JPH0423605A - Amplifier device - Google Patents

Amplifier device

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JPH0423605A
JPH0423605A JP2129534A JP12953490A JPH0423605A JP H0423605 A JPH0423605 A JP H0423605A JP 2129534 A JP2129534 A JP 2129534A JP 12953490 A JP12953490 A JP 12953490A JP H0423605 A JPH0423605 A JP H0423605A
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JP
Japan
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transmission line
units
amplification
impedance
input
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Pending
Application number
JP2129534A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshifumi Toda
戸田 善文
Toshimitsu Kobayashi
木林 利光
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP2129534A priority Critical patent/JPH0423605A/en
Publication of JPH0423605A publication Critical patent/JPH0423605A/en
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Abstract

PURPOSE:To interrupt electrically a desired amplifier unit from other units without giving effect on the other amplifier units by providing a switch respectively between an input terminal of each amplifier unit and ground and between an output terminal and ground in the amplifier device in which plural amplifier units are connected in parallel. CONSTITUTION:An input terminal 10 is branched into (m) through a circulator 11 and a transmission line TL 12 and the branched lines are connected respectively to m-sets of transmission lines 131-13m. A signal via the transmission lines 131-13m is separately to amplifier units 151-15m. One terminal of transmission lines 171-17m connects to each output terminal of the amplifier units 151-15m and the other terminal connects to a transmission line 18. Moreover, switches SW141-14m are connected between the input terminal of the amplifier units 151-15m and ground and switches SW161-16m are connected between the output terminal of the amplifier units 151-15m are ground respectively. When only the transmission lines 131, 171 are selected electrically to be connected to ground, the line is short-circuited at points A, B and opened at points A', B' thereby interrupting the amplifier unit 151 equivalently.

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 複数の増幅ユニットが並列接続された増幅装置に関し、 所望の増幅ユニットを他の増幅ユニットの動作に影響な
く電気的に切り離すことを目的とし、入力インピーダン
スZ0の第1のサーキュレータと、該第1のサーキュレ
ータより取り出された入力信号をインピーダンス変換す
る、特性インピーダンスZ1で長さλg/4(ただし、
λgは波長)の第1の伝送線路と、該第1の伝送線路の
出力側でm分岐(ただし、mは2以上の整数)された信
号が別々に入力される、各々特性インピーダンスZ、で
長さ(λg/4)+ (λg/2)×n(ただし、nは
0又は自然数)の全部でm個の第2の伝送線路と、該第
2の伝送線路を経た信号が別々に入力されて電力増幅を
互いに独立して行なう全部でm台の増幅ユニットと、該
増幅ユニットの各出力信号が別々に入力される、各々特
性インピーダンスZ0で長さ(λg/4)+ (λg/
2)×nの全部でm個の第3の伝送線路と、該第2の伝
送線路と該増幅ユニットとの接続点とアース間に夫々接
続された第1のスイッチと、該増幅ユニットと該第3の
伝送線路との接続点とアース間に夫々接続された第2の
スイッチと、該第3の伝送線路の各出力信号を合成して
インピーダンス変換する、特性インピーダンスZ、で長
さλg/4の第4の伝送線路と、該第4の伝送線路を経
た信号を出力端子へ出力する出力インピーダンスZ0の
第2のサーキュレータと、より構成する。
[Detailed Description of the Invention] [Summary] Regarding an amplification device in which a plurality of amplification units are connected in parallel, the purpose of this invention is to electrically isolate a desired amplification unit without affecting the operation of other amplification units, and to reduce the input impedance Z0. A first circulator and a length λg/4 (however,
λg is the wavelength), and m-branched signals (where m is an integer of 2 or more) are input separately on the output side of the first transmission line, each with a characteristic impedance Z, A total of m second transmission lines with length (λg/4) + (λg/2) x n (where n is 0 or a natural number) and the signals that have passed through the second transmission lines are input separately. A total of m amplification units perform power amplification independently of each other, and each output signal of the amplification units is input separately. Each has a characteristic impedance Z0 and a length (λg/4) + (λg/
2)×n, a total of m third transmission lines, a first switch connected between the connection point between the second transmission line and the amplification unit, and the ground, and a first switch connected between the amplification unit and the amplification unit. A second switch connected between the connection point with the third transmission line and the ground, and a characteristic impedance Z, which synthesizes each output signal of the third transmission line and converts the impedance, and has a length λg/ 4, and a second circulator with an output impedance Z0 that outputs a signal passed through the fourth transmission line to an output terminal.

〔産業上の利用分野〕[Industrial application field]

本発明は増幅装置に係り、特に複数の増幅ユニットが並
列接続された増幅装置に関する。
The present invention relates to an amplification device, and particularly to an amplification device in which a plurality of amplification units are connected in parallel.

FM多重無線装置や車載無線装置などでは、微小電力の
情報信号を大電力に増幅して送信するために、電力増幅
器ユニット(以下、PAユニットと記す)を複数並列に
設け、入力情報信号を入力分配回路で分配して上記複数
のPAユニットに夫々入力し、複数のPAユニットから
電力増幅されて取り出された情報信号を出力電力合成器
で合成して送信信号として取り出す構成の増幅装置か用
いられる。
In FM multiplex radio equipment, in-vehicle radio equipment, etc., multiple power amplifier units (hereinafter referred to as PA units) are installed in parallel in order to amplify information signals with very low power to high power and transmit the input information signals. An amplification device is used in which the information signals are distributed by a distribution circuit and input to each of the plurality of PA units, and the information signals amplified and extracted from the plurality of PA units are combined by an output power combiner and extracted as a transmission signal. .

このような増幅装置では、夜間などトラヒック減少によ
って回線容量が小さくて良いときゃPAユニットか何ら
の原因で故障したときなどに、不要になったPAユニッ
ト又は故障したPAユニットを他のPAユニットの動作
に影響を与えることなく迅速かつ、容易に取り外すこと
が必要とされる。
In this type of amplifier, when the line capacity is small due to traffic reduction such as at night, or when a PA unit breaks down for some reason, the PA unit that is no longer needed or the failed PA unit can be used for operation of other PA units. There is a need for quick and easy removal without affecting the product.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第6図は従来の増幅装置の一例の構成図を示す。 FIG. 6 shows a configuration diagram of an example of a conventional amplifier device.

同図中、端子61に入力された入力合成回路よりの情報
信号は、入力インピーダンスZ0のサーキュレータ62
を介して特性インピーダンスZ。
In the figure, the information signal from the input synthesis circuit input to the terminal 61 is sent to the circulator 62 with input impedance Z0.
through the characteristic impedance Z.

の長さλg/4(ただし、λgは波長)の伝送線路(以
下TLと記す)63によりインピーダンス変換された後
4分岐され、各々特性インピーダンスZ0の長さλg/
2のTL64+〜644とコネクタ651〜654を介
してPAユニット661〜664に入力されて夫々電力
増幅される。
The impedance is converted by a transmission line (hereinafter referred to as TL) 63 with a length of λg/4 (where λg is the wavelength), and the branch is divided into four branches, each with a length of characteristic impedance Z0 of λg/4.
The signals are inputted to PA units 661 to 664 via TLs 64+ to 644 of No. 2 and connectors 651 to 654, and are amplified in power, respectively.

