JPH03188705A - 高周波双方向性増幅器 - 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】 （発明の技術分野） この発明は一般に高周波回路、更に詳しくは増幅器回路
に関する。

（背景技術） この技術において公知のように、分布増幅器は広帯域高
周波信号を増幅するために用いられる。

一般に、分布増幅器はこの増幅器の入力端子に結合され
た第１端をもつ入力伝送線路を含み、この増幅器は、具
合よく複数のトランジスタの入力電極をこのような入力
端子に結合するのに用いられる。入力端子に送られた信
号は前記複数のトランジスタの各１個を通して設けられ
た信号路に沿って伝搬し、そしてこのトランジスタから
のこのような出力信号は複合出力信号を提供するために
出力端子において同相で加えられる。各トランジスタの
入力電極と基準電極との間の固有リアクタンスは入力伝
送線路を設計する場合に勘案される。

広帯域回路網は、このような固有リアクタンスを組込ん
で入力伝送線路に用いられる。同様に、個々のトランジ
スタの出力電極と基準電極との間の固有リアクタンスは
、また、出力伝送線路を設計する場合に広帯域出力回路
網を備えるために勘案される。このような配列は分布増
幅器に非常に広い動作帯域幅を与えることを可能とする
。

この技術分野では、フェーズド・アレイ・アンテナは個
々の放射素子の複数個をもつことが、やはり公知となっ
ている。このような素子は典型的には独立的に制御され
、電磁信号の他の信号に対して選択された位相関係をも
つ電磁信号を放射し、複合の放射パターンを提供する。

個々の放射素子の所望の位相制御を提供する１つの技術
では送受信機（トランシーバ）回路を用い、この回路は
共通移相器を介して個々の送信及び受信信号が供給され
る個別の送信増幅器と受信増幅器を有する。このような
回路はモノリシックマイクロ波集積回路として製造され
るのが望ましいことがやはり分っている。更に、単一の
モノリシック集積回路にこのような素子を用いることが
好ましい。従って、送信及び受信の増幅器の一つを除去
することが望ましいことになる。これを成し遂げる１つ
の技術では増幅器を送受信素子の共通路に単純に設け、
そしてこの共通路及び増幅器を介する送受信中に作動可
能なスイッチを介して高周波信号を制御する。しかしこ
の技術に伴う問題点は、共通制御路を備えるために４つ
の高周波（ＲＦ）スイッチを必要とすることである。従
って、送受信機内の回路素子の数が増加することになる
。

更に、それらのスイッチは挿入損と雑音指数を増し、利
得と出力電力と送受信器の効率とを減することになる。

更にまた、送受信機においては、受信増幅器は一般に低
雑音操作用に適性化されるが、送信増幅器は一般に高電
力動作用に適性化されている。従って、送信及び受信の
双方に用いられしかもまた、スイッチ回路増幅器の提供
が望まれるところである。更に言えば、低雑音作動なら
びに高電力動作の双方を適性化できる増幅器の提供が一
層望まれる。

で発明の概要） この発明によれば、一対の入力信号端子と一対の出力信
号端子をもつ、高周波対称双方向性増幅器は、この増幅
器の一対の入力信号端子の間に結合された入力伝搬回路
網を有する。それぞれのトランジスタが入力電極と出力
電極とを有する複数のトランジスタの入力電極が具合よ
く入力伝搬回路網によって結合されている。この増幅器
は更に増幅器の一対の出力端子の間に結合された出力伝
搬回路網を有し、複数のトランジスタのそれぞれの出力
電極を具合よく結合するように設けられている。第１の
入力端子と第１のトランジスタの入力電極との間の電気
路長は、増幅器の一対の入力端子の第２の入力端子と、
前記複数のトランジスタの最後のトランジスタの入力電
極との間の、対応する電気路長に等しい、同様に、最初
のトランっている電気路長は、最後のトランジスタのゲ
ート電極と前記複数のトランジスタの最後の前のトラン
ジスタのゲート電極との間の電気路長に等しい、同様に
、この増幅器の最初の出力端子と増幅器の最後のトラン
ジスタの出力電極との間の、第３の、好ましくは前記電
気路長と異った電気路長は、増幅器の第２の出力端子と
最初のトランジスタの出力電極との間の電気路長に等し
い、トランジスタの先行の１つの出力電極と前記トラン
ジスタの最後の１つの出力電極との間の第４の異る電気
路長は、前記トランジスタの最初の１つの出力電極と前
記トランジスタの次に続く１つの出力電極との間の電気
路長に等しい。

このように、対称双方向性増幅器は一対の信号路を備え
、それぞれの信号路は、第１の信号路の入力端子と個々
の出力端子との間、及び第２の信号路の入力電極と出力
電極との間のそれぞれのトランジスタを介して、対応し
た状態で等しい電気路長を有する。このような配列によ
り、対称双方向性分布増幅器が提供され、これは、例え
ば送受信機モジュールの中に組込まれる。このような増
幅器は送信増幅器ならびに受信増幅器の両機能をもつこ
とができ、一方、共通信号増幅器を介して送信され及び
受信された信号の両方を制御するスイッチを設ける必要
性を除去する。

この発明の更に別の特徴によれば、一対の入力信号端子
及び一対の出力信号端子をもった高周波双方向性マトリ
ックス増幅器は、一対の入力信号端子の間に結合された
入力伝搬回路網と、第１の複数のトランジスタとを有し
、それぞれのトランジスタは入力電極と出力電極とを有
しそれぞれのトランジスタの入力電極は入力伝搬回路網
によって具合よく結合されている。双方向性マトリック
ス増幅器は、第１の複数のトランジスタのそれぞれの出
力電極を具合よく結合するように設けられた中間伝搬回
路網を有する。第２の複数のトランジスタは、それぞれ
のトランジスタが入力電極、基準電極及び出力電極をも
ち、第２の複数のトランジスタのそれぞれの入力電極は
、中間伝搬回路網によって具合よく結合されている。出
力伝搬回路網は、第２の複数のトランジスタの各々の出
力電極を適切に結合するように設けられ、回路の一対の
出力端子の間に適切に結合されている。好適実施例にお
いては、増幅器の入力端子のそれぞれと増幅器の出力端
子の対応する端子との間の電気路長は、対応した等しい
電気路長をもつように選択される。すなわち、入力端子
と、複数のトランジスタの第１のトランジスタのゲート
電極との間の電気路長は、回路網の入力端子の第２の端
子と第１の複数のトランジスタの最後のトランジスタの
ゲート電極との間の電気路長に等しい、同様に、第２の
複数のトランジスタの第１トランジスタのゲート電極と
、次に続くトランジスタのゲート電極との間の電気路長
は、前記複数のトランジスタの最後のゲート電極と前記
第２の複数のトランジスタの前のトランジスタのゲート
電極との間の電気路長に等しい。このような特別な構成
によって、マトリックス対称双方向性増幅器が提供され
る。

マトリックスされた双方向性増幅器は、低雑音用に適性
化された第１段と、高電力用に適性化された第２及びこ
れに続く段を有する。このような回路は、送受信機にお
ける受信増幅器用の低雑音に対する要求と、そしてまた
送受信機における送信増幅器用の高電力に対する要求と
を満足できる。

