JPH09167930A - マルチポート増幅器 - Google Patents
マルチポート増幅器Info
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- JPH09167930A JPH09167930A JP8286414A JP28641496A JPH09167930A JP H09167930 A JPH09167930 A JP H09167930A JP 8286414 A JP8286414 A JP 8286414A JP 28641496 A JP28641496 A JP 28641496A JP H09167930 A JPH09167930 A JP H09167930A
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- amplifier
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-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/60—Amplifiers in which coupling networks have distributed constants, e.g. with waveguide resonators
- H03F3/602—Combinations of several amplifiers
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/68—Combinations of amplifiers, e.g. multi-channel amplifiers for stereophonics
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
- H03F2200/198—A hybrid coupler being used as coupling circuit between stages of an amplifier circuit
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Amplifiers (AREA)
- Microwave Amplifiers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 RFスイッチを使用せずに冗長性が得られる
マルチビーム通信用のマルチポート増幅システムを提供
する。 【解決手段】 マルチポート増幅器は、ツリー構造に配
列されたステージの組に分けられ、増幅器ステージは、
ポート対ポートの分離を劣化させずにスイッチが切られ
る。一実施例において、32の入力ポート1−32と、
32の対応する出力ポート1−32とが存在し、例えば
入力ポート1は、機能的に出力ポート1に接続されてい
る。入力ポート1−32の各々への入力信号は、第1グ
ループの16の4ステージマルチポートハイブリッド回
路の1つに接続されている。第1グループのマルチポー
トハイブリッド回路の出力部は、固体電力増幅器を介し
て第2グループの16の4ステージマルチポートハイブ
リッド回路に接続されている。第2グループの16の4
ステージマルチポートハイブリッド回路も、機能的に接
続される入力ポートの番号に応じて符号が付されてい
る。
マルチビーム通信用のマルチポート増幅システムを提供
する。 【解決手段】 マルチポート増幅器は、ツリー構造に配
列されたステージの組に分けられ、増幅器ステージは、
ポート対ポートの分離を劣化させずにスイッチが切られ
る。一実施例において、32の入力ポート1−32と、
32の対応する出力ポート1−32とが存在し、例えば
入力ポート1は、機能的に出力ポート1に接続されてい
る。入力ポート1−32の各々への入力信号は、第1グ
ループの16の4ステージマルチポートハイブリッド回
路の1つに接続されている。第1グループのマルチポー
トハイブリッド回路の出力部は、固体電力増幅器を介し
て第2グループの16の4ステージマルチポートハイブ