PAユニット66、〜664の各々はサーキュレータ6
61、〜6614、電力増幅器(PA)6621〜66
24及びサーキュレータ663〜663.から構成され
ている。これらのPAユニット661〜664から取り
出された情報信号はコネクタ67□〜674、特性イン
ピーダンスz0で長さAg/2(7)TL68.〜68
. を夫々介して合成されて特性インピーダンスZ、で
長さAg/4のTL69に共通入力され、ここでインピ
ーダンス変換された後、サーキュレータ70を介して端
子71へ送信出力信号として取り出される。従って、こ
の送信出力信号はPAユニット661〜664の個々の
電力増幅率の4倍の大電力に増幅されている。
Each of the PA units 66 to 664 has a circulator 6
61, ~6614, power amplifier (PA) 6621~66
24 and circulators 663-663. It consists of The information signals taken out from these PA units 661-664 are connected to connectors 67□-674, with characteristic impedance z0 and length Ag/2(7)TL68. ~68
.. The signals are synthesized through the respective signals, and are commonly input to a TL 69 having a characteristic impedance Z and a length Ag/4, where the impedance is converted, and then taken out via a circulator 70 to a terminal 71 as a transmission output signal. Therefore, this transmission output signal is amplified to a power four times as large as the power amplification factor of each of the PA units 661 to 664.

上記のTL63,641〜64m,681〜684及び
69はストリップライン又は同軸ケーブルにより構成さ
れており、またサーキュレータ62、TL63及び64
.〜644は入力分配回路を構成し、TL68.〜68
m,69及びサーキュレータ70は出力電力合成増幅器
を構成している。
The above TLs 63, 641-64m, 681-684 and 69 are constructed by strip lines or coaxial cables, and the circulators 62, TLs 63 and 64
.. TL68. to 644 constitute an input distribution circuit, and TL68. ~68
m, 69 and the circulator 70 constitute an output power combining amplifier.

ここで、4つのPAユニット661〜664のうち、例
えばPAユニット661を保守などのため取り外すとき
は、PAユニット661の入力側のコネクタ65+を取
り外し、その後PAユニット66、の出力側のコネクタ
67、を取り外す。
Here, when removing the PA unit 661 among the four PA units 661 to 664 for maintenance etc., remove the input side connector 65+ of the PA unit 661, and then remove the output side connector 67 of the PA unit 66, Remove.

このとき、A点とB点は夫々オーブンとなり、また合成
点A−,B″でも夫々オーブンとなるので、PAユニッ
ト661を取り外しても、何ら他のPAユニット66m
,66s及び664の動作に影響を及ぼすことはない。
At this time, points A and B each become an oven, and the synthesis points A- and B'' also become ovens, so even if the PA unit 661 is removed, no other PA unit 66m
, 66s and 664.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかるに、上記の従来の増幅装置は、PAユニット66
1〜664の取り外しを保守者がコネクタ651〜65
m,671〜674の機械的な取り外しにより行なって
いたので、非常に不便であり、また必ず装置前面で行な
わなければならなかった。
However, the above-mentioned conventional amplifier device has a PA unit 66.
1 to 664 must be removed by maintenance personnel from connectors 651 to 65.
This was done by mechanically removing the parts 671-674, which was very inconvenient and had to be done at the front of the device.

本発明は上記に点に鑑みなされたもので、所望の増幅ユ
ニットを他の増幅ユニットの動作に影響なく電気的に切
り離すことかてきる増幅装置を提供することを目的とす
る。
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide an amplification device that can electrically disconnect a desired amplification unit without affecting the operation of other amplification units.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

第1図(A)は請求項1記載の第1発明の原理構成図を
示す。同図中、入力端子10は入力インピーダンスZ0
の第1のサーキュレータ11、特性インピーダンスZ1
で長さAg/4(ただしλgは波長)の第1の伝送線路
(TL)12を介してm分岐(ただし、mは2以上の整
数)されて、各々特性インピーダンスZ0で長さ(Ag
/4)+(Ag/2)×n(ただし、nは0又は自然数
)の全部でm個の第2の伝送線路13.〜13、に別々
に接続されている。
FIG. 1(A) shows a principle configuration diagram of the first invention according to claim 1. In the figure, the input terminal 10 has an input impedance Z0
The first circulator 11, characteristic impedance Z1
are branched into m branches (where m is an integer of 2 or more) via a first transmission line (TL) 12 with a length of Ag/4 (where λg is the wavelength), and each branch has a characteristic impedance Z0 and a length (Ag
/4)+(Ag/2)×n (where n is 0 or a natural number), a total of m second transmission lines 13. ~13, are connected separately.

15□〜15.は増幅ユニットで、第2の伝送線路13
.〜13.を経た信号か別々に入力されて樋力増幅を互
いに独立して行なう。17+〜17、は第3の伝送線路
で、各々特性インピーダンスZ0て長さ(Ag/4) 
+(Ag/2)Xnで、一端が増幅ユニット151〜1
5.の各出力端に接続され、他端が特性インピーダンス
Z1て長さAg/4の第4の伝送線路18に接続されて
いる。
15□〜15. is an amplification unit, and the second transmission line 13
.. ~13. The signals passed through are input separately and gutter power amplification is performed independently of each other. 17+ to 17 are the third transmission lines, each with characteristic impedance Z0 and length (Ag/4)
+(Ag/2)Xn, one end is the amplification unit 151-1
5. The other end is connected to a fourth transmission line 18 having a characteristic impedance Z1 and a length Ag/4.

また、141〜14.は第1のスイッチ(SW)で、第
2の伝送線路13.〜13.と増幅ユニット15□〜1
5.どの接続点とアース間に夫々接続されている。また
、16□〜16.は第2のスイッチ(SW)で、第3の
伝送線路17□〜17.と増幅ユニット151〜15.
どの接続点とアース間に夫々接続されている。更に19
はサーキュレータである。
Also, 141-14. is the first switch (SW) and the second transmission line 13. ~13. and amplification unit 15□~1
5. Which connection point is connected between each connection point and earth. Also, 16□~16. is a second switch (SW), which connects the third transmission lines 17□ to 17. and amplification units 151-15.
Which connection point is connected between each connection point and earth. 19 more
is a circulator.

本発明は第1及び第2のスイッチ141〜14、及び1
61〜16.を設けた点に特徴かある。
The present invention provides first and second switches 141 to 14, and
61-16. It is distinctive in that it has been set up.

第1図(B)は請求項2記載の第2発明の原理構成図を
示す。同図中、第1図(A)と同一構成部分には同一符
号を付し、その説明を省略する。
FIG. 1(B) shows a principle configuration diagram of the second invention according to claim 2. In the figure, the same components as those in FIG.

第1図(B)において、221〜221は各々特性イン
ピーダンスZ0で長さ(Ag/2)×n(ただし、n′
は自然数)の全部でm個の第2の伝送線路、231〜2
3mは第1のスイッチ、241〜24.は第2のスイッ
チ、251〜25、は各々特性インピーダンスZ0で長
さ(λg/2)×n″の第3の伝送線路である。
In FIG. 1(B), 221 to 221 each have characteristic impedance Z0 and length (Ag/2) x n (where n'
is a natural number), a total of m second transmission lines, 231 to 2
3m is the first switch, 241-24. is a second switch, and 251 to 25 are third transmission lines each having a characteristic impedance Z0 and a length (λg/2)×n''.

この第2発明は第1のスイッチ23.〜23゜を第2の
伝送線路221〜22.と増幅ユニット15、〜15.
の入力側との間に直列に接続し、また第2のスイッチ2
4.〜24.を増幅ユニット151〜15.の出力側と
第3の伝送線路25、〜25.との間に直列に接続した
点に特徴がある。
This second invention has a first switch 23. ~23° to the second transmission line 221~22. and amplification units 15, -15.
and the input side of the second switch 2.
4. ~24. amplification units 151-15. output side and the third transmission line 25, to 25. It is characterized by the fact that it is connected in series with the

〔作用〕[Effect]

第1発明では第1のスイッチ14.〜14.。 In the first invention, the first switch 14. ~14. .