（実施例） ここで第１図を参照する。フェーズド・アレイ・アンテ
ナ（図示せず）の中に用いる送受信機（トランシーバ）
回路１０は、第１高周波（ＲＦ）スイッチ１４と第２高
周波スインチ１８とを有し、図示のとおり一対の信号路
１５ａ、　１５ｂとを介して送受信機１０の一対の端子
１２．２２の間の高周波信号の方向を制御する。高周波
スイップ−１４は、図示のように伝送線路１３及び一対
の分岐ボー目４ｂ、　１４ｃを経由してアンテナ素子１
１に結合される共通ボー目４ａを存している。これに対
して、高周波スイッチ１Ｂは、図示のように、伝送線路
１９と一対の分岐ボー１−１８ｂ。

１８ｃとを経由して移相器２０に結合される共通ボート
１８ａを有している。スイッチ１４の共通ボー目４ａは
、送受信回路１０の第１端子１２において放射素子１１
に結合される。スイッチ１４．１８の各りはそれぞれ制
御ボー目４ｄと１８ｄを有し、これら各制御ボートは、
これらに供給された制ｊＢ信号に応答して、スイッチ１
４の分岐ボーｔ・１４ｂ、　１４ｃ及びスイッチ１８の
分岐ボー１−１８ｂ、　１８ｃの選択されたものをそれ
ぞれの共通ボー目４ａ、　１８ａに結合する９回路を介
して対称・インピーダンスを維持する十で好まし、いこ
とは、これまで説明したスイッチ１．４．１８及び全て
のスイッチは給電された線路を終端接続するために、分
離された端子において適当な特性・インピーダンスを生
ずる終端スイッチであることである。

前記分岐ボートの他分のボートは実質上、電気的に共通
ボートから分離されている。

送受信機１０には、第２図にもとづいて説明するように
、対称双方向性増幅器１６が更に含まれている。ここで
は、対称双方向性増幅器１６は、一対の入力信号端子１
６ａ、　１６ｂと一対の出力信号端子１６ｃ１６ｄを有
することを述べるにとどめる。増幅ａｘｅは入力端子１
６ａと出力端子１６ｅとの間に増幅器１６を通って第１
の信号路１７ａがあり、また、図示のように、端子１６
１〕と端子１６ｄとの間に第２の実質的Ｇご電気的に同
一な信号路１７ｂを有する。このように、対称双方向性
増幅器１６の入力端子１６ａは高周波スイッチ１４の分
岐ボート１４ｂに結合され、これに対して、対称双方向
性増幅器１Ｇの第２の出力端子１６ｄは高周波スイッチ
１４の分岐ボート１４ｃに結合されている。高周波スイ
ッチ１８の分岐端子１８ｂ、　１８ｃは、増幅器１６の
それぞれ第２入力端子１６ｂ及び第１出力端子１６ｃに
結合される。高周波スイッチ１８の共通端子１８ａは伝
送線路１９を経由して、移相器２０の最初の入力／出カ
ポ−）　２０ａに結合される。

移相器２０の第２の入力／出カポ−）２０ｂは、送受信
機１０の第２の端子２２に結合される。移送１２０は更
に制御ボート２０ｃを有し、この制御ボート２０ｃは、
制御信号に応答し、選択差分位相シフトを、移送器２０
を介して伝搬する信号に加える。移相器２０は、ここで
は可逆移相器であって可逆的な電子的移相器もしくはフ
ェライト移相器、または可逆スイッチをもつ能動移相器
である。移相器の例は、米国特許番号Ｎｏ、４，６３５
，０６２及びＪｏｈｏｎ　Ｗｅｎｄｌｅｒによる１９８
９年６月１２日出願のアメリカ特許出願番号漱３６４．
４１４　（両者ともこの発明の譲受人に譲渡されている
）の特許明細書に開示されている。送受信機２０の出力
端子２２は、例えば図示しアレイ素子に信号を分配する
ために図示しない集合的給電（コーホレート・フィード
）回路網を含む利用システム２８（例えば妨害器やレー
ダーなど）に結合される。このような構成はまた前記米
国特許阻４．６３５，０６２に開示されている。

送受信機１０は、利用システム２８とアンテナ素子１２
との間の送信信号を結合することによって第１の即ち送
信モードで動作する。送受信機１０は、また、送受信機
１０を介して放射素子１２から利用システム２８に信号
を結合することによって、第２、即ち受信動作モードで
別々に、即ち同時に動作する。

送信モードでは、レーダーシステム２８からの送信信号
は、ここではｎビット移相器２０の入力／出力ボート２
０ｂに送られ、そして、線路２８ａに沿い制御ボート２
０ｃに送られた制御信号に応答して選択した差分移相を
、ここを通って伝搬する伝送信号に提供する。差動的に
位相シフトされた信号はボート２０ａから出てそしてス
イッチ１８の共通ポート１８ａに送られる。制？１１ｗ
Ａ路２８ｂに送られた第２制御信号に応答して、スイッ
チ手段１８の端子１８ａと端子１８ｂとの間に信号路が
生じ、このように位相シフトされた送信信号を増幅器１
６の第２入力端子１６ｂに結合する。位相シフトされた
送信信号は増幅器１６で増幅され、そして第２出力端子
１６ｄにおいて増幅器１６から出る。増幅されそして位
相シフトされた信号は、次いで第１スイツチ１４の第２
分岐端子１４ｃに送られ、そして線路２８ｃを通ってス
イッチ１４のボー）　１４ｄに送られた第３の異る制御
信号に応答して、信号路がボー）　１４ｃとボート１４
ａの間に作り出され、かくして前記信号を放射素子１１
に結合する。

同様に、受信モードにおいては、受信信号は放射素子１
１から送られ、ステアリング手段１４の共通ボーＨ４ａ
に結合される。ｖＡ路２８ｃに送られた制御信号の相補
状態に応答し、共通ポート１４ａと第１分岐ポート１４
ｂとの間に、第２の異る信号路が与えられ、このように
して、受信信号を増幅器１６の最初の入力端子１６ａに
送られる。増幅された受信信号は増幅器１６の最初の出
力端子１６ｃに現われそしてスイッチ１８の第２の分岐
ボート１８ｃに送信される。線路２８ｂの制御信号の相
補状態に応答し、端子１８ｃと共通端子１８ａとの間に
信号路が与えられる。信号はこのように移相器２０の端
子１８ａから端子２０ａに送信される。第２の相対的差
分位相シフトは増幅された受信信号に与えられる。第２
の相対的位相シフトは一般に送信モード動作中は信号に
適用された同じ位相シフトである。望むならば、相対的
位相シフトは、異なる制御信号を、制御線路２８ａに沿
ってボート２０ｃに送ることによって変えられる。移相
器２０の第２の入力／出力２０ｂにおいて、前記信号は
、このように送受信機回路２２の第２の端子に、そして
利用されるレーダーシステム２８に結合されそしである
公知の、あるいは予め設定された方法で利用システム２
８により分析される。

