JPH06204765A - 電力合成装置 - Google Patents

電力合成装置

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JPH06204765A
JPH06204765A JP5001942A JP194293A JPH06204765A JP H06204765 A JPH06204765 A JP H06204765A JP 5001942 A JP5001942 A JP 5001942A JP 194293 A JP194293 A JP 194293A JP H06204765 A JPH06204765 A JP H06204765A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
power
output
terminal
amplifier
Prior art date
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Pending
Application number
JP5001942A
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English (en)
Inventor
Naoya Morita
直哉 森田
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 利得または位相に差のある増幅回路や、振幅
または位相に間して不平衡な電力分配回路、電力合成回
路を用いても、高効率な電力合成を行い高出力な電力出
力を備える電力合成装置を得ることを目的とする。 【構成】 電力合成装置の信号入力端子1に電力分配回
路2を接続する。この電力分配回路2に第一のアイソレ
ーション端子3を介して第一の終端器4、第一の出力端
子5を介して第一の増幅回路7、第二の出力端子6を介
して振幅調整回路16をそれぞれ接続する。第一の増幅
回路7と第二の増幅回路8の出力側に第一の入力端子1
0と第二の入力端子11を介して電力合成回路9を接続
する。この電力合成回路9に第二のアイソレーション端
子12、電力検出回路15を介して第二の終端器13を
接続する。また、この電力検出回路15と振幅調整回路
16を接続する。さらに、電力合成回路9に信号出力端
子14を接続する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、レーダ、通信等のマ
イクロ波帯で使用し、大電力を発生させるために用いる
電力合成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】マイクロ波帯の増幅装置等では増幅回路
に使用する半導体素子の能力により、増幅装置の最大出
力電力が制限される。すなわち、一つの半導体素子が有
する最大出力電力以上の出力電力を必要とする場合に
は、電力合成装置が用いられ、増幅回路の出力を複数個
電力合成することにより、必要とする電力を得ている。
図4は、例えば1990年電子情報通信学会春季全国大
会、講演番号B−120で示された従来の電力合成装置
を示す図であり、ここでは一例として2合成の場合のも
のを示している。図において、1は信号入力端子、2は
この信号入力端子が接続した電力分配回路、3は第一の
終端器4によって終端される上記電力分配回路2のアイ
ソレーション端子、5は上記電力分配回路2の第一の出
力端子、6は上記電力分配回路2の第二の出力端子、7
は上記第一の出力端子5に接続した第一の増幅回路、8
は上記第二の出力端子6に接続した第二の増幅回路、9
は上記第一の増幅回路7が接続する第一の入力端子10
と上記第二の増幅回路8が接続する第二の入力端子11
を有する電力合成回路、12は第二の終端器13によっ
て終端される上記電力合成回路9の第二のアイソレーシ
ョン端子、14は上記電力合成回路9の信号出力端子で
ある。
【0003】次に動作について説明する。信号入力端子
1より入力した信号は、電力分配回路2により、電力分
配回路2→第一の出力端子5→第一の増幅回路7→第一
の入力端子10→電力合成回路9→信号出力端子14の
経路をたどる第一の系と、電力分配回路2→第二の出力
端子6→第二の増幅回路8→第二の入力端子11→電力
合成回路9→信号出力端子14の経路をたどる第二の系
に2分配される。2分配された後の信号は、第一の増幅
回路7と第二の増幅回路8により別々に増幅される。電
力合成回路9は上記二つの系を通る信号を合成して、信
号出力端子14より信号を出力する。電力合成装置にお
いては、信号入力端子1から信号出力端子14までの第
一の系と第二の系を通る信号の振幅と位相が等しく、ま
た、電力分配回路2と電力合成回路9が振幅と位相に関
してそれぞれ平衡状態にあるとき、一つの増幅回路が有
する出力電力の約2倍の出力電力を得ることができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来の電力合成装置は
以上のように構成されているので、例えば電力分配回路
2における振幅の不平衡がある場合、また、第一の増幅
回路7と第二の増幅回路8の利得が等しくない場合、信
号入力端子1から第一の入力端子10までと、信号入力
端子1から第二の入力端子11までの利得に差が発生す
ることになる。このような状態においては、それぞれの
増幅回路7,8の出力側と電力合成回路9の入力側との
間の整合状態が劣化してしまい、増幅回路7,8の出力
レベルが低下して、ひいては信号出力端子14での出力
電力レベルが低下してしまうという問題点があった。
【0005】また、第一の増幅回路7と第二の増幅回路
8の間に利得や位相の差や、電力分配回路2と電力合成
回路9における振幅や位相に関する不平衡により、第一
の系と第二の系との間の利得と位相に差が発生してしま
うために、電力合成回路9での合成損失が増大してしま
い、信号出力端子14から得られる信号のレベルが、第
一の増幅回路7と第二の増幅回路8の出力電力レベルの
和にならないという問題点があった。
【0006】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたものであり、二つの信号経路の間の利得
や位相の差が発生したり、電力分配回路および電力合成
回路における振幅や位相に関する不平衡が発生した場合
においても、より高効率に、高出力な電力レベルを得る
ことを可能とする電力合成装置を得ることを目的とす
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明に係る電力合成
装置は、電力合成回路のアイソレーション端子と終端器
の間に電力出力回路を設け、一方の増幅回路の入力側に
振幅調整回路を設けたものである。
【0008】また、この発明に係る電力合成装置は、電
力合成回路のアイソレーション端子と終端器の間に電力
出力回路を設け、一方の増幅回路の入力側に位相調整回
路を設けたものである。
【0009】さらに、この発明に係る電力合成装置は、
電力合成回路と終端器の間に電力検出回路を設け、一方
の増幅回路の入力側に振幅調整回路と位相調整回路を設
けたものである。
【0010】
【作用】この発明における電力合成装置は、電力検出回
路により合成損失電力を検出して、振幅調整回路におけ
る振幅の調整値を決める。この際、電力合成回路の二つ
の信号入力レベルが等しくなるように振幅の調整値を制
御するため、増幅回路の出力レベルを劣化することなく
電力合成を行うことができ、高出力信号を得ることがで