第2のスイッチ17□〜17□がアースに対して非接続
の状態とされているときは、増幅ユニット15、〜15
.へ信号が減衰されることなく入力され、また増幅ユニ
ット151〜15.の出力信号は第3の伝送線路17.
〜17.に導かれる。
When the second switches 17□ to 17□ are not connected to the ground, the amplification units 15, to 15
.. The signals are inputted without being attenuated to the amplification units 151-15. The output signal of the third transmission line 17.
~17. guided by.

一方、第1のスイッチ14.〜14m,第2のスイッチ
17、〜17.がアースに接続されるよう電気的に切換
えられたときは、伝送線路13゜〜13.と171〜1
7.の増幅ユニット151〜t5側の端子で短絡、反対
側の合成点側端子で開放となる。従って、例えば伝送線
路131゜171だけをアースに接続されるよう電気的
に切換えたときは、A点及びB点で短絡、A′点及びB
′点で開放となるから、増幅ユニット15.か等測的に
切り離された状態となる。
On the other hand, the first switch 14. ~14m, second switch 17, ~17. is electrically switched to be connected to ground, the transmission line 13° to 13. and 171-1
7. The terminals on the amplification units 151 to t5 side are short-circuited, and the terminals on the opposite side of the synthesis point are open. Therefore, for example, if only the transmission line 131°171 is electrically switched to be connected to the ground, there will be a short circuit at points A and B, and a short circuit at points A' and B.
Since it becomes open at point ', the amplification unit 15. or isometrically separated.

次に第2発明の作用について説明する。第1図(B)に
おいて、スイッチ231〜231゜24、〜24.をオ
フにして信号遮断状態としたときは、伝送線路221〜
22゜、251〜251の各増幅ユニット15.〜15
.側の一端が夫々開放状態となる。従って、スイッチ2
3〜23m,24.〜24.のうち例えば231゜24
、を夫々オン、他を夫々オフとしたときはA点、B点が
開放となり、増幅ユニット151は他の増幅ユニット1
5.〜15.に影響を及ぼすことなく切り離される。
Next, the operation of the second invention will be explained. In FIG. 1(B), switches 231 to 231°24, to 24. When the transmission lines 221 to 221 are turned off to create a signal cut-off state,
22°, each amplification unit 15 from 251 to 251. ~15
.. One end of each side is open. Therefore, switch 2
3-23m, 24. ~24. For example, 231°24
, are turned on and the others are turned off, points A and B are open, and the amplification unit 151 is connected to the other amplification unit 1.
5. ~15. separated without affecting.

〔実施例〕〔Example〕

第2図は本発明の第1実施例の構成図を示す。 FIG. 2 shows a configuration diagram of a first embodiment of the present invention.

同図中、第1図(A)と同一構成部分には同一符号を付
しである。第2図に示す実施例は第1図(A)に示す増
幅装置のm=4.n=0の例で、またスイッチ141〜
14.、及び+7.〜17、にPINダイオードを使用
した例である。
In the figure, the same components as in FIG. 1(A) are given the same reference numerals. The embodiment shown in FIG. 2 is the amplifier device shown in FIG. 1(A) with m=4. In the example of n=0, the switches 141~
14. , and +7. This is an example in which a PIN diode is used in .

また、サーキュレータ11の入力インピーダンスZ0及
びサーキュレータ19の出力インピーダンスZ0は50
Ωとする。
In addition, the input impedance Z0 of the circulator 11 and the output impedance Z0 of the circulator 19 are 50
Let it be Ω.

第2図において、スイッチ14.〜144はカソードが
接地されたPINダイオード31.〜31、とバイアス
用コイル32.〜324とから構成されている。また、
スイッチ161〜164も同様にカソードが接地された
PINダイオード33、〜334とバイアス用コイル3
4.〜34、とから構成されている。増幅ユニット15
□〜154は夫々サーキュレータ1511〜1514と
、電力増幅器(PA)152.〜1524と、サーキュ
レータ1531〜1534とが直列接続された構成であ
り、PAユニットを構成している。
In FIG. 2, switch 14. ~144 is a PIN diode 31. whose cathode is grounded. ~31, and bias coil 32. ~324. Also,
Similarly, the switches 161 to 164 also have PIN diodes 33, to 334 whose cathodes are grounded, and the bias coil 3.
4. ~34. Amplification unit 15
□ to 154 are circulators 1511 to 1514, respectively, and power amplifiers (PA) 152. 1524 and circulators 1531 to 1534 are connected in series, forming a PA unit.

この増幅ユニット(以下PAユニットという)151〜
154は本実施例では4台あるが3台並列運転される場
合を基準とし、PAユニットは2台、3台及び4台のい
ずれかの状態で並列運転されるものとする(後述の各実
施例も同様)。
This amplification unit (hereinafter referred to as PA unit) 151~
In this embodiment, there are four PA units, but the standard is the case where three PA units are operated in parallel, and the PA units are assumed to be operated in parallel with either two, three, or four units (for each implementation described later). example).

次に本実施例の伝送線路(TL) 12.  l 3+
〜134.17.〜17m,18の各特性インピーダン
スについて説明する。第2図に示す第1実施例のPAユ
ニット15□〜154の入力、側の入力分配回路と出力
側の出力電力合成器は信号の流れが逆で、対称的な回路
構成であり、その等価回路は第3図に示される。同図中
、第2図と同一構成部分には同一符号を付し、その説明
を省略する。
Next, the transmission line (TL) of this embodiment 12. l 3+
~134.17. The characteristic impedances of ~17m and 18 will be explained. The input distribution circuit on the input side and the output power combiner on the output side of the PA units 15□ to 154 of the first embodiment shown in FIG. 2 have opposite signal flows and have symmetrical circuit configurations, and their equivalent The circuit is shown in FIG. In the figure, the same components as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and the explanation thereof will be omitted.

第3図において、ストリップラインは同軸ケーブルによ
り構成された分布線路である各TLのうち、TL12(
18)から50Ωの負荷をみたときのインピーダンスZ
、は、負荷の並列の数をXとすると、 となる。ここでは、負荷の並列の数Xは最大“4″であ
るが、ミスマツチロス低減の観点から前記したように負
荷の並列の数(PAユニットの数)Xは“3“を基準と
している。従って、上記のインピーダンスz2は上式か
ら16.7(=50/3)Ωとなる。
In Fig. 3, the stripline is a distributed line composed of coaxial cables, and among each TL, TL12 (
Impedance Z when looking at a 50Ω load from 18)
, when the number of parallel loads is X, becomes the following. Here, the maximum number of parallel loads X is "4", but from the viewpoint of reducing mismatch loss, the number of parallel loads (number of PA units) X is set to "3" as described above. Therefore, the above impedance z2 becomes 16.7 (=50/3)Ω from the above equation.

また、長さλg/4で特性インピーダンス2のTL12
(18)のTL13.〜13゜(17+−174)か接
続されていない方の端子30から負荷側をみたインピー
ダンスZ、を、整合のために端子30から反対側(サー
キュレータ11(19)側)をみたインピーダンスZ0
と等しくする必要がある。従って、l =Z、 =50
Ωである。
Also, TL12 with length λg/4 and characteristic impedance 2
(18) TL13. ~13° (17+-174) or the impedance Z seen from the unconnected terminal 30 to the load side, and the impedance Z0 seen from the opposite side (circulator 11 (19) side) from the terminal 30 for matching.
It needs to be equal to . Therefore, l =Z, =50
It is Ω.

