JPH0878901A - マイクロ波電力検出回路並びにマイクロ波電力増幅回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小型で低損失なマイクロ波電力検出回路を得
ることを目的とする。 【構成】 主線路とは無関係な部分に設けた電力検出回
路により、主線路からの放射、誘導または漏れ込み等の
電力を利用して電力検出を行うこととした。 【効果】 本来不要電力成分である放射、誘導または漏
れ込み等の電力を利用して、主線路とは無関係な部分で
電力検出を行うようにしたので、主線路上に方向性結合
器が不要となり、小型で低損失なマイクロ波電力検出回
路が得られるという効果がある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、マイクロ波帯におけ
る、小型で低損失なマイクロ波電力検出回路に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】図６は従来のマイクロ波電力検出回路の
ブロック図であり、図において、１はマイクロ波信号入
力端子１３から入力されたマイクロ波信号を増幅する増
幅器、２ａ，２ｂはマイクロストリップ線路、７はこの
マイクロストリップ線路２ａ，２ｂの間に接続された４
分の１波長線路型方向性結合器、１１は結合出力端子に
接続された検波用ダイオード、１２は終端抵抗、１４は
マイクロ波信号が出力されるマイクロ波信号出力端子で
ある。

【０００３】次に動作について説明する。入力端子１３
より入力されたマイクロ波信号は、増幅器１により増幅
された後、マイクロストリップ線路２ａを通り、４分の
１波長線路型方向性結合器７に入力される。４分の１波
長線路型方向性結合器７では、大部分の電力はそのまま
主線路であるマイクロストリップ線路２ａを通って出力
端子１４に出力されるが、一部の電力は結合出力端子に
接続された検波用ダイオード１１に入力され、マイクロ
波電力レベルに比例した直流電圧に変換されて、検波電
圧出力端子１５より出力される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来のマイクロ波電力
検出回路は以上のように構成されているので、たとえば
マイクロ波電力増幅器の出力電力検出回路に用いる場
合、最終段の増幅器の後に４分の１波長線路型方向性結
合器が必要であった。このため、装置が大きくなる他、
４分の１波長線路型方向性結合器部分のマイクロストリ
ップ線路の導体損や誘電損により増幅器の出力後の損失
が増加し、電力増幅器としての効率が低下するという問
題点があった。

【０００５】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、小型で低損失なマイクロ波電力
検出回路を得ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１のマイクロ波電
力検出回路は、マイクロ波信号を増幅する増幅器と、増
幅器の出力回路と同一基板上で増幅器及びその出力回路
と接しない位置に設けられ、増幅器から空間に放射され
る電力に結合する回路パターンと、電力を検出する検波
回路と、を備えたものである。

【０００７】請求項２のマイクロ波電力検出回路は、マ
イクロ波信号を増幅する増幅器と、増幅器を収納するケ
ース内部で増幅器及びその出力回路と接しない位置に設
けられ、増幅器から出力される電磁界によりマイクロ波
電流を生じる結合素子と、マイクロ波電流による電力を
検出する検波器と、を備えたものである。

【０００８】請求項３のマイクロ波電力検出回路は、マ
イクロ波信号を増幅する増幅器と、４分の１波長高イン
ピーダンスマイクロストリップ線路と４分の１波長低イ
ンピーダンス先端開放線路とからなるバイアス回路と、
バイアス回路の４分の１波長高インピーダンスマイクロ
ストリップ線路と４分の１波長低インピーダンス先端開
放線路との接続点に接続され、増幅器の出力電力を検出
する検波回路と、を備えたものである。

【０００９】請求項４のマイクロ波電力検出回路は、マ
イクロ波信号を増幅する増幅器と、４分の１波長高イン
ピーダンスマイクロストリップ線路と４分の１波長低イ
ンピーダンス先端開放線路とからなるバイアス回路と、
バイアス回路の４分の１波長高インピーダンスマイクロ
ストリップ線路と４分の１波長低インピーダンス先端開
放線路との接続点からわずかに離れた点に接続され、増
幅器の出力電力を検出する検波回路と、を備えたもので
ある。

