JPH0317482Y2 - - Google Patents

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JPH0317482Y2
JPH0317482Y2 JP1986024331U JP2433186U JPH0317482Y2 JP H0317482 Y2 JPH0317482 Y2 JP H0317482Y2 JP 1986024331 U JP1986024331 U JP 1986024331U JP 2433186 U JP2433186 U JP 2433186U JP H0317482 Y2 JPH0317482 Y2 JP H0317482Y2
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swr
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control circuit
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【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は無線送信機の出力部とアンテナ間の
整合回路に関するものであり、特に自動整合器と
共に送信機の出力部に外付する送信電力増幅回路
についてのものである。
〔従来の技術〕
据置形の無線送信機において送信電力の放射効
率の点からアンテナは高所に設置し、送信機より
数10メートルのフイーダ線を通して給電するのが
普通であり、フイーダ線としては特性インピーダ
ンス50オームの同軸電線が一般的である。この同
軸電線は両端を50オームで終端した状態で使用す
れば高周波電力を最小の損失で伝送できるが、終
端インピーダンスが相違すると伝送電力の一部が
反射されて、進行電力と反射電力との干渉により
フイーダ線内に電圧および電流の定在波を生ずる
ので、フイーダ線内の定在波の有無およびその大
小により終端状態の適否を知ることが出来るもの
であり、平行線フイーダでは定在波電圧を測定し
て終端整合の適否を確認できるが、同軸フイーダ
では定在波電圧が直接に測定できないので、方向
性結合器を用いた通過電力計により進行波電力と
反射波電力を測定して整合状態の確認を行つてい
る。そして測定結果は次式により計算される定在
波比(Standing Wave Ratio)にて現わし、
SWRと略記するが、完全整合時に1,0,終端
が開放または短絡の時に無限大の値を取る。
SWRの計算式は進行波電力をPf、反射波電力
をPrとすれば であるが、SWR計では進行波電圧Vfと反射波電
圧Vrを計つて SWR=Vf+Vr/Vf−Vr の式から算出している。
現在実用されているSWR計では上記計算値を
直読で表示するために進行波強度を一定に設定す
る操作が必要であるが、後記の自動SWR計では
全く無調整でSWR値を表示あるいは取り出せる
ように工夫されている。
送信システムとしてはアンテナ伝送路における
反射損失を低減するためにSWRは小さいことが
望ましいが、SWRが極めて大きい場合には反射
電力が送信機出力部で熱損失を生じたら、高いサ
ージ電圧を発生して出力半導体を破損する恐れも
あるので、特に出力100ワツト程度以上の大電力
送信機では大きいSWR状態での使用は危険であ
る。半導体素子を使用する現在の送信機の多くは
ほぼ50オームに設定して、フイーダ線にそのまま
接続できるようになつているが、アンテナの特性
インピーダンスは周波数により変動し、また設置
状態によつても大きく変化するので、アンテナ側
の不整合によりSWRが悪化することが多いので
ある。これに対応するため第2図の構成では送信
機の出力部にインピーダンスの自動整合器(手動
でもよい)を設けてアンテナとフイーダ線の総合
インピーダンスと整合することにより使用時の
SWRを最小にし、その際のSWR検出値に応じた
電力制御信号を励振段に加えて、SWRが大きい
間は出力電力は小さく、整合が取れてSWRが小
さくなるに従つて出力電力は正常となるように動
作するものである。また第3図は整合器は外付と
して、フイーダ線の中間あるいはアンテナとの接
合部に設けることにより良好な整合を得ようとす
る構成である。
第4図は小電力の送信機の出力部にブースタ増
幅器(独立の高周波電力増幅器の通称であり、
SSBではリニア増幅器ともいう)を接いで送信電
力を10倍程度に増強する構成である。小電力送信
機の出力インピーダンスとブースタ増幅器の入力
インピーダンスは共にほぼ50オームであり、接続
線も短かいので、インピーダンス不整合の心配は
無いが、ブースタ増幅器出力部とアンテナとの中
間には整合器を入れてインピーダンス整合を行
い、SWR検出値に応じた電力制御信号を小電力
送信機に加えて第2図,第3図の場合と同様な
SWRに応じた出力電力制限動作を行つている。
ただそのためには電力制限信号回路を外付接続す
る必要があり、万一にも接続線が外れた場合には