また、上記特性インピーダンスZ、は、z、=(”乙=
薯乙=r乙−巧汀 なる式で求めることができる。従って、上式にZ、=1
6.7(Ω) 、Zo =50 (Ω)を代入すルト、
Z+ は28.9 (#50/r丁)Qと’(:る。
Also, the above characteristic impedance Z, is z,=(”B=
It can be calculated using the formula: 薯 = r ツ - 歯汀. Therefore, in the above formula, Z, = 1
6. Substituting 7 (Ω) and Zo = 50 (Ω),
Z+ is 28.9 (#50/r) Q and '(:ru.

また、反射係数F、電圧定在波比(VSWR)ρ及びミ
スマツチによる電力損失Pfは以下の式で算出できる。
Further, the reflection coefficient F, the voltage standing wave ratio (VSWR) ρ, and the power loss Pf due to mismatch can be calculated using the following equations.

1+r PA=10fog  (1−r2) これより、FAユニット151〜154を2台〜4台並
列に接続したときのインピーダンスZ2及びl、VSW
R等についてまとめると、次表のようになる。
1+r PA=10fog (1-r2) From this, impedance Z2, l, and VSW when 2 to 4 FA units 151 to 154 are connected in parallel.
A summary of R etc. is as shown in the following table.

ただし、総合ミスマツチロスは入力分配器及び出力電力
合成器の両方のミスマツチロスを加えたものである。
However, the total mismatch loss is the sum of the mismatch losses of both the input divider and the output power combiner.

上記の表かられかるように、PAユニットの並列運転数
を4台、3台、2台のいずれかとする場合は、並列運転
数として“3″を基準とする本実施例によれば、PAユ
ニットの並列運転数か4台。
As can be seen from the table above, when the number of PA units operated in parallel is set to 4, 3, or 2, according to this embodiment, the number of parallel operations is set to "3". The number of units operating in parallel is 4.

2台の場合でもミスマツチロスを最小にすることができ
る。
Even in the case of two units, mismatch loss can be minimized.

また、PAユニットの並列運転数を4台、3台2台のい
ずれかとする場合は、並列運転数として“4台”を基準
として実施することもできる。この時、PAユニットの
並列運転数が4台と2台の場合のミスマツチロスの差は
大きくなるが、最大並列運転数4台のときのミスマツチ
ロスを原理的にOdBにすることができる。
Furthermore, when the number of PA units operated in parallel is set to either 4, 3 or 2, the number of PA units operated in parallel can be set to 4 as a standard. At this time, although the difference in mismatch loss becomes large when the number of PA units operating in parallel is 4 and 2, the mismatch loss when the maximum number of parallel operating units is 4 can be reduced to OdB in principle.

PAユニット15.〜154を2台〜4台並列接続した
ときのインピーダンスZ、及びZ、、VSWRについて
まとめると、次表のようになる。
PA unit 15. The following table summarizes the impedance Z, Z, and VSWR when two to four units of ~154 are connected in parallel.

ただし、総合ミスマツチロスは入力分配器及び出力電力
合成器の両方のミスマツチロスを加えたものである。
However, the total mismatch loss is the sum of the mismatch losses of both the input divider and the output power combiner.

このときの特性インピーダンスZ1は、=25 (Ω) となる。The characteristic impedance Z1 at this time is = 25 (Ω) becomes.

また、反射係数F、電圧定在波比(VSWR)ρ及びミ
スマツチによる電力損失は以下の式で算出できる。
Further, the reflection coefficient F, voltage standing wave ratio (VSWR) ρ, and power loss due to mismatch can be calculated using the following equations.

Z、+12.5 l +F PIl=101og  (1−r” )再び第2図に戻
って説明するに、PAユニット15、〜154を夫々並
列運転させるときは、PINダイオード31+〜314
はバイアス用コイル32.〜324を介して印加される
負の直流電圧により逆バイアスされ、かつPINダイオ
ード33+〜334もバイアス用コイル34.〜344
を介して印加される負の直流電圧により逆バイアスされ
る。この場合、通過する信号を整流しないように、上記
の負の直流電圧は例えば、端子20において平均出力電
力か200Wであるとき一300vに設定される。
Z, +12.5l +F PIl=101og (1-r'') To explain again by returning to FIG.
is bias coil 32. 324, and the PIN diodes 33+ to 334 are also reverse biased by the negative DC voltage applied through the biasing coils 34. ~344
is reverse biased by a negative DC voltage applied through. In this case, the negative DC voltage is set to, for example, -300V when the average output power at terminal 20 is 200W, so as not to rectify the passing signal.

ただし、一般にPINダイオードが逆バイアスされてい
ると、電極間容量により影響が避けられないか、ここで
使用するPINダイオード311〜314と33.〜3
34はインダクタンスか内蔵され、このインダクタンス
と電極間容量とでローパスフィルタを構成し、入出力間
を50Ωに整合する内部整合形のダイオードである。こ
のため、P■Nダイオード31.〜314と331〜3
3、は特性インピーダンス50Ωの伝送線路に、外部整
合回路なしで接続することができる。
However, if the PIN diodes are generally reverse biased, the effect may be unavoidable due to the capacitance between the electrodes, or the PIN diodes 311 to 314 and 33. ~3
Reference numeral 34 is an internal matching type diode which has an inductance built in, and forms a low-pass filter with this inductance and interelectrode capacitance, and matches the input and output to 50Ω. For this reason, the P■N diode 31. ~314 and 331~3
3 can be connected to a transmission line with a characteristic impedance of 50Ω without an external matching circuit.

次に本実施例の動作について説明する。入力端子10よ
りサーキュレータ11を経由した信号は特性インピーダ
ンスz1か28.9Ω、長さλg/4のTL12により
前記インピーダンスZ。
Next, the operation of this embodiment will be explained. The signal that passes through the circulator 11 from the input terminal 10 is given the impedance Z by the characteristic impedance z1 or TL12 of 28.9Ω and length λg/4.

(〜16.7Ω)にインピーダンス変換された後、特性
インピーダンス50Ω、長さλg/4のTL13、〜1
3.により4分配され、逆バイアスされてオフ状態にあ
るPINダイオード31.〜314によるスイッチ14
.〜144を通してPAユニット151〜154に夫々
入力される。
After impedance conversion to (~16.7Ω), TL13 with characteristic impedance 50Ω and length λg/4, ~1
3. The PIN diode 31. Switch 14 by ~314
.. -144 are input to PA units 151-154, respectively.

PAユニット15.〜154により互いに独立して電力
増幅された信号は、合成点よりλg/4離れた位置で対
アース間に接続されたPINダイオード33□〜334
により構成されたスイッチ16、〜164を通り、特性
インピーダンス50Ω、長さλg/4のT L 17 
+〜17aにより合成され、特性インピーダンス28,
9Ω、長さλg/4のTL18において50Ωに整合さ
れた後、サーキュレータ19を経由して端子20へ大電
力(例えば200W)の送信出力信号として出力される
。サーキュレータ19は出力電力合成器の出力インピー
ダンスか変化しても、負荷との整合を十分とるために設
けられている。
PA unit 15. The signals power-amplified independently by ~154 are passed through PIN diodes 33□~334 connected between ground and at a position λg/4 away from the synthesis point.
T L 17 with a characteristic impedance of 50Ω and a length λg/4
+~17a, characteristic impedance 28,
After being matched to 50Ω in the TL 18 of 9Ω and length λg/4, it is outputted to the terminal 20 via the circulator 19 as a transmission output signal of high power (for example, 200W). The circulator 19 is provided to ensure sufficient matching with the load even if the output impedance of the output power combiner changes.