きる。
【0011】また、この発明における電力合成装置は、
電力検出回路により合成損失電力を検出して、位相調整
回路における位相の調整値を決める。この際、二つの系
を通る信号の位相が等しくなるように位相の調整値を制
御するため、電力合成回路における合成損失を低下させ
て、高効率で電力合成を行なうことができる。
【0012】さらに、この発明における電力合成装置
は、電力検出回路により合成損失電力を検出して、振幅
調整回路における振幅の調整値と、位相調整回路におけ
る位相の調整値を決める。この際、電力合成回路の二つ
の信号入力レベルが等しくなるように振幅の調整値を制
御し、かつ、二つの系を通る信号の位相が等しくなるよ
うに位相の調整値を制御するため、増幅回路の出力レベ
ルを劣化することなく電力合成を行うことができ、高出
力な電力を得ることができる。また、電力合成回路にお
ける合成損失を低下させて、高効率で電力合成を行なう
ことができる。
【0013】
【実施例】実施例1.図1はこの発明の一実施例を示す
図であり、1〜14は上記従来装置と全く同一のもので
ある。15は第二のアイソレーション端子12と第二の
終端器13の間に位置した電力検出器、16はこの電力
検出器15に接続し第二の出力端子6と第二の増幅回路
8の間に位置した振幅調整回路である。
【0014】図1において、信号入力端子1より入力し
た信号は、電力分配回路2により、電力分配回路2→第
一の出力端子5→第一の増幅回路7→第一の入力端子1
0→電力合成回路9→信号出力端子14の経路をたどる
第一の系と、電力分配回路2→第二の出力端子6→振幅
調整回路16→第二の増幅回路8→第二の入力端子11
→電力合成回路9→信号出力端子14の経路をたどる第
二の系に2分配される。電力分配回路2において2分配
された後の信号は、第一の増幅回路7と第二の増幅回路
8により別々に増幅される。電力合成回路9は上記二つ
の増幅回路7,8の出力信号を合成して、信号出力端子
14より信号を出力する。このとき、第一の入力端子1
0と第二の入力端子11における両系の信号の電力レベ
ルが等しい場合、一つの増幅回路が有する出力電力の約
2倍の出力電力を得ることができる。しかし、第一の入
力端子10と第二の入力端子11における電力レベルに
差があると、第一の増幅回路7、第二の増幅回路8の出
力側と電力合成回路9の入力側との間の整合状態が劣化
してしまい、第一の増幅回路7と第二の増幅回路8の出
力電力レベルが低下し、かつ、電力合成回路9におい
て、損失電力が発生する。この際、損失電力は第一の入
力端子10と第二の入力端子11における電力レベルの
差が大きいほど大きくなる。損失電力は電力検出回路1
5を通って第二の終端器13で吸収される。電力検出回
路15はこの損失電力量を検出して、振幅制御信号を振
幅調整回路16に送る。振幅調整回路16は電力検出器
15からの制御信号により、電力検出器15における損
失電力の検出量が小さくなるように、すなわち、第一の
入力端子10と第二の入力端子11における電力レベル
の差がなくなるように、第二の増幅回路8の入力信号の
振幅調整する。したがって、増幅回路に使用する増幅素
子の性能のばらつき等が原因で、第一の増幅回路7と第
二の増幅回路8の利得が同一でない場合でも、第一の入
力端子10と第二の入力端子11における電力レベルを
等しくすることが可能となり、各増幅回路の出力特性を
劣化することなく電力合成を行うことができる。
【0015】実施例2.また、上記実施例1では第二の
出力端子6と第二の増幅回路8の間に振幅調整回路16
を設置した場合について述べたが、図2に示すように位
相調整回路17を第二の出力端子6と第二の増幅回路8
の間に設置してもよい。
【0016】図2において、信号入力端子1より入力し
た信号は、電力分配回路2により、電力分配回路2→第
一の出力端子5→第一の増幅回路7→第一の入力端子1
0→電力合成回路9→信号出力端子14の経路をたどる
第一の系と、電力分配回路2→第二の出力端子6→振幅
調整回路16→第二の増幅回路8→第二の入力端子11
→電力合成回路9→信号出力端子14の経路をたどる第
二の系に2分配される。このとき、第一の増幅回路7と
第二の増幅回路8の間に位相の差があったり、電力分配
回路2と電力合成回路9における位相に関する不平衡が
ある場合は、第一の系と第二の系の間に位相差が発生す
るので、電力合成回路9において損失電力が発生する。
損失電力は電力検出回路15を通って第二の終端器13
で吸収される。電力検出回路15はこの損失電力量を検
出して、位相制御信号を位相調整回路17に送る。位相
調整回路17は電力検出器15からの制御信号により、
電力検出器15における損失電力の検出量が小さくなる
ように、すなわち、第一の系と第二の系における位相の
差がなくなるように、第二の増幅回路8の入力信号の位
相を調整する。したがって、増幅回路に使用する増幅素
子の性能のばらつき等が原因で、第一の系と第二の系の
位相が同一でない場合でも、第一の系と第二の系におけ
る位相を等しくすることが可能となり、第一の増幅器7
と第二の増幅器8の出力レベルを合計した出力電力を得
ることができる。
【0017】実施例3.図3は、振幅調整回路16と位
相調整回路17を第二の増幅回路8と電力分配回路2の
間に設置する場合のものである。この場合、実施例1と
実施例2に示す機能を合わせ持つことになる。すなわ
ち、第一の系と第二の系において、信号の電力レベルと
位相に差があるときでも、損失電力の発生を最小とする
ように、電力レベルと位相を調整するので、増幅回路の
出力電力レベルを低下することなく、また、電力合成回
路9における合成効率を高く維持したまま、高出力な出
力電力を得ることができる。
【0018】
【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に記載されるような効果を有する。
【0019】電力合成回路のアイソレーション端子に、
電力検出器を接続し、増幅回路に振幅調整回路を接続す
ることにより、増幅回路の出力レベルを劣化することな
く電力合成を行い、高出力な電力を得ることができる。
【0020】電力合成回路のアイソレーション端子に、
電力検出器を接続し、増幅回路に位相調整回路を接続す
ることにより、電力合成回路の合成効率を劣化すること
なく電力合成を行い、高出力な電力を得ることができ
る。
【0021】電力合成回路のアイソレーション端子に、
電力検出器を接続し、増幅回路に振幅調整回路と位相調
整回路を接続することにより、増幅回路の出力レベルを
劣化することなく、かつ、電力合成回路の合成効率を劣
化することなく電力合成を行い、高出力な電力を得るこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例1による電力合成装置の構成
を示す図である。
【図2】この発明の実施例2による電力合成装置の構成
を示す図である。
【図3】この発明の実施例3による電力合成装置の構成
を示す図である。
【図4】従来の電力合成装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
1 信号入力端子 2 電力分配回路 3 第一のアイソレーション端子 4 第一の終端器 5 第一の出力端子 6 第二の出力端子 7 第一の増幅回路 8 第二の増幅回路 9 電力合成回路 10 第一の入力端子 11 第二の入力端子 12 第二のアイソレーション端子 13 第二の終端器 14 信号出力端子 15 電力検出器 16 振幅調整回路 17 位相調整回路