危険があるし、小電力増幅器に電力制御信号入力
端子の無い場合や有つても不適応の場合もあつ
て、実用可能の機器の製合わせには制限が多いと
いう問題点がある。
〔考案が解決しようとする課題〕
無線送信機の出力部に高周波電力(ブースタ)
増幅器を接ぎ、自動整合器を経てアンテナに給電
する構成の送信システムにおいて、自動整合器の
不整合状態における増幅器出力部の破損を防止
し、自動整合に費す時間の短縮と、システムとし
ての構成の簡易化を目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
無線通信機とアンテナとを整合する自動整合器
の間に接続するブースタ増幅器の入力信号側にス
イツチで切換えられるスイツチの常閉接点接続側
の直通回路と、切換信号で切換られるスイツチの
常開接点側に電力増幅部を設けその選択切換られ
る出力側にSWR検出器を設けて前記自動整合器
に接続し、更に、制御回路を設けて、該制御回路
の入力側には無線通信機からの送受切換信号、整
合指令信号、前記SWR検出器のSWR信号及び自
動整合器の自動整合終了信号の各信号回路と接続
し、出力側は自動整合器に整合始動信号、前記ス
イツチへの切換信号及び警報器への警告信号の各
信号回路を接続し、該制御回路には予めSWRの
許容限度しきい値を設定して、SWR検出信号と
比較して、比較値に応じた制御信号を出力するよ
う構成する。
〔実施例〕
第1図は本考案の送信電力増幅回路の構造図で
あり、無線送信機1、高周波電力(ブースタ)増
幅器、自動整合器3、アンテナ4にて構成され
る送信出力回路において、ブースタ増幅器には
電力増幅部21と直通回路25とを切換えるスイ
ツチ24a,24bを備え、SWR検出器22よ
り出力するSWR検出信号221を制御回路23
に加えて、SWR値が予め許容限度のしきい値を
設定した値以下ならば制御回路23より切換信号
231を出力して、初期状態で直通回路25に接
続されているスイツチ24a,24bを電力増幅
部21側に切換え、またSWRがしきい値以上な
らば制御回路23より自動整合器3に始動信号2
32を出力して自動整合を動作させる。自動整合
器3は整合動作の終了と共に整合終了信号31を
制御回路23に出力し、アンテナ側に異常がなけ
ればSWR検出信号221はしきい値以下になる。
もしアンテナ側に異常があれば整合動作の終了に
はならずただちに修理をする必要がある。
SWR検出信号221がしきい値以下になると
スイツチ24a,24bを直通路より電力増幅部
21側に切換える。
電力増幅部21が接続された状態で再びSWR
検出器22より出力するSWR検出信号221を
制御回路23に入力してSWRがしきい値以下で
あるならば整合動作は完了する。またSWRがし
きい値以上であれば制御回路23より自動整合器
3に始動信号232を出力して自動整合させ、自
動整合器3は整合動作の終了と共に整合終了信号
31を制御回路23に出力し、その時のSWR検
出信号221がSWRのしきい値以下ならば電力
増幅部21は接続されたまま動作し、またSWR
検出信号221がSWRの設定しきい値以上であ
れば、制御回路23は警告信号234を出力して
警報器26を動作させると共に、同時に、切換信
号231の出力を停止してスイツチ24a,24
b、を直通回路に切換える動作を行うものであ
る。
第5図は送受信機10を用いた実施例である。
図中の第1図と同一部分は同一の符号で示してあ
る、その説明は省略する。
送受信機10と併用するブースタ増幅器では
電力増幅部21は送信時にのみ、動作し、受信時
にはアンテナ4は直通回路25を通して接続する
必要があるので、送受信機10よりの送/受切換
信号101を制御回路23に取込んで切換信号2
31を出力してスイツチ24a,24bを送受信
機10の送/受に合わせて転換する。またブース
タ動作が不要で電源スイツチ27がOFFの状態
ではスイツチ24a,24bは必らず直通回路2
5に接続する初期状態を取る。従つてブースタ増
幅器の電源のON/OFFに係らず送受信機10
よりの最初の出力は直通回路25を通つてアンテ
ナ4に供給され、電源スイツチ27がONならば
SWR検出器22はその時のSWR値に相当する信
号221を制御回路23に加えて、それが予かじ
めSWRの許容限度のしきい値(SWR=1.5〜2.0
が適当)を設定して、しきい値以下であれば制御
回路23は切換信号231を出力してスイツチ2
4a,24bを電力増幅部側に切換え、SWR検
出信号221がしきい値以上であれば制御回路2
3より自動整合器3に始動信号232を出力して
自動整合させ、自動整合器3はSWRを小さくす
る方向に収れんする操作を行い最低値に達すると
動作を停止して整合終了信号31を制御回路23
に出力し、アンテナ部に異常がなければSWR検
出信号221がしきい値以下となる。そこで制御
回路23からスイツチ切換信号231を出力して
直通回路25から電力増幅部21に切換わる。こ
の状態で再びSWR検出信号としきい値と比較し、
しきい値以下であれば、整合を終了し、しきい値