このような構成の増幅装置の第1実施例において、例え
ばPAユニット15、を故障修理なとのために取り外し
たいときは、バイアス用コイル321.34.を介して
PINダイオード31331へ正の直流電圧を印加し、
PINダイオード31+及び33.を夫々順方向にバイ
アスする。
In the first embodiment of the amplifier device having such a configuration, when it is desired to remove the PA unit 15 for troubleshooting, for example, the bias coils 321, 34. Applying a positive DC voltage to the PIN diode 31331 via
PIN diodes 31+ and 33. forward bias respectively.

これによりPINダイオード31.及び331は夫々オ
ンとなり、そのアノード側のA点、B点をアースに短絡
し、分岐点A′及びB′で開放とさせる。これにより、
PAユニット15.は等測的に分岐点A′及び B′で
切り離される。
This causes the PIN diode 31. and 331 are respectively turned on, short-circuiting points A and B on the anode side to ground, and opening at branch points A' and B'. This results in
PA unit 15. is isometrically separated at branch points A' and B'.

この場合、入力信号は残りのPAユニット152.15
.及び154に効率良く入力され、各PAユニット15
□〜15.の出力がそれだけ増加し、負荷に供給される
ため、各PAユニット152〜154の出力に余裕があ
れば並列運転数を変えても最終の合成出力レベルは殆と
変わらないようにできる。
In this case, the input signal is the remaining PA unit 152.15
.. and 154, each PA unit 15
□~15. Since the output of PA units 152 to 154 increases accordingly and is supplied to the load, if there is a margin in the output of each PA unit 152 to 154, the final combined output level can be kept almost unchanged even if the number of parallel operations is changed.

このように、本実施例によれば、PAユニットを切り離
した場合も、他のPAユニットに悪影響を与えることな
く、安定な電力合成特性を得ることかでき、またPAユ
ニットを電気的に切り離すことかできるから、保守者な
どによるPAユニット切り離しのための操作を極めて簡
単にすることかできる。
As described above, according to this embodiment, even when a PA unit is disconnected, stable power combining characteristics can be obtained without adversely affecting other PA units, and it is also possible to electrically disconnect a PA unit. Therefore, the operation for disconnecting the PA unit by a maintenance person or the like can be made extremely simple.

次に本発明の第2実施例について説明する。第4図は本
発明の第2実施例の構成図で、第1図(B)と同一構成
部分には同一符号を付しである。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a block diagram of a second embodiment of the present invention, in which the same components as in FIG. 1(B) are given the same reference numerals.

本実施例は第1図(B)に示す増幅装置のm=4゜n 
 =1の例で、またスイッチ23.〜23−。
In this embodiment, m=4゜n of the amplifier shown in Fig. 1(B).
=1, and switch 23. ~23-.

24□〜24.にPINダイオードを使用した例である
24□~24. This is an example in which a PIN diode is used.

第4図において、スイッチ23.〜234は1っのPI
Nダイオード41+〜414と、PINダイオード41
.〜414のアノードとカソードに夫々接続された2つ
のバイアス用コイル421〜424及び431〜434
とから構成されている。同様に、スイッチ24+〜24
4も1つのPINダイオード441〜444と2つのバ
イアス用コイル45.〜45.及び46.〜464とか
ら構成されている。上記のPINダイオード411〜4
1.及び44.〜444はそのアノードがPAユニット
151〜15.に直列接続され、そのカソードがTL2
21〜2241251〜254に直列接続さている。
In FIG. 4, switch 23. ~234 is 1 PI
N diodes 41+ to 414 and PIN diode 41
.. Two bias coils 421-424 and 431-434 connected to the anode and cathode of ~414, respectively
It is composed of. Similarly, switches 24+ to 24
4 also includes one PIN diode 441 to 444 and two bias coils 45. ~45. and 46. ~464. The above PIN diodes 411-4
1. and 44. -444 have their anodes connected to PA units 151-15. and its cathode is connected in series to TL2.
21-2241251-254 are connected in series.

上記TL221〜224と25.〜254は各々特性イ
ンピーダンスがサーキュレータ11゜19の入力インピ
ーダンスZ0又は出力インピーダンスZ、に等しい50
Ωであり、また、PAユニット15.〜154側がスイ
ッチ23.〜234.241〜244により開放となっ
たとき、分岐点や合成点が開放となるようその長さがλ
g/2(又はその整数倍)に設定されている。
Above TL221-224 and 25. ~254 are 50 whose characteristic impedance is equal to the input impedance Z0 or output impedance Z of the circulator 11°19, respectively.
Ω, and the PA unit 15. ~154 side is switch 23. 〜234. When it becomes open according to 241 to 244, the length is λ so that the branching point and the combining point are open.
g/2 (or an integral multiple thereof).

本実施例はPAユニット15.〜154使用時はPIN
ダイオード41+〜414のアノードにバイアス用コイ
ル421〜42.を介して正の直流電圧を与えて順方向
にバイアスしてPINダイオード41+〜41.をオン
とし、かつPINダイオード44.〜444も同様にし
て順方向にバイアスしてオンとする。
In this embodiment, the PA unit 15. ~ PIN when using 154
Bias coils 421-42. are connected to the anodes of diodes 41+-414. A positive DC voltage is applied through the PIN diodes 41+ to 41. to forward bias them. is turned on, and the PIN diode 44. .about.444 is similarly forward biased and turned on.

また、PAユニット15□〜15.のうち任意のPAユ
ニットを切り離す場合は、PINダイオード41.〜4
1m,44.〜444のうち切り離すべきPAユニット
の入力側と出力側の2つのPINダイオードに夫々負の
直流電圧を与えて逆バイアスし、これらをオフとする。
In addition, PA units 15□ to 15. When disconnecting any PA unit among them, use the PIN diode 41. ~4
1m, 44. A negative DC voltage is applied to the two PIN diodes on the input side and the output side of the PA unit to be separated out of ~444, respectively, to reverse bias them and turn them off.

これにより、TL221〜224125.〜254のう
ち、オフとされたPINダイオードに接続されているT
LのインピーダンスかPAユニット側の点で開放となり
、またその入力分岐点又はその出力合成点でも開放とな
る。従って、本実施例も第1実施例と同様の効果を奏す
る。
As a result, TL221-224125. ~254, the T connected to the turned off PIN diode
The impedance of L is open at the point on the PA unit side, and also at its input branch point or its output synthesis point. Therefore, this embodiment also has the same effects as the first embodiment.

ところで、大電力信号に対するPINダイオードの信頼
度について本発明者が検討したところ、小電力PINダ
イオード単体の故障率である10fitと比較して20
〜100倍という高信頼性がある。
By the way, when the present inventor investigated the reliability of the PIN diode for high power signals, it was found that the failure rate of a single low power PIN diode is 10fit, which is 20fit.
It has a high reliability of ~100 times.