ここで第２図を参照すると、第１図に関連して説明した
ように、送受信機の中に使うための対称双方自制増幅器
１６の概略図が示してあり、これには入力伝搬回路網３
０が含まれ、この回路Ｗｉ３０は、図示のように複数個
の電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）ＰＥＴＩないしＦＢ
Ｔ　４のゲート電極を連続的に結合するために使われる
最初の複数個の伝送線路部分３０ａ〜３０ｅをもつ、対
称双方向性増幅器１６は更に、電界効果トランジスタＦ
ＥＴ　１ないしＦＥＴ　４のドレイン電極りを連続的に
結合するために使われる第２の対応する複数個の伝送線
路部分３２ａ〜３２ｅから成る出力伝搬回路網を含む、
好ましくは、第３の伝送線路部分３４ａ〜３４ｄがドレ
イン電極ＰＵＴ　１〜Ｆ［！７４と、共通の出力伝搬回
路網３２との間に、図示のとおり、配設されている。入
力伝搬回路網３０は直流結合コンデンサＣ＋、　Ｃｔを
経由して増幅器の一対の入力端子１６ａと１６ｂに結合
される。直流ゲートバイアス電圧は、高インピーダンス
抵抗Ｒｇもしくは高インダクタンス値直列インダクタ（
図示しない）を経由して伝送線路３０の中心点において
印加される。ゲートバイアス電圧は、普通知られている
ように電界効果トランジスタのゲートを適当にバイアス
するために抵抗Ｒｇを介してゲートバイアス端子３９に
印加される。同様に、出力伝搬回路ｗ４３２は直流結合
コンデンサＣｓ、　Ｃｍを経由して、図示のように回路
１６の一対の出力端子１６ｃ及び１６ｄに結合される。

ここではドレインバイアスが回路網３６を経由して設け
られており、この回路網３６は１７４波長伝送線路スタ
ブ３５ａを有しこのスタブ３５ａは公称周波数、即ち増
幅器の動作帯域幅の中心周波数における１７４波長に対
応する電気路長を有し、また高周波バイパスコンデンサ
３５ｂが前記スタブ３５ａとグラウンドの間に、図示の
ように結合される。ドレインバイパス直流電圧は、図示
のように電界効果トランジスタＰＥＴ　１〜ＦＥＴ　４
の各個のドレインを適当に偏向するために端子３６ｂに
印加される。

ドレイン電極について説明したバイアス構成の代替的構
成が第２Ａ図に示しである。この構成はグラウンドに対
して容量的に結合されたシャント路中に配設された抵抗
をもつ在来のはしご形回路網を有する。ここでは、この
ようなはしご形回路網は、分布対称双方向性増幅器の広
帯域整合ならびに動作にとっては好ましく、しかも直流
結合コンデンサＣ１の連結に先立って出力伝搬回路網３
２に結合される。すなわちはしご形回路網の端子３６ｂ
′はコンデンサＣ１の連結部において、一般によく知ら
れているように、伝搬回路網３２に結合される。

好ましくは、後に述べるように増幅器の対称的動作を維
持するためには、このような２つの回路網３６′（第２
図Ａ）が設けられ、その内の１つは出力伝搬回路′ｆＡ
３２の何れか一方の端部に設けられる。

このような回路網の内１つだけが直流バイアス電圧を印
加されることを必要とする。

第２図に示す双方向性分布増幅器１６は、在来の分布増
幅器とは異り、伝搬回路網の各端部はその回路の入力端
子もしくは出力端子の何れがとして機能する。このよう
な回路網は１つの特性インピーダンス内に終端接続され
ない。一対の実質的に同一の電路が端子１６ａと１６ｅ
の間及び端子１６ｂと１６ｄとの間に設けられている。

すなわち、動作に際しては、増幅器は実質的に同一利得
と位相特性とを、端子１６ｂと１６ｄとの間に果したと
同様に、端子１６ａと）６Ｃとの間に伝搬する信号に対
して提供する。このような動作は、線ＡＡで示すように
、増幅器の中央部分周囲のインピーダンスと電気路長特
性に関してその増幅器が対称であるように設計すること
によって得られる。すなわち、線ＡＡからの伝送線路３
０ｃの長さは、この線路の最初の半分がｌ　ｇｚ／２の
電気路長であり、またこの線路の他の半分が’！　ｇｘ
／２と同一の電気路長となるように分岐される。

伝送線路の次の一対部分３０ｂと３０ｄとは同一長さｆ
ｇ工を有し、伝送線路のその次の対部分３０ａと３０ｅ
とは同一の電気路長１ｇ＋を有する。同様に、出力伝搬
回路網において、この回路網は線＾＾に関して対称であ
り線ＡＡからの伝送線路３２ｃは、図示のとおり、一対
の同一長さの１／２１１気路長１　ｄｓ／２をもつ０部
分３２ｂと３２ｄとは同一の電気路長１ｄｔを有し、こ
れに対し、部分３２ａと３２ｅとは、また同一の電気路
長１ｄ、を有する。トランジスタＦＥ７１〜ＦＥ７４の
各個のドレイン電極りは各々ｊ！＋、　　ｌｘ、　　ｌ
ｘ、　　ｉｔの長さをもった伝送線路３４ａ〜３４ｄに
結合される。

実際動作においては、長さの１！ｇ＋、　Ｉｇｔ及び１
ｇｓとｌｄ、、　　ｌｄ、及びｌｄ、は異ってよく、こ
れらの長さは前記出力端子の対の１つに伝送される信号
を最適化し利得リップル（脈動）を最小化するように選
択される。このようにして、電界効果トランジスタＦＥ
Ｔ　１〜ＦＥ７４を介して端子１６ａから送られた信号
は、端子１６ｂから端子１６ｄに信号が送られるときに
、同一の電気路長をもつ電路に沿って伝搬される。なお
、伝送線路３０ａ〜３０ｅ及び３２ａ〜３２ｅの長さの
Ｉｇ＋〜１ｇｓ、ｌｘ　　ｉｔ及びｌｄ、〜ｌｄｌ〜２
ｄ、は、在来の分布増幅器において一般に実施されるよ
うに、前記電界効果トランジスタＦ［！Ｔ　１〜ＦＥ７
４のそれぞれを介して端子１６ａと端子１６ｃとの間の
電路長を等しくするように選択される。しかし、ここで
、分布増幅器１６はまた図示のように伝送線路の長さを
とることにより、線ＡＡに関して対称であり、電界効果
トランジスタＦＥ７１〜ＦＥ７４により提供された電路
の各１つを介して端子１６ｂ及び端子１６ｄとの間に同
一の電気路長が与えられる。この構造は端子１６ａに送
信される信号を線路３０ａ〜３０ｅに沿って伝送させる
ようにし、しかもトランジスタＦＥ７１〜ＦＥ７４のゲ
ート電極Ｇに送信される連続部分をもつ、これに対し、
連続性信号部分はそのドレイン電極りから結合され線路
３２に沿って伝搬し端子１６ｅにおいて同位相で加算さ
れ、端子１６ｄにおいて部分的零（タル）信号を°発す
る。同様にして、端子１６ｂに結合された信号は前記ト
ランジスタのドレイン電極において増幅された部分を提
供するためにトランジスタＰＥＴ　１〜ＦＥ７４を介し
て送られた連続部分を有し、前記トランジスタは端子１
６ｄにおいて同位相で加え端子１６ｃにおいて部分的零
信号を発する。このように、対称双方向性分布増幅器が
提供される。更に、電界効果トランジスタＰＥ７１を介
して端子１６ａ及び１６ｃの間の電気路長は、電界効果
トランジスタＦＥＴ４を介して端子１６ｂと１６ｄとの
間の電気路長に等しいから、前記端子間の電気路長の他
の対応する組合せと同様に、増幅器は、信号が端子１６
ａと１６ｃとの間に送られるかどうか、あるいは前記信
号が端子１６ｂと１６ｄとの間に送られるかどうか何れ
にせよ実質的に同一特性をもつ。