【００１０】請求項５のマイクロ波電力増幅回路は、増
幅器と、請求項１〜４のいずれかに記載のマイクロ波電
力検出回路と、自動利得制御機構と、を備えたものであ
る。

【００１１】

【作用】請求項１のマイクロ波電力検出回路は、回路パ
ターンが増幅器から空間に放射される電力を結合し、検
波回路がその電力を検出する。

【００１２】請求項２のマイクロ波電力検出回路は、結
合素子が増幅器から出力される電磁界によりマイクロ波
電流を生じ、検波器がそのマイクロ波電流による電力を
検出する。

【００１３】請求項３のマイクロ波電力検出回路は、バ
イアス回路への漏れ込み電力を利用して電力検出を行
う。

【００１４】請求項４のマイクロ波電力検出回路は、バ
イアス回路への漏れ込み電力を利用して電力検出を行
う。

【００１５】請求項５のマイクロ波電力増幅回路は、最
終段増幅器の出力に方向性結合器が不要になる。

【００１６】

【実施例】

実施例１．以下、この発明の実施例１を図について説明
する。図１はこの発明の実施例１によるマイクロ波電力
検出回路の構成を示すブロック図である。図において、
１はマイクロ波信号入力端子１３から入力されマイクロ
波信号を増幅する増幅器、２はこの増幅器１とマイクロ
波信号出力端子１４の間に設けられたマイクロストリッ
プ線路、３はマイクロストリップ線路２と同一基板上に
形成された回路パターン、１１はこの回路パターン３に
接続された検波用ダイオード、１５は検波電圧出力端子
である。

【００１７】次に動作について説明する。入力端子１３
より入力されたマイクロ波信号は、増幅器１により増幅
された後、マイクロストリップ線路２を通り、出力端子
１４に出力される。マイクロストリップ線路２が形成さ
れている基板上には、マイクロストリップ線路２とは接
しない位置に、回路パターン３が設けられており、増幅
器１の出力電力のうち空間に放射される電力の一部に結
合して、これを検波用ダイオード１１に入力し、マイク
ロ波電力レベルに比例した直流電圧に変換して検波電圧
出力端子１５より出力する。この場合、増幅器１の出力
電力のうち空間に放射される電力は増幅器１の出力電力
に比例するので、検波電圧出力端子１５において得られ
る電圧によって増幅器１の出力電力を検出することが可
能である。

【００１８】この実施例によれば、増幅器１から放射さ
れる出力電力を利用して、主線路とは無関係の部分で電
力検出を行うようにしたので、主線路上に方向性結合器
が不要となり、小型で低損失なマイクロ波電力検出回路
が得られる。

【００１９】実施例２．以下、この発明の実施例２につ
いて説明する。図２はこの発明の実施例２によるマイク
ロ波電力検出回路の構成を示す斜視図である。図におい
て、１はマイクロ波信号を増幅する増幅器、２はこの増
幅器１とマイクロ波信号出力端子間に接続されたマイク
ロストリップ線路、４は増幅器１から出力される電磁界
によってマイクロ波電流を発生させる結合素子、１１は
この結合素子４に接続された検波用ダイオード、１５は
検波電圧出力端子、１７はマイクロストリップ線路２を
含む誘電体基板、１８は増幅器１を収納しているケース
である。

【００２０】次に動作について説明する。この実施例に
おいては、増幅器１から出力される電磁界によって、結
合素子４にマイクロ波電流が生じ、これを検波用ダイオ
ード１１にて直流電圧に変換して検波電圧出力端子１５
より出力する。この場合も、結合素子４に生じるマイク
ロ波電流は増幅器１の出力電力に比例するので、実施例
１と同様、検波電圧出力端子１５において得られる電圧
によって増幅器１の出力電力を検出することが可能であ
る。

【００２１】この実施例によれば、増幅器１から出力さ
れる電磁界によって、即ち誘導を利用して主線路とは無
関係な部分で電力検出を行うようにしたので、主線路上
に方向性結合器が不要となり、小型で低損失なマイクロ
波電力検出回路が得られる。