リッド回路に接続されている。第2グループの16の4
ステージマルチポートハイブリッド回路も、機能的に接
続される入力ポートの番号に応じて符号が付されてい
る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の電磁波ビー
ムを使用するマルチビーム通信システムに関し、特に、
マルチビームアンテナによる送信用に複数の信号を増幅
するマルチポート冗長増幅器構成を含む通信送信機に関
する。
ムを使用するマルチビーム通信システムに関し、特に、
マルチビームアンテナによる送信用に複数の信号を増幅
するマルチポート冗長増幅器構成を含む通信送信機に関
する。
【0002】
【背景技術】最近の通信衛星システムは、マルチビーム
アンテナ技術を使用する。衛星100のマルチビームア
ンテナを組み立てる1つの方法は、図1に示すように、
共通の反射器9を照らす複数の1次入力端子フィード1
−1〜1−Nを設けて、各フィードが他のフィードとは
空間的に識別されるビームを形成することである。他の
フィードは、空間的に異なるビーム6−1〜6−Nが地
上の所望領域5−1〜5−Nをカバーするように配列さ
れている。アンテナの構造が決定すると、次のステップ
は、アンテナの駆動に適した送信機や電力増幅器を設計
することである。
アンテナ技術を使用する。衛星100のマルチビームア
ンテナを組み立てる1つの方法は、図1に示すように、
共通の反射器9を照らす複数の1次入力端子フィード1
−1〜1−Nを設けて、各フィードが他のフィードとは
空間的に識別されるビームを形成することである。他の
フィードは、空間的に異なるビーム6−1〜6−Nが地
上の所望領域5−1〜5−Nをカバーするように配列さ
れている。アンテナの構造が決定すると、次のステップ
は、アンテナの駆動に適した送信機や電力増幅器を設計
することである。
【0003】複数のフィードを駆動するために、通常
は、入力フィード1−1〜1−Nにそれぞれ接続される
とともにアンテナ4に接続された出力端子3−1〜3−
Nを有する増幅器2−1〜2−Nなどの電力増幅器を設
ける。この直線的で前向きな構成は、動作するが欠点を
有する。図1において、各出力端子での伝送出力は、増
幅器2−1〜2−Nの各々の出力Pによって制限され
る。すなわち、各入力端子と対応する出力端子との間の
パスは、他のパスと完全に独立して構成されている。こ
れ故に、例えば、増幅器2−1が、入力端子1−1から
入力されて増幅され出力端子3−1へ出力される電力に
マージンを有していても、このマージンを、他の出力端
子に供給される信号に対して使用することができない。
は、入力フィード1−1〜1−Nにそれぞれ接続される
とともにアンテナ4に接続された出力端子3−1〜3−
Nを有する増幅器2−1〜2−Nなどの電力増幅器を設
ける。この直線的で前向きな構成は、動作するが欠点を
有する。図1において、各出力端子での伝送出力は、増
幅器2−1〜2−Nの各々の出力Pによって制限され
る。すなわち、各入力端子と対応する出力端子との間の
パスは、他のパスと完全に独立して構成されている。こ
れ故に、例えば、増幅器2−1が、入力端子1−1から
入力されて増幅され出力端子3−1へ出力される電力に
マージンを有していても、このマージンを、他の出力端
子に供給される信号に対して使用することができない。
【0004】マルチビーム衛星通信において、各ビーム
が送信するキャリアの数は、各サービス領域5−1〜5
−Nでの通信トラフィックの量に応じて変化し、故に、
ビームの増幅器21 ,22 ,・・・の各々は、相当多数
のキャリアが割り当てられたときでも入力信号を十分に
増幅できるほどに余裕のある電力増幅容量を有すること
が必要である。この条件を満たすために、大きな電力容
量の高価な増幅器をビーム毎に用意しなければならない
が、しかし、入力信号に割り当てられるキャリアの数が
少ないと、増幅器のかかる能力は有効に利用されない。
さらに、増幅器がその出力にマージンがありながらも別
の増幅器がさらなる出力を必要としているときでさえ
も、余分な電力を電力が不足しているビームに割り当て
ることができない。耐宇宙装置は冗長性を有する必要が