第２図に示すような増幅器１６の設計例について以下の
表及び説明に関連して述べる。

表 電気路長 ４２ｇ＋＝０．３９６ｍ＠ｆｄ＋＝０．９０２＋ａｍ　
　Ｌ＝０．１１７ｍｍｆｆｉｇｔ−０，８５ｈｍ　　　
　ｊ！ｄｚ−１，４６８ｍｍ　　　　ｌ　よ＝０．２４
０＋ｗｍｊ！ｇ＋＝０．９８６ｍｍ　　！！、ｄｚ＝１
．２９６ｍ５この回路は厚さ０．１ｍｍをもつひ（砒）
化ガリウムの基板上に作り込まれるように設計されてい
る。

伝送線路部分は、マイクロストリップ伝送線路の長さと
して製造されるかあるいは代替として螺旋インダクタと
して空間を確保するように製造される。なお、集中素子
線路あるいは擬似線路が代替的に使われる。この表に示
されている線路の長さは、それぞれの全ゲート周囲が２
００ｍｍある電界効果トランジスタＦ［！Ｔ　１−Ｆ［
！Ｔ　４用のものである。入力伝送線路コイル幅は０．
０１ｍ５であり、これに対し、出力伝送線路導電体の幅
は０．０２ｍ−である。

さて、ここで第３図を参照する。対称双方向性増幅器の
代替実施態様１６′、すなわちここではマトリックスを
もった対称双方向性増幅器が示されておりこのものは一
対の入力端子１６ａ’　、　１６ｂ’一対の出力端子１
６ｄ’　、　１６ｃ’　、第１の複数個の電界効果トラ
ンジスタＦＥＴＩＩ〜ＦＥ７１４、そして第２の複数個
の電界効果トランジスタＦＥＴ２ｌ−ＰＥＴ２４を有す
る。ここで、一対の入力端子１６ａ’　と１６ｂ′　と
は、ここではインダクタ、好ましくは螺旋インダクタ５
０ａ〜５０ｅからなる入力伝送回路網５０により結合さ
れる。この場合、螺旋インダクタ５０ａ〜５０ｅは図示
のように、それぞれ、１ｇ１□　ｆｔｇｔｚ＋　　ｌ１
ｌｈｓ。

１ｇ□及びｆｇ＋＋＋　の電気路長をもっている。前記
伝送回路１５０は図では、前記ゲート電極間に各個の電
気路長を与えるように電界効果トランジスタＦＥＴｌｌ
−ＦＥＴ１４のゲート電極Ｇを連続的に結合している。

電界効果トランジスタＰ［！Ｔｌｌ〜ＦＥＴ１４の出力
すなわちドレイン電極は各個のインダクタ５４ａ〜５４
ｄを経由して、図示のようにインダクタ、好ましくは螺
旋インダクタ５２ａ〜５２ｅから成る第２の、すなわち
中間伝送回路Ｍ４５２に結合される。螺旋インダクタ５
２ａ〜５２ｅは電気路長、ｊ！　！ｌ＋　　１−　！ｌ
＋　　４！　Ｚ２＋　　ｌ　ｔＺ＋１！、ｉ＋をそれぞ
れ有する。この場合、前記伝送線路回路網５２は出力結
合回路を有しトランジスタＦＲ７１１〜ＦＥ７１４の出
力電極を連続的に結合し、これと同様に第２の複数個の
電界効果トランジスタＦＥＴ２１〜ＰＥ７２４の入力す
なわちゲート電極を連続的に結合するように入力結合回
路網を提供する。第２の複数個の電界効果トランジスタ
の出力電極は、それぞれ電気路長１ｄｚ１．　　ｌｄｚ
□、　　Ｉ！、ｄｇ、　　ｌｄ＊＋をもつインダクタ５
８ａ〜５８ｄを介して結合され、出力伝送回路Ｗ４５６
は図示のように部分５６ａ〜５６ｅから成っている。こ
の場合、前記伝送線路部分の各個は、それぞれ電気路長
１．＋＋　　Ｉｔ　！！＋　　ｊ！’　、、ｊ２３ｔ。

２１．を有する。このように、伝送線路部分の各個の電
気路長は選択されて、１つの回路網を提供しこの回路網
はやはり第２図に関連して図示し説明したように線面に
対して対称となっている。

しかし、ここで、低利得リップルをもつ低雑音高電力対
称双方向性増幅器が提供されており、この増幅器は、増
幅器１６′が送受信機用に用いられる場合に特に望まし
い。マトリックス増幅器１６′は一対の縦続（カスケー
ド）双方向性増幅器に等しい、送受信機用の場合、第１
図について説明したように、受信チャンネルすなわち受
信路における最初の増幅器のように低雑音増幅器をもつ
ことが最も望ましい、双方向性マトリックス増幅器１６
′を用い、第１段すなわち最初の複数個のトランジスタ
ＦＥＴＩＩ〜Ｆ［！７１４が組立てられ、そして相対的
に低電力、低雑音の増幅器段を提供するように設計され
た。受信動作モード実施中、受信チャンネルすなわち受
信路内の増幅器の最初の段は低雑音の１１１ｇ段である
。第３図に示すようなマトリンラス双方向性増幅器１６
′の第２段は高電力を提供するように設計される。この
ことは受信モードにおいても望ましいのであって、その
理由はレーダーシステムにおける増幅必要条件を減らす
からである。

送信モードにおいては、放射素子（１１）に対してより
高い電力伝送信号を提供するために送受信機モジュール
１０（第１図）内で使うため、このことはやはり望まし
い。

マトリックス／分布増幅の追加段が、高出力電力及び利
得を提供するために、第３図に見るように回路に備える
ことができる。従って、３段マトリ・ノクス配布増幅器
は、第３図におけると同様な配列を用いて提供される。

さて、例えば、入力端子１６ａ　’　と出力端子１６０
′の間の電気信号路は第２図に関連して説明したところ
と同様な電路を有し、全く同様に一対の増幅段のマトリ
ックスあるいは縦続マトリックスにより追加の電路が作
り出される。例えば、入力端子１６ａ′に送られた入力
信号は、電界効果トランジスタＦＥＴＩＩ〜ＦＥ７１４
のゲート電極の各個に結合される連続部分を有する。ト
ランジスタＦＥＴＩＩ〜ＦＨ７１４は前記信号部分に応
答して、そのドレイン電極りにおける出力信号の対応す
る複数個に呼応して提供される。出力信号部分は中間伝
搬回路網５２にそって伝搬する。前記出力信号部分のそ
れぞれの一対の部分はそれぞれの端部に向い伝搬回路網
５２に沿って伝搬する。回路網５２の端部分５２′に向
う方向には、このような信号が同相で加わり、一般に分
布増幅器においては公知のような進行波を発する。伝搬
回路網５２の反対端部５２′において、この進行波は若
干破壊的な干渉をうける。しかし、ここで、伝搬回路網
５２に沿って伝搬する出力信号に加えて、また端部５２
＃における信号を提供するために連続的に加えて、前記
信号の前記部分はまた第２の複数個の電界効果トランジ
スタＦＥＴ２１〜ＦＦ！Ｔ２４４ご連続的に結合され、
その結果そのドレイン電極において対応する出力信号を
発し、このドレイン電極は同様に、出力回路！１１５６
に沿って具合よく伝搬する。このように、端子１６８′
に送られた入力信号は端子１６ｃ′において出力信号を
発し、この端子１６ｃ’における出力信号は、個々の縦
続トランジスタを介して前記信号を結合することに関連
している倍加可能利得と同様に、分布増ＩＰａＩ器の段
を介して前記信号の連続部分の結合に関連している付加
利得の双方により増幅される。