【００２２】実施例３．以下、この発明の実施例３を図
について説明する。図３はこの発明の実施例３によるマ
イクロ波電力検出回路の構成を示す図である。図におい
て、５は４分の１波長高インピーダンスマイクロストリ
ップ線路と４分の１波長低インピーダンス先端開放線路
とで構成された増幅器１のバイアス回路、６は終端抵
抗、１６は増幅器１のバイアス電圧入力端子である。

【００２３】この実施例においては、増幅器１のバイア
ス回路５中の、４分の１波長高インピーダンスマイクロ
ストリップ線路と４分の１波長低インピーダンス先端開
放線路との接続点に、検波用ダイオード１１を接続する
ことにより、バイアス回路５への漏れ込み電力を利用し
て電力検出を行う。すなわち、主線路であるマイクロス
トリップ線路２側から見て、検波用ダイオード１１は、
所用周波数で短絡の位置にあるため、増幅器１の出力イ
ンピーダンスに影響を与えることはなく、かつ、きわめ
て疎結合で増幅器１の出力電力を取り出すことが可能で
ある。また、増幅器１のバイアス回路５を利用するの
で、出力回路部に特別な回路を必要とすることもない。

【００２４】実施例４．以下、この発明の実施例４を図
について説明する。図４はこの発明の実施例４によるマ
イクロ波電力検出回路の構成を示すブロック図である。
この実施例が実施例３と異なる点は、増幅器１のバイア
ス回路５中の、４分の１波長高インピーダンスマイクロ
ストリップ線路と４分の１波長低インピーダンス先端開
放線路との接続点からわずかに（１０分の１波長程度以
内）離れた点に、検波用ダイオード１１を接続し、電力
検出を行うことである。この場合、実施例３よりは結合
度が大きいため、電力検出の精度を向上させることがで
きる一方、検波用ダイオード１１が増幅器１の出力イン
ピーダンスに影響を与える程度は十分小さい。

【００２５】実施例５．以下、この発明の実施例５を図
について説明する。図５はこの発明の実施例５によるマ
イクロ波電力検出回路の構成を示すブロック図である。
図において、２１は前記実施例１〜４等による電力検出
回路、２２は可変減衰器、２３は可変減衰器制御回路で
ある。この実施例は、前記実施例１〜４等による、小型
で低損失な電力検出回路を利用して閉ループ自動利得制
御増幅器を構成した例である。すなわち、本実施例にお
いては前記実施例１〜４等による電力検出回路を利用す
るため、最終段増幅器の出力に方向性結合器が不要とな
り、小型で高効率なマイクロ波電力増幅器を得ることが
できる。

【００２６】

【発明の効果】請求項１のマイクロ波電力検出回路は、
マイクロ波信号を増幅する増幅器と、増幅器の出力回路
と同一基板上で増幅器及びその出力回路と接しない位置
に設けられ、増幅器から空間に放射される電力に結合す
る回路パターンと、電力を検出する検波回路と、を備え
た構成にしたので、本来不要成分である放射電力を利用
して、主線路上に方向性結合器が不要となり小型で低損
失なものが得られる。

【００２７】請求項２のマイクロ波電力検出回路は、マ
イクロ波信号を増幅する増幅器と、増幅器を収納するケ
ース内部で増幅器及びその出力回路と接しない位置に設
けられ、増幅器から出力される電磁界によりマイクロ波
電流を生じる結合素子と、マイクロ波電流による電力を
検出する検波器と、を備えた構成にしたので、本来不要
成分である誘導電力を利用して、主線路上に方向性結合
器が不要となり小型で低損失なものが得られる。

【００２８】請求項３のマイクロ波電力検出回路は、マ
イクロ波信号を増幅する増幅器と、４分の１波長高イン
ピーダンスマイクロストリップ線路と４分の１波長低イ
ンピーダンス先端開放線路とからなるバイアス回路と、
バイアス回路の４分の１波長高インピーダンスマイクロ
ストリップ線路と４分の１波長低インピーダンス先端開
放線路との接続点に接続され、増幅器の出力電力を検出
する検波回路と、を備えた構成にしたので、本来不要成
分である漏れ込み電力を利用して、主線路上に方向性結
合器が不要となり小型で低損失なものが得られる。