あるので、通常2つの増幅器が各フィードに対して設け
られ、1つの増幅器が活動し、もう1つの増幅器が冗長
用に待機している。これによって、増幅器の価格が本質
的に倍になっている。また、各増幅器は完全に独立して
いるので、電力分配手段や電力合成手段を備えていな
い。この構造の効果は、電力増幅器が完全に独立してい
るので、増幅器は、利得や位相、電力出力に対してマッ
チングをとる必要がなく、時間や温度に対して互いに追
跡する必要がないことである。この構成は、出力ステー
ジが単一の装置から構成される場合は、最も効果的であ
る。
が送信するキャリアの数は、各サービス領域5−1〜5
−Nでの通信トラフィックの量に応じて変化し、故に、
ビームの増幅器21 ,22 ,・・・の各々は、相当多数
のキャリアが割り当てられたときでも入力信号を十分に
増幅できるほどに余裕のある電力増幅容量を有すること
が必要である。この条件を満たすために、大きな電力容
量の高価な増幅器をビーム毎に用意しなければならない
が、しかし、入力信号に割り当てられるキャリアの数が
少ないと、増幅器のかかる能力は有効に利用されない。
さらに、増幅器がその出力にマージンがありながらも別
の増幅器がさらなる出力を必要としているときでさえ
も、余分な電力を電力が不足しているビームに割り当て
ることができない。耐宇宙装置は冗長性を有する必要が
あるので、通常2つの増幅器が各フィードに対して設け
られ、1つの増幅器が活動し、もう1つの増幅器が冗長
用に待機している。これによって、増幅器の価格が本質
的に倍になっている。また、各増幅器は完全に独立して
いるので、電力分配手段や電力合成手段を備えていな
い。この構造の効果は、電力増幅器が完全に独立してい
るので、増幅器は、利得や位相、電力出力に対してマッ
チングをとる必要がなく、時間や温度に対して互いに追
跡する必要がないことである。この構成は、出力ステー
ジが単一の装置から構成される場合は、最も効果的であ
る。
【0005】信頼性を最大にするために、固体装置(so
lid state devices )を備えたマイクロ波電力増幅器を
組み立てることが必要である。固体装置の特性は、複数
の装置が固体マイクロ波電力増幅器の駆動ステージなど
の出力ステージにて使用されることを、通常必要とす
る。この構成を実現する1つの方法は、ハイブリッドツ
リー構造(tree)を使用して入力を複数のパスに分割し
て複数の固体増幅器に送り、逆ハイブリッドツリー構造
を使用して複数ステージの出力を1つの出力に合成する
ことである。このタイプの代表的な増幅器は、複合増幅
器(combined amplifier)であり、図2に示す。図2に
示す構成は、8つの増幅ステージの能力を合成する。素
子110は増幅モジュールであり、素子112は90゜
ハイブリッドである。各ハイブリッド112の1つのポ
ートは、負荷抵抗器によって終端されている。増幅器の
利得及び位相が良く整合していれば、ハイブリッドは適
切に設計されて組み立てられており、次に、Poが1つ
のステージの電力出力能力であれば、複合増幅器は、8
つのPoの電力出力能力を有し、合成損失が少ない。
lid state devices )を備えたマイクロ波電力増幅器を
組み立てることが必要である。固体装置の特性は、複数
の装置が固体マイクロ波電力増幅器の駆動ステージなど
の出力ステージにて使用されることを、通常必要とす
る。この構成を実現する1つの方法は、ハイブリッドツ
リー構造(tree)を使用して入力を複数のパスに分割し
て複数の固体増幅器に送り、逆ハイブリッドツリー構造
を使用して複数ステージの出力を1つの出力に合成する
ことである。このタイプの代表的な増幅器は、複合増幅
器(combined amplifier)であり、図2に示す。図2に
示す構成は、8つの増幅ステージの能力を合成する。素
子110は増幅モジュールであり、素子112は90゜
ハイブリッドである。各ハイブリッド112の1つのポ
ートは、負荷抵抗器によって終端されている。増幅器の
利得及び位相が良く整合していれば、ハイブリッドは適
切に設計されて組み立てられており、次に、Poが1つ
のステージの電力出力能力であれば、複合増幅器は、8