バイアス回路網が、図示のように増幅器１６′に備えら
れる。ゲートバイアスが、ここでは好ましくは回路網５
０の中心において結合された高い値をもつ抵抗Ｒにより
入力伝送回路網５０を経由してＦＥＴＩＩ〜ＦＥ７１４
に印加される。ゲートバイアスＶは端子５８ａにおいて
そのような抵抗Ｒに印加される。

ＦＥＴＩＩ〜ＦＥＴ１４用のドレインバイアスは、第２
図に関連して述べたようにバイアス回路網３６によって
、あるいは第２図Ａに関連して説明した広帯域はしご形
回路網によって伝搬回路網５２の端子５２′及び５２″
において提供される。これらの回路網はドレインバイア
スを電界効果トランジスタＦＥ７２１〜ＦＥ７２４のド
レイン電極りに印加する０分離ゲートバイアスは、また
電界効果トランジスタの第２のセットＦＥＴ２１〜ＦＥ
７２４に提供されることを必要とする。前記ゲートバイ
アス（νｇ）はゲート電極を伝搬回路ｙ４５２に結合し
そしてやはり図示のようにプルアップ抵抗Ｒを分離する
ように設けられた直流阻止コンデンサＣにより提供され
る。前記コンデンサＣの値は、ゲート電極と伝送回路網
５２の間の本質的に交流短絡路を提供するには比較的大
きい値である。第３のドレインバイアス回路Ｗ４５７は
、また出力回路！１Ｉ５６に提供される。この第３のド
レインバイアス回路網５７は１７４波長スタブ５７ａと
シャント取付はコンデンサ５７ｂを有し、これは、伝搬
回路網５６の中心において結合された第２図の回路網３
６で説明したとおりである。選択的に言って、バイアス
回路は、分布増幅器の線面に関して対称のインピーダン
ス特性を維持するために、回路網５６の各端部と同様に
、回路網５０の各端部において提供される。

さて、第４Ａ図と第４Ｂ図とを参照すると、第３図のマ
トリックス双方向性分布増幅器１６′用の代替可能なバ
イアス回路網が示しである。

ここで第４Ａ図を見ると、交流バイアス構成をもったマ
トリックス分布双方向性増幅器１６＃が示してあり、こ
のものは電界効果トランジスタの２セント、すなわち、
ＦＥＴ１１〜ＦＥＴ１５及びＦＥＴ２１〜ＦＥＴ２５を
有し、これらの各セットは、前記トランジスタの各セッ
トに特別なトランジスタが存在する以外は同じで、第３
図に関連して大体述べたようなマトリックス縦続内に連
結された５つのトランジスタをもっている。増幅器１６
″は入力回路網５０′を有しこれは、前記回路網がＦＥ
Ｔ１５を相互連結するために特別な素子５０Ｆをもって
いること以外は同じで、第３図の入力回路網５０に実質
的に同じである、そして、各部は図示のように電気路長
、１ｇｚ＋　　ｆｆ１ｄＩ！、　　ｆｆ１ｇ＋３．　１
ｇ＋□及び’ｇ＋＋をそれぞれがもっている。中間伝搬
回路網５２′　もまた前記増幅器１６″内に含まれ、連
続的に使われ、トランジスタＦＥＴＩＩ〜Ｆ［！Ｔ１５
の出力もしくはゲート電極りを第２のトランジスタのセ
ットＦＢ？２１〜ＦＥＴ２５の入力もしくはゲート電極
Ｇにマトリックス状に結合する。ここで、回路網５２′
は、特別な素子５２ｆを追加すること以外、そしてこの
ような部分がそれぞれ電気路長、Ｌｌ＋　　Ｃ２，ｌｚ
ｚ、　　Ｌ３＋　　ｚ、、。

ｌ！Ｉをもっていること以外は第３図の回路に！４５２
に実質的に同じである。トランジスタＰＥＴＩＩ〜ＰＵ
Ｔ１４のドレイン電極は、それぞれ電気路長、１．ｄｌ
ｌ。

ｆｆ１ｄＩ！、　　ｌｄ＋ｚ、　　ｌｄ＋ｚ、　　ｌｄ
ｌ＋をもつ線路５２８〜５２ｅを経由して中間伝搬回路
網５２′に結合される。

出力伝搬回路網５６′は、図示のように、一対の出力端
子１６ｄ’　、　１６ｃ”の間の電界効果トランジスタ
ＦＥ↑２１〜ＦＥＴ２５の出力電極すなわちドレイン電
極を連続的に結合するのに使われる。このような回路網
は、付加的部分５６ｆ以外、そしてこのような部分がそ
れぞれ長さ、ｌ　３１＋　　ｌ　ｆｆ！、　　ｌ　ｘｙ
、　　ｌ　３ｆｆ。

εｆｆｌ＋　　ｌｓ＋をもつこと以外は、第３図の回路
網に同じである。トランジスタＦＢ７２１〜ＦＥ７２４
のドレイン電極は、それぞれ長さ、ｌｄｘ＋、　　１ｄ
ｚｔ、　　ｊ２ｄｚｚ。

ｆｄｚｚ、　　ｌｄｚ＋をもつ伝送線路部分５８ａ〜５
８ｅを経由して出力伝搬回路網５６に結合される。第２
のトランジスタのセット、ＦＥＴ２１〜ＰＥＴ２５のゲ
ート電極は、図示のように伝送線路部分５９ａ〜５９ｅ
を経由して中間伝搬回路網５２に結合される。これらの
任意の伝送線路部分５９ａ〜５９ｅは、特にモノリシッ
クマイクロ波集積回路として製作する場合、マトリック
ス分布増幅器のある種の配置設定にとっては望ましい。