従って、システム全体としては大電力PINダイオード
を使用しても十分な信頼性かあるといえる。そこで、2
00W送信出力の各実施例で使用するPINダイオード
31.〜31m,33.〜33゜、41.〜41m,4
4.〜44.(ただし、各実施例ではm=4)を大電力
で使用しても十分な高信頼性が得られる。しかし、それ
でもPINダイオードは故障することかあるから、次の
第3実施例ではこのPINダイオードの故障に対する保
守、交換を考慮した構成としている。
Therefore, it can be said that the system as a whole has sufficient reliability even if a high power PIN diode is used. Therefore, 2
PIN diode 31 used in each embodiment with 00W transmission output. ~31m, 33. ~33°, 41. ~41m, 4
4. ~44. (However, in each example, m=4) can be used with high power to obtain sufficiently high reliability. However, since the PIN diode may still fail, the following third embodiment has a structure that takes into consideration maintenance and replacement in case of failure of the PIN diode.

第5図は本発明の第3の実施例の要部の構成図を示す。FIG. 5 shows a configuration diagram of main parts of a third embodiment of the present invention.

同図中、第2図と同一構成部分には同一符号を付し、そ
の説明を省略する。第5図において、501(ただし、
1==1〜4)はTL17i。
In the figure, the same components as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and the explanation thereof will be omitted. In FIG. 5, 501 (however,
1==1-4) is TL17i.

PINダイオード33i及びバイアス用コイル34iが
実装された第1の筐体であり、分岐毎に設けられている
This is a first housing in which a PIN diode 33i and a bias coil 34i are mounted, and is provided for each branch.

第1の筐体50iのPINダイオード33iのアノード
とTL17iの一端の接続点にはコネクタ51iが設け
られ、TL 17 iの他端には別のコネクタ52iが
接続されている。
A connector 51i is provided at the connection point between the anode of the PIN diode 33i of the first housing 50i and one end of the TL 17i, and another connector 52i is connected to the other end of the TL 17i.

また、53iは特性インピーダンスZか50Ω、長さl
か(λg/2)Xn−であるストリップライン又は同軸
ケーブルによるTLで、その一端はコネクタ54iに接
続されている。TL53iの他端はTL18の一端に共
通接続されている。このT L 53 +〜53m,T
L18及びサーキュレータ19は同一の第2の筐体55
内に実装されている。また第2の筐体55にはコネクタ
54゜〜544か設けられている。
Also, 53i has a characteristic impedance Z of 50Ω and a length l.
or (λg/2)Xn-, one end of which is connected to the connector 54i. The other end of TL53i is commonly connected to one end of TL18. This T L 53 + ~ 53m, T
L18 and circulator 19 are in the same second housing 55
implemented within. Further, the second housing 55 is provided with connectors 54° to 544.

これにより、PAユニット15.〜154を並列運転す
るときは、第1の筐体501〜504のコネクタ51.
〜5Lが、PAユニット15〜154の出力側のコネク
タに着脱自在に接続されると共に、コネクタ521〜5
24が第2の筐体55のコネクタ54.〜544に着脱
自在に接続される。
As a result, the PA unit 15. 154 in parallel operation, the connectors 51 .
5L are detachably connected to the output side connectors of the PA units 15 to 154, and the connectors 521 to 5
24 is a connector 54 of the second housing 55. ~544 in a detachable manner.

ここで、PINダイオード33□〜334のうち例えば
33.のみオンとされたときは、TL17+の出力端が
開放となり、よって長さ(λg/2)×n−のTL53
.の入力端及び出力端が夫々開放となるから、この場合
は他のPAユニット152〜154に影響を与えること
なくPAユニット151を切り離すことかできる。
Here, among the PIN diodes 33□ to 334, for example, 33. When ON is turned on, the output terminal of TL17+ becomes open, and therefore TL53 of length (λg/2) x n-
.. Since the input end and output end of the PA unit 151 are both open, in this case, the PA unit 151 can be disconnected without affecting the other PA units 152 to 154.

また、PINダイオード331〜334のうち例えばP
INダイオード331か故障したものとする。この場合
は保守又は交換のために第1の筐体501を切り離すと
、コネクタ541の点で開放、TL53.の出力端(合
成点)でも開放となるから、動作中のユニット152〜
154には何ら影響を及ぼすことかなく、故障のPIN
ダイオード33.を極めて簡単に交換又は修理すること
ができる。
Further, among the PIN diodes 331 to 334, for example, P
It is assumed that the IN diode 331 has failed. In this case, when the first housing 501 is separated for maintenance or replacement, the connector 541 is opened and the TL53. Since the output terminal (synthesis point) of is also open, the operating units 152~
154 without any effect on the faulty PIN.
Diode 33. can be replaced or repaired very easily.

なお、第5図では第1実施例の出力電力合成器を複数の
筐体に分割しているが、これは入力分配回路に比べて取
扱う電力は出力電力合成器の方か極めて大であり、出力
電力合成器のPINダイオード33.〜334が入力分
配回路のPINダイオード311〜314に比べてはる
かに故障し易いからである。しかし、勿論入力分配回路
を複数の筐体に分割してもよい。また、第3実施例と同
様の技術を、第2実施例の出力電力合成器及び/又は入
力分配回路に適用することもできる。
In addition, in FIG. 5, the output power combiner of the first embodiment is divided into multiple cases, but this is because the output power combiner handles much more power than the input distribution circuit. Output power combiner PIN diode 33. This is because the PIN diodes 311 to 314 of the input distribution circuit are much more likely to fail than the PIN diodes 311 to 314 of the input distribution circuit. However, of course, the input distribution circuit may be divided into a plurality of cases. Further, the same technology as in the third embodiment can also be applied to the output power combiner and/or input distribution circuit of the second embodiment.

また、本発明はスイッチ14.〜14.。The present invention also provides a switch 14. ~14. .

16、〜16m,23.〜23−、24.〜241をP
INダイオードとバイアス用コイルで構成したか、リレ
ーを用いてもよく、要は電気的に切換え可能な構成であ
れば良い。
16, ~16m, 23. ~23-, 24. ~241 P
It may be configured with an IN diode and a bias coil, or a relay may be used, and in short, any configuration that can be electrically switched is sufficient.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

