードとＴＥ２゜。モードの電磁界分布の差とを利用して
ＴＥ、。′モードのみを検出する特性を有する。この特
性は第４図に示すようにＴＥ、。。モードがＸ方向ａ　
／　２の部分で電界値が最大となるのに対し、ＴＥ、。

。モードでは零となるので、例えば第５図に示すように
一般に使用されている同軸導波管変換器と同様Ｘ方向ａ
　／　２の部分からプローブ１４を挿入することによっ
ても実現テキる。

なお、上記実施例ではＴ　Ｅ　＋。。モード検出器１２
を用いて信号波成分を取り出す方式について示したが、
他に第６図に示すようにＴ　Ｅ　ｚ。。モード発生器１
）ａ、ｌｌｂおよびＴＥｚｏ’モード減衰器１５ａ、１
５ｂからなる高調波減衰手段３０ａ。

３０ｂを用い、ＴＥＸ。。モードのみを減衰してから、
ＴＥ、０’モードで伝搬する信号波を検波器６に人力す
る構成としてもよく、上記実施例と同様の効果が得られ
る。

また、第１図、第２図、第６図では反射波モニタ用方向
性結合器２にのみ今回提案した回路を採用しているが、
高調波阻止フィルタ５Ｃを設けない場合には、出力モニ
タ方向性結合器３と検波器６ｃとの間に設けるようにし
てもよい。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明に係るマイクロ波モニタ回路によ
れば、モニタ回路の高調波除去を、高調波阻止フィルタ
を使用せず、高調波を減衰することにより実現したので
、信号周波数が高くなっても動作可能な装置が安価に実
現できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるマイクロ波モニタ回路
を示すブロック図、第２図は本発明の他の実施例を示す
ブロック図、第３図は従来のマイクロ波モニタ回路を示
すブロック図、第４図は矩形導波管内の電界分布を示す
図、第５図はＴＥ、。 モニタ検出器を示す正面及び側面図、第６図は本発明の
さらに他の実施例を示すブロック図である。 図において、１はマイクロ波高出力増幅素子、２ａ、２
ｂは反射波モニタ用方向性結合器、３は出力モニタ用方
向性結合器、４はアイソレータ、５ｃは大電力用高調波
阻止フィルタ、６ａ、６ｂ６Ｃは検波器、７ａ、７ｂは
高調波阻止フィルタ、８はＨＰＡ、９はＲＦ制御回路、
１０ａ、１０ｂは高調波減衰器、１）はＴ　Ｅ　ｚ。。 モニタ発生器、１２ａ、１２ｂはＴ　Ｅ　＋　ｏ。モニ
タ検出器、１３は矩形導波管、１４はプローブ、１５ａ
、１５ｂはＴＥｚｏ。モニタ減衰器、２０ａ、２０ｂお
よび３ａ ｂは高調波減衰手段である。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）マイクロ波高出力増幅素子と、 増幅素子出力部に設けられたモニタ用方向性結合器と、 該モニタ用方向性結合器の結合端に設けられた検波器と
   を備えたマイクロ波高出力増幅器のモニタ回路において
   、 モニタ用方向性結合器の結合端と検波器との間に信号波
   に比しその高調波成分に対してより減衰量の大きい減衰
   特性を有する高調波減衰手段を備えたことを特徴とする
   マイクロ波モニタ回路。