これらの部分はそれぞれ長さ、ｆｆ１ｇ＋＋ｆ！　ｇｚ
ｔ＋　　！！　ｇｚｉ＋　　Ａ　＆ｚｚ＋　Ｉ！　ｇｚ
＋をもっている。

増幅器１６″は、入力伝搬回路網５０’の中心に結合さ
れ、分路バイパスコンデンサと、一対の付番されていな
い抵抗から成る分圧器回路網を有する回路網６２を経由
してトランジスタＦＥＴＩＩ〜ＰＥ７１５にゲートバイ
アスを印加している。同様に、ドレインバイパスが出力
回路′ｆ！４５６’に印加され、さらに、伝搬回路網５
６′の中心に連結されている分路装着高周波バイパスコ
ンデンサＣに結合された抵抗Ｒの両端にシャント形態で
設けであるインダクタを含んでいる回路１ｉ１６３によ
って、第２のトランジスタのセット、ＦＥＴ２１〜ＦＥ
Ｔ２５のドレイン電極に印加される。代替的には回路網
３６（第２図）が用いられる。ゲートバイアスは電界効
果トランジスタの第２の紐、ＦＥＴ２１〜ＦＥＴ２５に
印加され、このゲートバイアスは、コイルＬ□〜Ｌｌ＆
から成る回路網７゜及びトランジスタＦＥＴ２１〜ＰＥ
７２５の電ａ電極とグラウンドとの間に、図に示すよう
に、設けられた直流阻止コンデンサＣｄ、〜Ｃｄ、とを
経由して、トランジスタの第１の組、ＦＥＴｌｌ−ＦＥ
Ｔ１５に印加されるドレインバイアスと同様である。こ
のゲートバイアス／ドレインバイアス回路網は更に、中
間伝送線路５２′の端部５２’　、　５２’とグラウン
ドとの間にある直列回路＃ｉ！（付番してない）の各個
に装着された抵抗Ｒ，，Ｒ１及びコンデンサＣ％、　Ｃ
６から成る一対の容量的に分離した抵抗分路電路を含有
している。直流電路が１本、インダクタｌ□〜！、６を
経由してトランジスタＦＥ７２１〜ＦＥ７２５を介し、
設けてあり、これに対し、交流もしくはマイクロ波周波
数信号に対して、これらのコイルは高インピーダンスを
与え、またトランジスタＦＥ７２１〜ＦＥＴ２５とＦＥ
Ｔ１１〜ＦＥＴ１５との間の分離を提供する。コンデン
サＣｄ、−Ｃｄ、は、高周波信号において、トランジス
タＦＥ７２１〜ＦＥ７２５の各個に対して高周波接地を
与える、そして、第２のトランジスタの組及びトランジ
スタの第１の組の各個のドレンを直流バイアスされるよ
うにする。しかし、このバイアス配列における１つの欠
点は、トランジスタＦＥ７２１〜ＰＥＴ２５が［ＤＳＳ
で決められるバイアスにおいて動作することが要求され
るということである。このように、増幅器の性能は、ト
ランジスタの第１の組に印加されるゲート電圧に対して
敏感な筈であり、それは、これら双方のトランジスタの
組が同一のドレン電流で動作しなければならないからで
ある。

従って、トランジスタ間に生じる作動上の微小な変動は
バイアス動作に対して問題を生ずる。

さて、第４１１１を参照すると、上記のバイアス感知性
を解決するためにバイアス回路網に代替する実施態様が
示しである。ここで、増幅器１６”は増幅器１６″につ
いて上述したものと同一の構成成分が実質的には用いら
れており、従って、このような部品は、特に今ここで説
明するもの以外には、第４Ｂ図では付番してない。増幅
器１６＃′用のバイアス回路網は、それぞれが４個の抵
抗Ｒ１〜Ｒ４から成る一対の抵抗分割回路網７２．７４
を有する。また、出力伝搬回路網５６″の端部に結合さ
れて、回路網６３に対して第３八図に関連して説明した
種類の、対のドレイン・バイアス回路網６３ａ及び６３
ｂがある。

ここではこの回路網は、伝搬回路５６″の端部と、外部
の直流阻止コンデンサＣａ、　Ｃ４との連結部との間に
結合される。電圧分割回路網７２．７４の各個は、図示
のように、その個々のドレインバイアス回路網６３ａ、
　６３ｂもしくは３６（第２図）と、入力伝搬回路を５
０″との間に結合される。各々のトランジスタに対して
バイアスを印加するために、前記電圧分割回路網７２．
７４の内の１つだけが必要とされるのだが、一対のこの
ような分圧回路！ｉ１（電圧分割回路網）　７２．７４
が、この場合、増幅器のインピーダンスが線ＡＡについ
て対称であることを保証する上で好ましい０分圧回路網
のそれぞれは、図示のように、双方の電界効果トランジ
スタの組は共に、電源電圧に対して同一＝−のゲート電
圧で動作することを保証するために、電界効果トランジ
スタの双方の組、ＦＥ７１１〜ＦＥＴ１５及びＦＥＴ２
ｌ−ＦＥＴ２５の両端に配設されている。更に、第４Ａ
図及び第４Ｂ図に示す増幅器に対するバイアス回路図の
動作の詳細につイテハ、Ｃｈｕ等の出願「マトリックス
増幅器のバイアス回路網」　（この発明の譲受人に譲渡
されている）の中に開示されている。

さて、第５図ないし第７図を参照する。双方向性増幅器
、１６〜１６”　’　（第２．３．４Ａ及び４Ｂの各図
）に対する代替的通用例が示しである。先づ第５図を参
照すると、再循環増幅器８０が示してありこれには一対
のサーキュレータ８２．８４が含まれその各々のサーキ
ュレータは３つのボート８２ａ〜８２ｃ。

８４ａ〜８４ｃを有し、それぞれのボートにおいてボー
ト８２ｃと８４ｃとは特定インピーダンスＺで　終端結
線されている。サーキュレータ８２と８４とは、第２゜
３．４Ａ及び４Ｂの各図で説明したように双方向性増幅
器１６〜１６″′の内の１つに結合されている。このよ
うにして、双方向性増幅器の何れの実施態様であっても
これを用いることができる。１実施例として増幅器１６
を用いるとすると、双方向性増幅器１６の入力端子１６
ａの１つはサーキュレータ８２のボート８２ｂの１つに
結合される。前記増幅器１６の対応する出力端子、すな
わち第１の出力端子１６ｃはサーキュレータ８４のボー
１８４ａの１つに結合される。サーキュレータ８４の前
記ボート、ここでは８４ｂの第２の１つは第２の入力端
子１６１）に結合される。増幅器１６の第２の出力端子
１６ｄは再循環増幅器８０の出力端子８１ｂを提供する
。かくして、増幅器８０の入力端子８１ａにおいて発セ
られる信号はサーキュレータ８２のボー）　８２ａと８
２ｂとの間に結合され、そして双方向性増幅器１６の第
１の増幅器電路入力に送られ、ボー）８４ａと８４ｂと
を経由して第２のサーキュレータ８４を介して結合され
、端子１６ｂと１６ｄとの間の増幅器１６の第２の増幅
器電路を介して増幅器１６に再循環し帰される。このよ
うにして、２つの増幅段は、ただ１つの増幅回路を使う
間に、端子８１ａにおいて受信される入力信号に提供さ
れる。

さて、第６図を参照すると、増幅電力分割器９０が示し
てあり、この分割器９０は電力分割回路９２をもち、こ
の回路はこの場合、例えばウイルキンソン（Ｗｉｌｋｉ
ｎｓｏｎ）電力分割器、あるいは他の同種の回路であっ
て、入力ポート９２ａを有しこのものは一対の出力ボー
ト９２ｂ、　９２ｃにおいて位相信号における一対の同
一振幅を提供する。前記信号は前述した双方向性増幅器
１６〜１６″′　（第２．３．４Ａ及び４Ｂの各図）の
内の１つの入力端子１６ａ、　１６ｂに送信される。例
えば、前記増幅器１６の出力端子で一対の同一振幅と、
増幅されている同相出力信号とを提供し、このようにし
て増幅器１６の特性に従って利得と電力とを提供される
。