上述の如く、本発明によれば、増幅ユニットの入力側と
入力分配回路の間と、増幅ユニットの出力側と出力電力
合成器の間の各々にスイッチを設けるようにしたため、
他の増幅ユニットの動作に影響を与えることなく、増幅
ユニットの切り離しを電気的に行なうことかでき、よっ
て従来のコネクタを用いたものに比し操作性を向上する
ことができ、また出力電力合成器をスイッチ等を有し分
岐毎に設けられた第1の筐体と、それらを合成する伝送
線路等を有する第2の筐体とをコネクタに着脱自在に接
続する構成としたため、スイッチの保守、交換を極めて
容易に行なうことができ、更にm台の増幅ユニットのう
ちj±k台(ただし、j+k=m、j>k)の範囲内で
増幅ユニットを増減接続するとき、サーキュレータに接
続されるインピーダンス変換用伝送線路の特性インピー
ダンスをZ o / fl−に設定するようにしたため
、ミスマツチロスを最小限に抑えることかでき、また前
述のサーキュレータに接続されるインピーダンス変換用
伝送線路の特性インピーダンスをZO/r玉に設定に設
定するようにm台実装時のミスマツチロスを原理的にO
dBにすることができる等の特長を有するものである。
As described above, according to the present invention, switches are provided between the input side of the amplification unit and the input distribution circuit, and between the output side of the amplification unit and the output power combiner.
Amplification units can be electrically disconnected without affecting the operation of other amplification units, which improves operability compared to conventional connectors. The switch has a configuration in which a first housing containing a switch, etc., provided for each branch, and a second housing containing a transmission line, etc. for combining them, are removably connected to a connector, making maintenance of the switch easier. , replacement can be performed extremely easily, and when increasing or decreasing amplification units within the range of j±k (however, j+k=m, j>k) out of m amplification units, it is possible to Since the characteristic impedance of the transmission line for impedance conversion connected to the circulator is set to Z o / fl-, mismatch loss can be minimized. In principle, mismatch loss when mounting m units can be set to /r balls.
dB.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の原理構成図、 第2図は本発明の第1実施例の構成図、第3図は出力電
力合成器及び入力分配器の等価回路図、 第4図は本発明の第2実施例の構成図、第5図は本発明
の第3実施例の構成図、第6図は従来の増幅装置の一例
の構成図である。 図において、 11.19はサーキュレータ、 12.13.〜t3m,17.〜17m,18゜221
〜22m,251〜25m,53□〜534は伝送線路
(TL)、 14+〜14m,23+〜23゜は第1のスイッチ、 151〜15は増幅ユニット、 16、〜16m,241〜24゜は第2のスイッチ、 311〜314. 331〜334,411〜41m,
44□〜444はPINダイオード、321〜3241
34+ 〜34m,42.〜42m,43.〜4344
51〜454.46〜464はバイアス用コイル、 501〜504は第1の筐体、 55は第2の筐体 を示す。 特許出願人 富 士 通 株式会社 第3図
Fig. 1 is a diagram of the principle configuration of the present invention, Fig. 2 is a block diagram of the first embodiment of the invention, Fig. 3 is an equivalent circuit diagram of an output power combiner and input divider, and Fig. 4 is a diagram of the principle of the present invention. FIG. 5 is a block diagram of the second embodiment, FIG. 5 is a block diagram of the third embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a block diagram of an example of a conventional amplifier device. In the figure, 11.19 is a circulator, 12.13. ~t3m, 17. ~17m, 18°221
~22m, 251~25m, 53□~534 are transmission lines (TL), 14+~14m, 23+~23° are first switches, 151~15 are amplifier units, 16, ~16m, 241~24° are first switches 2 switches, 311-314. 331-334, 411-41m,
44□~444 are PIN diodes, 321~3241
34+ ~34m, 42. ~42m, 43. ~4344
51 to 454, 46 to 464 are bias coils, 501 to 504 are first casings, and 55 are second casings. Patent applicant Fujitsu Ltd. Figure 3