つのPoの電力出力能力を有し、合成損失が少ない。
【0006】一般的且つ融通性のある解決策は、通信で
の選択領域に関するIEEEジャーナル巻SAC−5、
第4号(1987年5月)の、シンイチロ・エガミ及び
マコト・カワイによる「適応多重ビームシステム構想
(An Adaptive Mutiple Beam System Concept )」と題
された論文にて解析されている「ハイブリッドトランス
ポンダ」や「マルチポート増幅器」を使用するものであ
る。
の選択領域に関するIEEEジャーナル巻SAC−5、
第4号(1987年5月)の、シンイチロ・エガミ及び
マコト・カワイによる「適応多重ビームシステム構想
(An Adaptive Mutiple Beam System Concept )」と題
された論文にて解析されている「ハイブリッドトランス
ポンダ」や「マルチポート増幅器」を使用するものであ
る。
【0007】マルチポート増幅器は、前述の複合増幅器
のように、複数の増幅モジュールを使用する。マルチポ
ート増幅器において、入力及び出力ハイブリッドツリー
は、適切なマルチポートハイブリッドに置き換えられ
る。図3に、8ポートマルチポート増幅器の一例を示
し、このマルチポート増幅器は、増幅モジュール114
とマルチポート90゜ハイブリッド116とを含む。マ
ルチポート増幅器に対して、各入力と対応する出力との
間に1対1の相関があることが示されている。特に、マ
ルチポート増幅器の増幅ステージの利得及び位相がマッ
チングしていれば、マルチポート増幅器の1つの入力ポ
ートの励起によって、唯一の対応する出力ポートに出力
が生成され、他の出力ポートに意味の無い出力信号レベ
ルが生じる。故に、別々の多重ビームアンテナフィード
が別々の出力ポートに取り付けられていれば、ビーム
は、適切な入力ポートを励起することによって切り替え
られる。これによって、1つの増幅器を全てのフィード
に対して使用することができ、各ビームへの電力出力の
割当に最大の柔軟性を提供する。ビーム間の分離は、増
幅ステージの利得と位相とのマッチングに依存する。ス
テージ数が増加すると、増幅ステージの不整合が存在し
たときの入力信号の分離が増加する。従って、増幅ステ
ージの不整合に対する許容性を得るためには、必要なビ
ーム数よりも多い数のポートを使用することが必要であ
る。
のように、複数の増幅モジュールを使用する。マルチポ
ート増幅器において、入力及び出力ハイブリッドツリー
は、適切なマルチポートハイブリッドに置き換えられ
る。図3に、8ポートマルチポート増幅器の一例を示
し、このマルチポート増幅器は、増幅モジュール114
とマルチポート90゜ハイブリッド116とを含む。マ
ルチポート増幅器に対して、各入力と対応する出力との
間に1対1の相関があることが示されている。特に、マ
ルチポート増幅器の増幅ステージの利得及び位相がマッ
チングしていれば、マルチポート増幅器の1つの入力ポ
ートの励起によって、唯一の対応する出力ポートに出力
が生成され、他の出力ポートに意味の無い出力信号レベ
ルが生じる。故に、別々の多重ビームアンテナフィード
が別々の出力ポートに取り付けられていれば、ビーム
は、適切な入力ポートを励起することによって切り替え
られる。これによって、1つの増幅器を全てのフィード
に対して使用することができ、各ビームへの電力出力の
割当に最大の柔軟性を提供する。ビーム間の分離は、増
幅ステージの利得と位相とのマッチングに依存する。ス
テージ数が増加すると、増幅ステージの不整合が存在し
たときの入力信号の分離が増加する。従って、増幅ステ
ージの不整合に対する許容性を得るためには、必要なビ
ーム数よりも多い数のポートを使用することが必要であ
る。
【0008】マルチポート増幅器への需要によって、冗
長性の実現は重要な対象になった。増幅モジュールの数
が増えることによって、1つのモジュールが故障した場
合に新しいマルチポート増幅器でのスイッチを簡単にす
ることは有効ではない。これは、多数の冗長スイッチを
必要とするのみならず、マルチポート増幅器の柔軟性と
優れた劣化(degradation )特性との効果を損なうこと
になる。