【００２９】請求項４のマイクロ波電力検出回路は、マ
イクロ波信号を増幅する増幅器と、４分の１波長高イン
ピーダンスマイクロストリップ線路と４分の１波長低イ
ンピーダンス先端開放線路とからなるバイアス回路と、
バイアス回路の４分の１波長高インピーダンスマイクロ
ストリップ線路と４分の１波長低インピーダンス先端開
放線路との接続点からわずかに離れた点に接続され、増
幅器の出力電力を検出する検波回路と、を備えた構成に
したので、本来不要成分である漏れ込み電力を利用し
て、主線路上に方向性結合器が不要となり小型で低損失
なものが得られる。

【００３０】請求項５のマイクロ波電力増幅回路は、増
幅器と、請求項１〜４のいずれかに記載のマイクロ波電
力検出回路と、自動利得制御機構と、を備えた構成にし
たので、小型で高高率なものが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施例１によるマイクロ波電力検
出回路の構成を示すブロック図である。

【図２】 この発明の実施例２によるマイクロ波電力検
出回路の構成を示すブロック図である。

【図３】 この発明の実施例３によるマイクロ波電力検
出回路の構成を示すブロック図である。

【図４】 この発明の実施例４によるマイクロ波電力検
出回路の構成を示すブロック図である。

【図５】 この発明の実施例５によるマイクロ波自動利
得制御増幅器の構成を示すブロック図である。

【図６】 従来のマイクロ波電力検出回路の構成を示す
ブロック図である。

【符号の説明】

１ 増幅器、２ マイクロストリップ線路、３ マイク
ロストリップ線路２と同一基板上に形成された回路パタ
ーン、４ 結合素子、５ 増幅器１のバイアス回路、６
結合抵抗、７ ４分の１波長線路型方向性結合器、１
１ 検波用ダイオード、１２ 終端抵抗、１３ マイク
ロ波信号入力端子、１４ マイクロ波信号出力端子、１
５ 検波電圧出力端子、１６ 増幅器１のバイアス電圧
入力端子、１７ 誘電体基板、１８ 増幅器を収容して
いるケース、２１ 前記実施例１〜４等による電力検出
回路、２２ 可変減衰器、２３ 可変減衰器制御回路。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マイクロ波信号を増幅する増幅器と、該
   増幅器の出力回路と同一基板上で該増幅器及びその出力
   回路と接しない位置に設けられ、該増幅器から空間に放
   射される電力に結合する回路パターンと、該電力を検出
   する検波回路と、を備えたマイクロ波電力検出回路。
2. 【請求項２】 マイクロ波信号を増幅する増幅器と、該
   増幅器を収納するケース内部で該増幅器及びその出力回
   路と接しない位置に設けられ、該増幅器から出力される
   電磁界によりマイクロ波電流を生じる結合素子と、該マ
   イクロ波電流による電力を検出する検波器と、を備えた
   マイクロ波電力検出回路。
3. 【請求項３】 マイクロ波信号を増幅する増幅器と、４
   分の１波長高インピーダンスマイクロストリップ線路と
   ４分の１波長低インピーダンス先端開放線路とからなる
   バイアス回路と、前記バイアス回路の４分の１波長高イ
   ンピーダンスマイクロストリップ線路と４分の１波長低
   インピーダンス先端開放線路との接続点に接続され、前
   記増幅器の出力電力を検出する検波回路と、を備えたマ
   イクロ波電力検出回路。
4. 【請求項４】 マイクロ波信号を増幅する増幅器と、４
   分の１波長高インピーダンスマイクロストリップ線路と
   ４分の１波長低インピーダンス先端開放線路とからなる
   バイアス回路と、前記バイアス回路の４分の１波長高イ
   ンピーダンスマイクロストリップ線路と４分の１波長低
   インピーダンス先端開放線路との接続点からわずかに離
   れた点に接続され、前記増幅器の出力電力を検出する検
   波回路と、を備えたマイクロ波電力検出回路。
5. 【請求項５】 増幅器と、請求項１〜４のいずれかに記
   載のマイクロ波電力検出回路と、自動利得制御機構と、
   を備えたマイクロ波電力増幅回路。