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 信号を入力するための信号入力端子と、
    この入力端子に接続し、電力を分配するための電力分配
    回路と、この電力分配回路の第一のアイソレーション端
    子に接続した第一の終端器と、上記電力分配回路の第一
    の出力端子に接続した第一の増幅回路と、上記電力分配
    回路の第二の出力端子に接続した振幅調整回路と、この
    振幅調整回路に接続した第二の増幅回路と、上記第一の
    増幅回路の出力側に接続した第一の入力端子と、第二の
    増幅回路の出力側に接続した第二の入力端子と、上記第
    一と第二の入力端子に接続した電力合成回路と、この電
    力合成回路の第二のアイソレーション端子に接続した電
    力検出器と、この電力検出器の出力側に接続した第二の
    終端器と、上記電力合成回路の出力側に接続した信号出
    力端子とで構成されたことを特徴とする電力合成装置。
  2. 【請求項2】 電力分配回路と増幅回路との間に、位相
    調整回路、または振幅調整回路と位相調整回路を設けた
    ことを特徴とする請求項1記載の電力合成装置。
JP5001942A 1993-01-08 1993-01-08 電力合成装置 Pending JPH06204765A (ja)

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JP5001942A JPH06204765A (ja) 1993-01-08 1993-01-08 電力合成装置

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08213857A (ja) * 1995-02-07 1996-08-20 Nec Corp 電力増幅器
JPH0918256A (ja) * 1995-06-30 1997-01-17 Nec Corp 固体化電力増幅器
JP2003209447A (ja) * 2002-01-16 2003-07-25 Shimada Phys & Chem Ind Co Ltd 合成型高周波増幅器

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