第７図を参照すると、増幅電力コンバイナ−９５が示し
てあり、増幅器１６〜１６＃′（第２．３，４＾及び４
Ｂ）の内の１つ、すなわちこの場合は増幅器１６が示し
てあり、一対の入力端子１６ａ、　１６ｂがありこれら
入力端子は一対の入力信号が与えられ、そして一対の出
力端子１６ｃ、　１６ｄは、第６図に関連して説明した
ように、ウィルキンソン型もしくは他の種類の電力コン
バイナー／分割器の一対の共通ボート９６ｂ、　９６ｃ
に結合される。電力コンバイナ−９６の共通端子９６ａ
は増幅電力コンバイナー用の出力端子を提供する。この
ようにして、一対の入力信号が増幅器１６の端子１６ａ
と１６ｂにおいて与えられ前記増幅器の中の一対の増幅
連鎖を介して伝搬され、そして前記増幅器の出力端子１
６ｃ、　１６ｄに現われる。出力信号はこのようにして
結合され組合わされ端子９６ａにおいて複合出力信号を
出す。

ここで第８図を参照すると、送受信機の代替実施態様が
示してあり、図示のように、第１の入力／出力端子６２
と第２の入力／出力端子８６とが含まれている。第１の
端子６２は放射素子１１に結合される。送受信機には更
に第１のＲＰ　（高周波）スイッチ６４、この場合は、
終端接続ＨＰスイッチが含まれ、これは第１図で説明し
たとおりである。スイッチ１４に対して、やはり第１図
で説明したようにこの終端接続ＲＦスイッチは共通ボー
ト６４ａと一対の分岐ポー）６４ｂとをもっている。こ
の送受信機は更に、一対の増幅器段６５ａ、　６５ｂを
結合し平衡増幅器電路を提供するために用いられる一対
の直角位相（クオドラチュア）結合器６６、６７を有す
る。結合器６６は一対の入力端子６６ａ、　６６ｂを有
し、端子６６ａはスイッチ６４の端子６４ｃに結合され
、端子６６ｂは第１の単極／単投スイッチ７２に結合さ
れている。結合器６６の出力端子６６ｃ、　６６ｄはそ
れぞれ増幅段６５ａ。

６５ｂに結合され、前記増幅器は何れの型の在来品でも
よく、好ましくは線形高電力増幅段がよい。

前記増幅器段６５ａ、　６５ｂの出力端子は結合器６７
のポー　ドロアａ、　６７ｂに結合される。結合器６７
の第１の出力ポードロアｃはスイッチ６４の分岐ボート
６４ｂに結合され、結合器６７の出力ポードロアｄの第
２の１つは、第２の単極／単投スイッチ７３に結合した
ようにここでは終端接続スイッチに結合する。スイッチ
７２゜７３ははしご形電路を介して信号を制御するよう
に可逆スイッチの第１のスイッチを提供する。スインチ
ア２及び７３の第２の端子は、図示のように、直角位相
結合器７０と６９の第２の対の入力ポート及び出力ポー
トにそれぞれ結合される。ここで、前記結合器７０と６
９、及び増幅器段６８ａと６８ｂとの相互接続は実質的
には結合器６６、６７及び増幅器６５ａ、　６５ｂに対
して上述したところと同一である。

前記結合器６９と７０とは、結合された増幅器連鎖に対
して一対の出力端子と入力端子とをそれぞれ提供する。

このようにして、結合器６９の最初の出力端子６９ｃは
スインチア２の第２の端部に結合され、結合器６９の第
２の出力端子６９ｄは第３の単極／単投スイッチ７４の
１つの端部に結合される、これに対して、結合器７０の
入力端子７０ａはスイッチ７３に接続される。結合器７
０の第２の入力端子７０ｂは、図示のとおりスイッチ７
５に結合される。スイッチの７４と７５とは可逆スイッ
チの第２の組であり、双方向性分布増幅器７８の入力伝
搬回路ｍ７８ａと出力伝搬回路網とにそれぞれ結合され
、連続的に結合された電界効果トランジスタを有する。

これは第２図に関連して述べたとおりである。第３の対
の単極／単投スイッチ７９と８０とは、増幅器段７８を
第２の増幅器段８１とはしご形相互連結するのに使われ
、また人力伝搬回路￥１４８１　ａと出力伝搬回路網８
１ｂとが複数個のトランジスタ８１ｃを連続的に相互接
続し、しかも第２図に関連して一般的に述べたとおりと
なっている。

前記伝搬回路網８１ａ、　８１ｂの他の端部は、第２の
単極／双投終端接続スイッチ８２の分岐ボー日こ結合さ
れる。このスイッチ８２の共通ボート８２ａは、やはり
第１図に関連して述べたように移相器８４に結合される
。移相器８４の他のボートは送受信機６゜の第２の端子
８６に結合される。

動作においては、信号は、例えば送信モードにある放射
素子１１への端子８６の間に送られ、あるいは受信モー
ドにおいては、端子８６に対する放射素子１１から送ら
れる。送（３中の信号路を示す実線矢印を入れた回路の
動作を表わすものとして送信モードを使うと、信号は移
相器８４を介して送られ、選ＩＲされた差動移相が与え
られる。移相された信号は次いで移相器８４からスイッ
チ８２の共通ボート８２ａに送られる。制御ボート８２
ｄに送られた制（Ｔｌ信号に応答して共通ボート８２ａ
は分岐ボート８２ｃに結合される。信号はこのようにし
て増幅器８１の入力伝搬回路’４４８１　ａに送られる
。この信号はトランジスタ８１ｃを介し２て連続的に出
力伝搬回路′ｙ４８１ｂに送られ、そして出力端子に送
られ、この出力端子は単極／単投スイッチ７９に結合さ
れる。このように１−で１、このり３作モードにおいて
は、単極／単投スイッチ７９は閉路位置にあり、この位
置においては単極／単投スイッチ８０は図示のように開
放位置にある。この信号はスインチア９を介して増幅器
７８の入力伝搬回路網７８ａに送られ、そして、複数個
のトランジスタ素子７８ｃを介して出力伝搬回路１７８
ｂに結合される。このような信号は出力伝搬回路網７８
ｂから単極／単投スイッチ７５に送られ、このスイッチ
７５は、開放位置にある単極／単投スインチア４によっ
て閉路位置にある。信号は次いで結合器７０の端子７０
ｂに送られる。結合器７０の端子７０ｃ、７０ｄにおい
て、大きさと直角位相が等しい一対の信号部分が提供さ
れ、増幅器６８ａ、　６８ｂに結合される。

増幅器６８ａにおける信号成分は増幅器６８ｂにおける
信号成分の位相に対して９０″の位相シフトでソフトさ
れる。前記信号成分は増幅器６８ａ、　６８ｂを介して
伝搬し増幅され、増幅器６９ａ、　６９ｂの出力端子か
ら出る。増幅された信号部分は第２の結合器６９に送ら
れる。結合器６９は、個々の結合器７０により配列され
、前記増幅された直角位相信号が端子６９ｃにおいて同
相で加え端子６９ｄにおいて相殺される。

このようにして、端子６９ｃにおいては、増幅された高
電力信号は、単極／単投スイッチ７２に結合され、この
スイッチ７２は閉路され、信号は結合器６Ｇ。

６７に、そして増幅器６５ａ、６５ｂに送られる。信号
は直角位相結合器６６、６７及び増幅器段６５ａ、　６
５ｂを介して伝搬され、同様ｔこして結合器６９．７０
に至り、結合器６７の端子６７ｃから出てスイッチ６４
の分岐ボート６４ｂに送られる。同様にして、ボー）　
６４ｄに送られた制御信号に応答して、スイッチ６４は
その共通ボート６４ａを分岐ボート６４ｂに結合し、こ
のようにして結合器６７ｃと放射素子１１との間の電路
を提供する。単極／単投スイッチはそれぞれの対、７２
゜７３　、７４．７５　；及び７９．８０を作り、これ
らは当業者にとっては明らかに理解されるように、図示
しない制御信号によって制御される。