長性の実現は重要な対象になった。増幅モジュールの数
が増えることによって、1つのモジュールが故障した場
合に新しいマルチポート増幅器でのスイッチを簡単にす
ることは有効ではない。これは、多数の冗長スイッチを
必要とするのみならず、マルチポート増幅器の柔軟性と
優れた劣化(degradation )特性との効果を損なうこと
になる。
【0009】図4に、マルチポート増幅回路の他の例を
示す。図4において、Tスイッチは、2つの隣接増幅ス
テージのいずれか一方に対して待機冗長増幅ステージで
スイッチするために使用される。この構成は、4つの余
剰ステージと24の「T」スイッチとを必要とする。こ
の構成も、活動ステージと冗長ステージとの間で切り替
えるときに全パス長が変化してはいけないので、複雑で
ある。この方法は、かなり重量があり且つ繰り返し接触
作業価格(recurring touch labor costs )も高いの
で、望ましくない。
示す。図4において、Tスイッチは、2つの隣接増幅ス
テージのいずれか一方に対して待機冗長増幅ステージで
スイッチするために使用される。この構成は、4つの余
剰ステージと24の「T」スイッチとを必要とする。こ
の構成も、活動ステージと冗長ステージとの間で切り替
えるときに全パス長が変化してはいけないので、複雑で
ある。この方法は、かなり重量があり且つ繰り返し接触
作業価格(recurring touch labor costs )も高いの
で、望ましくない。
【0010】当該分野の現状を説明する背景のリファレ
ンスを次に示す。ハインゼルマン(Heinzelmann )に対
して1991年10月8日に付与され「ハイブリッドマ
トリックス増幅システムと、熱平衡ハイブリッドマトリ
ックス増幅システムの作製方法」と題されたアメリカ特
許第 5,055,798号は、ハイブリッドマトリックス増幅シ
ステムを開示し、このシステムは、最小入力信号制約条
件で熱負荷を平衡状態で生成し、複数の増幅器に接続さ
れた出力部を有する入力マルチポートハイブリッド結合
器システムと、増幅器の出力部に接続された出力マルチ
ポートハイブリッド結合器システムとを含む。入力マル
チポートハイブリッド結合器システムと、出力マルチポ
ートハイブリッド結合器システムとは、それぞれ、nが
1以上の整数であるn個のステージを含み、各ステージ
は2n-1 の結合器を含む。これらの結合器システムは、
計略的に配置された移相器も含む。かかるシステムも、
入力マルチポートハイブリッド結合システムの出力部か
らのNが2n に等しいN入力を有するN個の増幅器を含
み、出力マルチポートハイブリッド結合器システムへの
入力部のように、増幅器の出力部が接続されている。こ
の構成によって、各々がほぼ熱エネルギの同じ量を分散
させる2つのグループにN個の増幅器を分けることがで
きる。
ンスを次に示す。ハインゼルマン(Heinzelmann )に対
して1991年10月8日に付与され「ハイブリッドマ
トリックス増幅システムと、熱平衡ハイブリッドマトリ
ックス増幅システムの作製方法」と題されたアメリカ特
許第 5,055,798号は、ハイブリッドマトリックス増幅シ
ステムを開示し、このシステムは、最小入力信号制約条
件で熱負荷を平衡状態で生成し、複数の増幅器に接続さ
れた出力部を有する入力マルチポートハイブリッド結合
器システムと、増幅器の出力部に接続された出力マルチ
ポートハイブリッド結合器システムとを含む。入力マル
チポートハイブリッド結合器システムと、出力マルチポ
ートハイブリッド結合器システムとは、それぞれ、nが
1以上の整数であるn個のステージを含み、各ステージ
は2n-1 の結合器を含む。これらの結合器システムは、
計略的に配置された移相器も含む。かかるシステムも、
入力マルチポートハイブリッド結合システムの出力部か
らのNが2n に等しいN入力を有するN個の増幅器を含
み、出力マルチポートハイブリッド結合器システムへの
入力部のように、増幅器の出力部が接続されている。こ
の構成によって、各々がほぼ熱エネルギの同じ量を分散
させる2つのグループにN個の増幅器を分けることがで
きる。
【0011】ロックウッド(Lockwood)に対して199