以上であると制御回路23より自動整合器3に始
動信号を出力して整合動作をさせる、整合が終了
すると自動整合器3から整合終了信号が制御回路
23に入力し、再度SWR検出信号221が制御
回路23に入力されてしきい値と比較し、しきい
値以下であれば電力増幅部21はそのまま動作
し、SWR検出信号221がしきい値以上であれ
ば制御回路23は警告信号234を出力して警報
器26を動作させ、同時に切換信号231を出力
してスイツチ24a,24bを直通回路25側に
切換え保持する。これによりブースタ増幅器
ブースタとしての動作はしないが、送受信機10
本体の動作には支障を生ずることは無い。それと
同時にブースタの不動作を警報器26の動作によ
り使用者に報知するが、警報器26としてはブザ
ー等の音響表示でも警告灯の点灯あるいは点滅に
よる表示でもよい。
以上の初期設定動作が済んだ状態でも、運用周
波数を変更したり、アンテナの切換や再調整の際
には整合指令スイツチ28により随時自動整合器
3を動作させることも可能である。
〔考案の効果〕
本考案によるブースタ増幅器の整合は、アンテ
ナと送受信機の整合を予め自動整合器で整合して
から電力増幅部をアンテナ回路に接続する方式で
あるので、ブースタ増幅器の出力インピーダンス
も送受信機の出力インピーダンスもほぼ50オーム
に設定してあるから、ブースタ動作時のアンテナ
回路のSWRは最初からあまり大きくなることは
無いので、ブースタ増幅器に切換つても、アンテ
ナの不整合による電力半導体素子の破損の心配が
なく、また自動整合器の設定動作も短時間で終了
する利点もある。更にブースタ増幅器の使用が不
適なほどのSWR値であつても送信機本体による
通信は確保でき、かつ、アンテナ側と、ブースタ
増幅器の異常整合を告知できる。また電力制御回
路が不要であるので機器間の接続の適応性を考慮
する必要がないので機器の給合せに有利である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案の送信電力増幅回路の構造図、
第2図,第3図は送信機のアンテナ回路整合部の
従来の構造図例、第4図は従来構成のブースタ増
幅器外付きの送信機のアンテナ整合部回路のブロ
ツク図、第5図は本考案の一実施例を示す送信電
力増幅回路のブロツク図である。 1……送信機、10……送受信機、……ブー
スタ増幅器、21……電力増幅部、22……
SWR検出器、23……制御回路、26……警報
器、3……自動整合器。

Claims (1)

  1. 【実用新案登録請求の範囲】 無線通信機と、SWR検出器を有し、かつ切換
    信号の有無で動作するスイツチで無信号時は直通
    回路を接続し、切換信号が入力するとスイツチは
    切換わり直通回路から電力増幅回路に切換接続さ
    れるブースタ増幅器と、自動整合器と、アンテナ
    とを直列に接続して構成した送信回路において、
    前記ブースタ増幅器に制御回路を設け、その入力
    側にはSWR検出信号回路と、整合終了信号回路
    を接続し、出力側は自動整合器に出力する始動信
    号、前記スイツチの切換信号および警告信号の各
    回路を接続し、前記制御信号回路には予めSWR
    の許容限度のしきい値を決めて前記SWR検出器
    から入力されるSWR検出信号と比較するよう設
    定し、送信状態でSWR検出信号を前記制御回路
    に入力して、しきい値と比較し、SWR検出信号
    が小さければ、前記スイツチに切換信号を出力
    し、前記直通回路を前記電力増幅部に切換えて動
    作をさせ、またSWR検出信号がしきい値以上で
    あれば前記制御回路より前記自動整合器へ始動信
    号を出力して整合を行い、整合が終了すると、前
    記自動整合器より整合終了信号を前記制御回路に
    出力し、該制御回路からスイツチ切換信号を出力
    して、前記電力増幅部が接続され、この接続状態
    でSWR検出信号をしきい値と比較し、しきい値
    以下であれば前記電力増幅部の接続を維持し、
    SWR検出値がしきい値以上であれば、前記制御
    回路より前記自動整合器へ始動信号を出力して自
    動整合を動作させ、整合終了と共に前記自動整合
    器より整合終了信号を前記制御回路に出力し、こ
    の状態でのSWR検出値としきい値を比較し、
    SWR検出値が小さければ整合終了して前記電力
    増幅部が接続した状態を維持し、また、SWR値
    が大きければ前記スイツチの切換信号の出力を停
    止して前記スイツチは前記直通回路に接続復帰す
    ると共に、前記制御回路から警告信号を警報器に
    出力して異状を警報する ことを特徴とする送信電力増幅回路。
JP1986024331U 1986-02-21 1986-02-21 Expired JPH0317482Y2 (ja)

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