高電力段６５ａ、　６５ｂのそれぞれに対する直角位相
結合器の対及び増幅器連鎖の対は、平衡した対称の高電
力増幅段を介して信号をステアリングするために相互連
結される。

このようにして、■実施例として、受信モードに対して
結合器６６、６７及び増幅器６５ａ、　６５ｂを使って
、信号は結合器６６の端子６６ａに送られ、端子６６ｃ
は同相端子であり、端子６６ｄは直角位相端子となって
いる。端子６６ｄにおいては、−９０°の相対的移相を
もつ信号が提供され、これに対して、端子６６ｃにおい
て、このような信号は０°の相対的移相をもつ。これら
の信号は、一対の同一増幅器６５ａ、　６５ｂを介して
伝搬し、−９０°の相対的位相差をもって発信するい増
幅器６５ａからの信号は端子６７ａに送られ、前記端子
は同相端子であり、これに対して、増幅器６Ｓｂからの
信号は直角位相端子６７ｂに送られる。このため結合器
６７の出力端子において、一対の複合信号が発信される
。増幅器６５ａからの第１成分信号は第１の成分をもっ
ており、この第１の成分は端子６７ｄにおいては−９０
゜の相対的移相をもって、端子６７ｃにおいてはＯ″の
相対的移相をもって端子６７ａに送信される。増幅器６
５ｂからの成分は同様に端子６７ｂに送られ、端子６７
ｄでは一９０°の、端子６７ｅにおいては−１８０゜の
それぞれ相対的移相を提供する。このようにして、端子
６７ｃにおいてはこのような信号は実質的に位相外れで
加えられその結果圧いに相殺され、これに対して端子６
７ｄにおいては、このような信号は同相で加え、受信動
作モードにおいてはスイッチ７３を介して伝搬させる。

同様な状態が結合器６９及び７０、また増幅器６８ａ、
　６８ｂにおいても提供される。更に、送信モード実施
中に、この様な状態がやはり行われる。第８図に示す実
施態様は、特に、例えば電子妨害技術の用途など、高電
力を提供する場合と比較して雑音特性が大して重要でな
い場合の用途にとっては望ましい、雑音に対する配慮が
重要であるような用途に対しては、第１図に示す回路が
、第２図もしくは第３図に示す双方向性増幅器を採用す
ることが一般に好まれる。

この発明について、好適実施態様について説明したが、
これらの概念が組み込まれた他の多くの実施態様が可能
であることは当業者にとって明白である。従ってこれら
の実施態様は開示した実施態様に限定すべきものではな
く、むしろ特許請求の範囲の思想と範囲によってのみ限
定されるべきものと考える。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係るフェーズド・アレイ・アンテナ
に使用した送受信機回路の概略図；第２図は第１図の送
受信機モジュールに使用する双方向性増幅器の第１の実
施態様の概略図；第２Ａ図は第２図の増幅器の代替的ド
レインバイアス回路網の概略図：第３図は第１図に示す
送受信機モジュールに用いる双方向性増幅器の代替用実
施態様の概略図；第４Ａ図及び第４Ｂ図は代替的バイア
ス回路網をもったマトリックス双方向性増幅器の概略図
；第５図は第２図もしくは第３図に示す双方向性増幅器
を用いる再循環増幅器のブロック図；第６図は第２図も
しくは第３図に示す双方向性増幅器を用いた増幅電力分
割器のブロック図；第７図は第２図もしくは第３図に示
す双方向性増幅器を用いた増幅電力コンバイナーのブロ
ック図；そして、第８図は特に高電力用に使用する送受
信機の代替実施Ｂｉ様を示すブロック図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、増幅器の一対の入力信号端子の間に結合された入力
   伝搬回路網と、 各々のトランジスタが入力電極と出力電極を有し、各々
   のトランジスタの入力電極が前記入力伝搬回路網によっ
   て連続的に結合される複数のトランジスタと、 回路の一対の出力端子の間に結合され、複数のトランジ
   スタのそれぞれの出力電極を連続的に結合するように配
   置される出力伝搬回路網であって、前記伝搬回路網のそ
   れぞれは各々の連続して結合された入力電極と出力電極
   との間に予め定められた電気路長を有し、第１の入力端
   子と第１のトランジスタの入力電極との間の電気路長は
   増幅器の一対の入力端子の第２入力端子と前記複数のト
   ランジスタの最後のトランジスタの入力電極との間の対
   応する電気路長に等しく、そして、増幅器の第１の出力
   端子と前記トランジスタの最後のトランジスタの出力電
   極との間の電気路長が増幅器の出力端子の第２出力端子
   と前記トランジスタの第１のトランジスタの出力電極と
   の間の電気路長に等しい、前記出力伝搬回路網と、 とから構成され、一対の入力信号端子と一対の出力信号
   端子とを有する高周波双方向性増幅器。 ２、前記トランジスタの各々がそのトランジスタの入力
   電極と接地電極との間に固有のリアクタンスを有し、入
   力伝搬回路網と結合して予め定められた特性インピーダ
   ンスを有する回路網を提供する請求項１に記載の双方向
   性増幅器。 ３、前記トランジスタの各々がそのトランジスタの出力
   電極と接地電極との間に固有のリアクタンスを有し、出
   力伝搬回路と結合して予め定められた特性インピーダン
   スを有する回路網を提供する請求項１に記載の双方向性
   増幅器。 ４、前記トランジスタは電界効果トランジスタである請
   求項１に記載の双方向性増幅器。 ５、増幅器の一対の入力端子の間に結合された入力伝搬
   回路網と、 各々のトランジスタが入力電極と出力電極を有し、各々
   のトランジスタの入力電極が前記入力伝搬回路網によっ
   て連続的に結合される第１の複数のトランジスタと、 第１の複数のトランジスタの各々の出力電極を連続的に
   結合するように配設された中間伝搬回路網と、 各々のトランジスタが入力電極、基準電極及び出力電極
   を有し、各々のトランジスタの入力電極が中間伝搬回路
   網によって連続的に結合される第２の複数のトランジス
   タと、 第２の複数のトランジスタの各々に出力電極を連続的に
   連結するように配設される回路の一対の出力端子の間に
   結合された出力伝搬回路網と、から構成され、一対の入
   力信号端子と一対の出力信号端子とを有する高周波双方
   向性増幅器。 ６、増幅器の第１の出力端子と最後のトランジスタの出
   力電極との間の電気路長が、増幅器の第２の出力端子と
   第１のトランジスタの出力電極との間の電気路長に等し
   い、請求項５に記載の増幅器。 ７、前記トランジスタの各々が、そのトランジスタの入
   力電極と接地電極との間に固有のリアクタンスを有し、
   入力伝搬回路網と結合して予め定められた特性インピー
   ダンスを有する回路網を提供する請求項６に記載の増幅
   器。 ８、前記トランジスタの各々がそのトランジスタの出力
   電極と接地電極との間に固有のリアクタンスを有し、出
   力伝搬回路網と結合して予め定められた特性インピーダ
   ンスを有する回路網を提供する請求項６に記載の増幅器
   。 ９、前記トランジスタが電界効果トランジスタである請
   求項６に記載の増幅器。