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)入力インピーダンスZ_0の第1のサーキュレー
タ(11)と、 該第1のサーキュレータ(11)より取り出された入力
信号をインピーダンス変換する、特性インピーダンスZ
_1で長さλg/4(ただし、λgは波長)の第1の伝
送線路(12)と、 該第1の伝送線路(12)の出力側でm分岐(ただし、
mは2以上の整数)された信号が別々に入力される、各
々特性インピーダンスZ_0で長さ(λg/4)+(λ
g/2)×n(ただし、nは0又は自然数)の全部でm
個の第2の伝送線路(13_1〜13_m)と、 該第2の伝送線路(13_1〜13_m)を経た信号が
別々に入力されて電力増幅を互いに独立して行なう全部
でm台の増幅ユニット(15_1〜15_m)と、 該増幅ユニット(15_1〜15_m)の各出力信号が
別々に入力される、各々特性インピーダンスZ_0で長
さ(λg/4)+(λg/2)×nの全部でm個の第3
の伝送線路(17_1〜17_m)と、該第2の伝送線
路(13_1〜13_m)と該増幅ユニット(15_1
〜15_m)との接続点とアース間に夫々接続された第
1のスイッチ(14_1〜14_m)と、 該増幅ユニット(15_1〜15_m)と該第3の伝送
線路(17_1〜17_m)との接続点とアース間に夫
々接続された第2のスイッチ(16_1〜16_m)と
、 該第3の伝送線路(17_1〜17_m)の各出力信号
を合成してインピーダンス変換する、特性インピーダン
スZ_1で長さλg/4の第4の伝送線路(18)と、 該第4の伝送線路(18)を経た信号を出力端子(20
)へ出力する出力インピーダンスZ_0の第2のサーキ
ュレータ(19)と、 より構成したことを特徴とする増幅装置。
(1) A first circulator (11) with an input impedance Z_0, and a characteristic impedance Z that converts the input signal taken out from the first circulator (11) into impedance.
A first transmission line (12) of _1 and length λg/4 (where λg is the wavelength), and m branches on the output side of the first transmission line (12) (however,
m is an integer of 2 or more) are input separately, each with characteristic impedance Z_0 and length (λg/4) + (λ
g/2)×n (where n is 0 or a natural number) in total m
a total of m amplification units (m amplification units (13_1 to 13_m) in which the signals passing through the second transmission lines (13_1 to 13_m) are input separately and perform power amplification independently of each other; 15_1 to 15_m) and each output signal of the amplification unit (15_1 to 15_m) is input separately, each having characteristic impedance Z_0 and length (λg/4)+(λg/2)×n, m in total. the third
transmission lines (17_1 to 17_m), the second transmission line (13_1 to 13_m), and the amplification unit (15_1
-15_m) and the ground, and a connection point between the amplification unit (15_1-15_m) and the third transmission line (17_1-17_m). The output signals of the second switches (16_1 to 16_m) connected between 4, a fourth transmission line (18), and a signal passing through the fourth transmission line (18) to an output terminal (20
) A second circulator (19) with an output impedance Z_0 that outputs to the amplifier.
(2)入力インピーダンスZ_0の第1サーキュレータ
(11)と、 該第1のサーキュレータ(11)より取り出された入力
信号をインピーダンス変換する特性インピーダンスZ_
1で長さλg/4(ただし、λgは波長)の第1の伝送
線路(12)と、 該第1の伝送線路(12)の出力側でm分岐(ただし、
mは2以上の整数)された信号が別々に入力される、各
々特性インピーダンスZ_0で長さ(λg/2)×n′
(ただし、n′は自然数)の全部でm個の第2の伝送線
路(22_1〜22_m)と、 該第2の伝送線路(22_1〜22_m)を経た信号を
通過又は遮断する全部でm個の第1のスイッチ(23_
1〜23_m)と、 該第1のスイッチ(23_1〜23_m)に入力端が直
列に接続され、該第1のスイッチ(23_1〜23_m
)を経た信号が別々に入力されて電力増幅を互いに独立
して行なう全部でm台の増幅ユニット(15_1〜15
_m)と、 該増幅ユニット(15_1〜15_m)の各出力端に夫
々直列に接続され、該増幅ユニット(15_1〜15_
m)の各出力信号を通過又は遮断する全部でm個の第2
のスイッチ(24_1〜24_m)と、該第2のスイッ
チ(24_1〜24_m)を通過した信号が別々に入力
される、各々特性インピーダンスZ_0で長さ(λg/
2)×n′の全部でm個の第3の伝送線路(25_1〜
25_m)と、該第3の伝送線路(25_1〜25_m
)の各出力信号を合成してインピーダンス変換する、特
性インピーダンスZ_1で長さλg/4の第4の伝送線
路(18)と、 該第4の伝送線路(18)を経た信号を出力端子(20
)へ出力する出力インピーダンスZ_0の第2のサーキ
ュレータ(19)と、 より構成したことを特徴とする増幅装置。
(2) A first circulator (11) with an input impedance Z_0, and a characteristic impedance Z_ for impedance conversion of the input signal taken out from the first circulator (11).
1 and a length λg/4 (where λg is the wavelength) of the first transmission line (12), and m branches on the output side of the first transmission line (12) (however,
m is an integer of 2 or more) are input separately, each with characteristic impedance Z_0 and length (λg/2) x n'
(where n' is a natural number), a total of m second transmission lines (22_1 to 22_m), and a total of m second transmission lines (22_1 to 22_m) that pass or block signals that have passed through the second transmission lines (22_1 to 22_m). The first switch (23_
1 to 23_m) and the first switch (23_1 to 23_m), the input end is connected in series to the first switch (23_1 to 23_m), and the first switch (23_1 to 23_m)
) A total of m amplification units (15_1 to 15
_m) and the amplification units (15_1 to 15_m) are connected in series to each output terminal of the amplification units (15_1 to 15_m), respectively.
m) for passing or blocking each output signal of
The signals passing through the switches (24_1 to 24_m) and the second switches (24_1 to 24_m) are input separately, each with a characteristic impedance Z_0 and a length (λg/
2)×n' total of m third transmission lines (25_1 to
25_m) and the third transmission line (25_1 to 25_m
) and a fourth transmission line (18) with a characteristic impedance Z_1 and a length λg/4, which synthesizes the respective output signals of and converts the impedance, and the signal passing through the fourth transmission line (18) is connected to an output terminal (20
) A second circulator (19) with an output impedance Z_0 that outputs to the amplifier.
(3)前記第1及び第2のスイッチ(14_1〜14_
m、16_1〜16_m)の各々を、前記増幅ユニット
(15_1〜15_m)の入力端又は出力端とアースと
の間に接続されたPINダイオード(31_1〜31_
m,33_1〜33_m)と、該PINダイオード(3
1_1〜31_m,33_1〜33_m)に対して信号
通過時オフとし、信号遮断時オンとするためのバイアス
信号を供給するバイアス用コイル(32_1〜32_m
,34_1〜34_m)とから構成したことを特徴とす
る請求項1記載の増幅装置。
(3) The first and second switches (14_1 to 14_
PIN diodes (31_1 to 31_m) connected between the input end or output end of the amplification unit (15_1 to 15_m) and the ground.
m, 33_1 to 33_m) and the PIN diode (3
1_1 to 31_m, 33_1 to 33_m), which supplies a bias signal to turn off when the signal passes and turn on when the signal is cut off.
, 34_1 to 34_m).
(4)前記第1及び第2のスイッチ(23_1〜23_
m,24_1〜24_m)の各々を、前記増幅ユニット
(15_1〜15_m)の入力端又は出力端に直列接続
されたPINダイオード(41_1〜41_m,44_
1〜44_m)と、該PINダイオード(41_1〜4
1_m,44_1〜44_m)に対して信号通過時オン
とし、信号遮断時オフとするためのバイアス信号を供給
するバイアス用コイル(42_1〜42_m,43_1
〜43_m,45_1〜45_m,46_1〜46_m
)とから構成したことを特徴とする請求項2記載の増幅
装置。
(4) The first and second switches (23_1 to 23_
PIN diodes (41_1 to 41_m, 44_m) connected in series to the input end or output end of the amplification unit (15_1 to 15_m).
1 to 44_m) and the PIN diode (41_1 to 4
Bias coils (42_1 to 42_m, 43_1) that supply a bias signal to turn on when a signal passes and turn off when the signal is cut off to
~43_m, 45_1~45_m, 46_1~46_m
3. The amplifying device according to claim 2, wherein the amplifying device comprises:
(5)前記PINダイオード(31_1〜31_m,3
3_1〜33_m,41_1〜41_m,44_1〜4
4_m)及びバイアス用コイル(32_1〜32_m,
34_1〜34_m,42_1〜42_m,43_1〜
43_m,45_1〜45_m,46_1〜46_m)
と、これに接続された前記第3の伝送線路(17_1〜
17_m,25_1〜25_m)とを各分岐毎に夫々第
1の筐体(50_1〜50_m)に実装してコネクタ(
54_1〜54_m)に着脱自在の構成とし、該第1の
筺体(50_1〜50_m)内の該第3の伝送線路(1
7_1〜17_m,25_1〜25_m)に接続された
コネクタ(52_1〜52_m)に各々一端が接続され
る、特性インピーダンスZ_0で長さ(λg/2)×n
′(ただし、n′は自然数)の全部でm個の第5の伝送
線路(53_1〜53_m)と、該第5の伝送線路(5
3_1〜53_m)の他端に一端が共通接続される前記
第4の伝送線路(18)と、該第4の伝送線路(18)
の他端に接続された第2のサーキュレータ(19)とを
同一の第2の筐体(55)に実装することを特徴とする
請求項3又は4記載の増幅装置。
(5) The PIN diode (31_1 to 31_m, 3
3_1~33_m, 41_1~41_m, 44_1~4
4_m) and bias coils (32_1 to 32_m,
34_1~34_m, 42_1~42_m, 43_1~
43_m, 45_1~45_m, 46_1~46_m)
and the third transmission line (17_1~
17_m, 25_1 to 25_m) are mounted on the first casing (50_1 to 50_m) for each branch, respectively, and the connectors (
54_1 to 54_m), and the third transmission line (1
7_1 to 17_m, 25_1 to 25_m) with one end connected to each connector (52_1 to 52_m), characteristic impedance Z_0 and length (λg/2) x n
' (where n' is a natural number), a total of m fifth transmission lines (53_1 to 53_m) and the fifth transmission line (53_m)
3_1 to 53_m), one end of which is commonly connected to the other end of the fourth transmission line (18); and the fourth transmission line (18).
The amplifying device according to claim 3 or 4, characterized in that the second circulator (19) connected to the other end is mounted in the same second casing (55).
(6)前記m台の増幅ユニット(15_1〜15_m)
のうちj±k台(ただし、j+k=m,j>k)の範囲
内で該増幅ユニット(15_1〜15_m)を増減接続
するとき、前記特性インピーダンスZ_1をZ_0/√
jに設定することを特徴とする請求項1乃至5のうちい
ずれか一項記載の増幅装置。
(6) The m amplification units (15_1 to 15_m)
When increasing or decreasing the amplification units (15_1 to 15_m) within the range of j±k units (j+k=m, j>k), the characteristic impedance Z_1 is changed to Z_0/√
6. The amplification device according to claim 1, wherein the amplification device is set to j.
(7)前記m台の増幅ユニット(15_1〜15_m)
のうちj±k台(ただし、j+k=m,j>k)の範囲
内で該増幅ユニット(15_1〜15_m)を増減接続
するとき、前記特性インピーダンスZ_1をZ_0/√
mに設定することを特徴とする請求項1乃至5のうちの
いずれか1項記載の増幅装置。
(7) The m amplification units (15_1 to 15_m)
When increasing or decreasing the amplification units (15_1 to 15_m) within the range of j±k units (j+k=m, j>k), the characteristic impedance Z_1 is changed to Z_0/√
6. The amplifying device according to claim 1, wherein the amplifying device is set to m.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007500961A (en) * 2003-07-31 2007-01-18 アルカテル Amplifier with high output power dynamics
JP2010521834A (en) * 2007-02-27 2010-06-24 コヒーレント・インク Power combiner
US8199789B2 (en) 2009-06-10 2012-06-12 Coherent, Inc. Arrangement for RF power delivery to a gas discharge laser with cascaded transmission line sections
US8354893B2 (en) 2010-05-24 2013-01-15 Coherent, Inc. Impedance-matching transformers for RF driven CO2 gas discharge lasers
JP2013539330A (en) * 2010-10-06 2013-10-17 コヒレント, インコーポレイテッド Impedance matching circuit for multi-output power source driven CO2 gas discharge laser

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