1年7月16日に付与された「選択自在な入出力接続を
有する共有増幅を使用する信号中継器」と題されたアメ
リカ特許第 5,033,108号は、宇宙船の信号中継器アセン
ブリを開示し、この信号中継器アセンブリは、複数の第
1入力ポートを有するチャネル選択ネットワーク(CS
N)を含み、複数の第1入力ポートは、選択動作フィル
タ回路によって複数の第1出力ポートに接続されて、選
択された第1入力ポートの信号を任意に選択された第1
出力ポートを通過させることができる。CSNは、共有
電力増幅モジュール(SPAM)に接続され、SPAM
は、第1出力ポートからの信号が入力される複数の第2
入力ポートと、複数の第2出力ポートと、第2入力ポー
トを第2出力ポートに接続するように動作する平衡増幅
装置のネットワークとを有し、任意の第2入力ポートに
入力された信号の増幅は、全ての増幅装置によって共有
されて、全有効増幅電力を第2出力ポートによって使用
することができる。
1年7月16日に付与された「選択自在な入出力接続を
有する共有増幅を使用する信号中継器」と題されたアメ
リカ特許第 5,033,108号は、宇宙船の信号中継器アセン
ブリを開示し、この信号中継器アセンブリは、複数の第
1入力ポートを有するチャネル選択ネットワーク(CS
N)を含み、複数の第1入力ポートは、選択動作フィル
タ回路によって複数の第1出力ポートに接続されて、選
択された第1入力ポートの信号を任意に選択された第1
出力ポートを通過させることができる。CSNは、共有
電力増幅モジュール(SPAM)に接続され、SPAM
は、第1出力ポートからの信号が入力される複数の第2
入力ポートと、複数の第2出力ポートと、第2入力ポー
トを第2出力ポートに接続するように動作する平衡増幅
装置のネットワークとを有し、任意の第2入力ポートに
入力された信号の増幅は、全ての増幅装置によって共有
されて、全有効増幅電力を第2出力ポートによって使用
することができる。
【0012】テラカワらに対して1989年9月19日
に付与され「高周波数合成装置」と題されたアメリカ特
許第 4,868,520号は、高周波数電力合成装置を開示し、
この高周波数電力合成装置は、複数のステージに配列さ
れた複数の配電器と、複数の増幅器と、電力合成ユニッ
トとを有し、増幅器は、電力分配器の最終ステージから
の出力が供給されるとともにこれらの出力を所定レベル
まで増幅し、電力合成ユニットは、増幅器からの出力が
供給される初期ステージ電力合成器と、外部の負荷に電
力を出力する最終ステージ合成器とを含む。最終ステー
ジ電力分配器と初期ステージ合成器とは、00 −ハイブ
リッドモジュールによって構成される。増幅器の出力レ
ベルは、外部の表示器に表示することができる。
に付与され「高周波数合成装置」と題されたアメリカ特
許第 4,868,520号は、高周波数電力合成装置を開示し、
この高周波数電力合成装置は、複数のステージに配列さ
れた複数の配電器と、複数の増幅器と、電力合成ユニッ
トとを有し、増幅器は、電力分配器の最終ステージから
の出力が供給されるとともにこれらの出力を所定レベル
まで増幅し、電力合成ユニットは、増幅器からの出力が
供給される初期ステージ電力合成器と、外部の負荷に電
力を出力する最終ステージ合成器とを含む。最終ステー
ジ電力分配器と初期ステージ合成器とは、00 −ハイブ
リッドモジュールによって構成される。増幅器の出力レ
ベルは、外部の表示器に表示することができる。
【0013】ローゼン(Rosen )に対して1989年5
月16日に付与され「プールされた送信機によって給電
される多重リンクビームを有する衛星通信システム」と
題されたアメリカ特許第 4,831,619号は、衛星通信シス
テムを記載し、この衛星通信システムは、同じ割当周波
数帯域を使用して、放送及び1対1の(point-to-poin
t)2方向通信を行う別々のサブシステムを使用する。
放送及び1対1サブシステムは、共通の反射器を使用す
る統合衛星アンテナシステムを使用する。1対1サブシ
ステムは、サービスを行うべき地上領域をカバーする多
重連続領域での割当周波数帯域の再使用によって、通信
容量を増加させることができる。領域内の小開口端末
は、周波数アドレスによって東西方向に操作される複数
の高利得ダウンリンクファンビームによってサービスが
行われる。空間ビーム形成ネットワークは、アレイアン
テナとともに、多重ゾーン周波数アドレス機能を提供す
る。衛星は、割当周波数の全帯域の多重再使用を可能と
するように、異なる領域の地上端末を接続するために、
フィルタ相互接続マトリックスを使用する。固体送信機
の単一のプールによって、降雨の悪影響を被るユーザ
に、最小価格で通常電力よりも多い電力を割り当ること
ができる。送信機の相互変調生成物は、地理的に分散さ
れる。
月16日に付与され「プールされた送信機によって給電
される多重リンクビームを有する衛星通信システム」と
題されたアメリカ特許第 4,831,619号は、衛星通信シス
テムを記載し、この衛星通信システムは、同じ割当周波
数帯域を使用して、放送及び1対1の(point-to-poin
t)2方向通信を行う別々のサブシステムを使用する。
放送及び1対1サブシステムは、共通の反射器を使用す
る統合衛星アンテナシステムを使用する。1対1サブシ
ステムは、サービスを行うべき地上領域をカバーする多
重連続領域での割当周波数帯域の再使用によって、通信
容量を増加させることができる。領域内の小開口端末
は、周波数アドレスによって東西方向に操作される複数
の高利得ダウンリンクファンビームによってサービスが
行われる。空間ビーム形成ネットワークは、アレイアン
テナとともに、多重ゾーン周波数アドレス機能を提供す
る。衛星は、割当周波数の全帯域の多重再使用を可能と
するように、異なる領域の地上端末を接続するために、
フィルタ相互接続マトリックスを使用する。固体送信機
の単一のプールによって、降雨の悪影響を被るユーザ
に、最小価格で通常電力よりも多い電力を割り当ること
ができる。送信機の相互変調生成物は、地理的に分散さ
れる。
【0014】トンプソン(Thompson)に対して1989
年4月25日に付与され「能動フェーズアレイアンテナ
の等電力増幅システムとその配列方法」と題されたアメ
リカ特許第 4,825,172号は、能動フェーズアレイアンテ
ナによって送信される信号の複数を増幅する等電力増幅
システムを開示し、例えば周波数走査仮想ビームに対す
る励起パターンにかかる信号の複数を形成するコンパク
ト且つ複数レベルのビーム形成ネットワークが開示され
ている。増幅システムは、大抵、数種類の増幅器を使用
して、振幅がかなり異なる多数の信号を有効に増幅す
る。これは、1つの振幅が大なる信号と1つの振幅が小
なる信号とからなる信号対を増幅する仕事を等サイズ電
力増幅器に分配することによって行われる。第1ハイブ
リッド結合器は、2つの信号に分けて2つの電力増幅器
へ入力させる。第2のハイブリッド結合器は、電力増幅
器から中間増幅信号を受け取って、構成的且つ破壊的妨
害によって、入力信号に相当する出力信号を増幅して生
成する。
年4月25日に付与され「能動フェーズアレイアンテナ
の等電力増幅システムとその配列方法」と題されたアメ
リカ特許第 4,825,172号は、能動フェーズアレイアンテ
ナによって送信される信号の複数を増幅する等電力増幅
システムを開示し、例えば周波数走査仮想ビームに対す
る励起パターンにかかる信号の複数を形成するコンパク
ト且つ複数レベルのビーム形成ネットワークが開示され
ている。増幅システムは、大抵、数種類の増幅器を使用
して、振幅がかなり異なる多数の信号を有効に増幅す
る。これは、1つの振幅が大なる信号と1つの振幅が小
なる信号とからなる信号対を増幅する仕事を等サイズ電
力増幅器に分配することによって行われる。第1ハイブ
リッド結合器は、2つの信号に分けて2つの電力増幅器
へ入力させる。第2のハイブリッド結合器は、電力増幅
器から中間増幅信号を受け取って、構成的且つ破壊的妨
害によって、入力信号に相当する出力信号を増幅して生
成する。
【0015】ファーガソン(Ferguson)に対して198
8年10月25日に付与され「冗長性を備えた複合電力
増幅器」と題されたアメリカ特許第 4,780,685号は、複
数の増幅器を駆動する入力電力スプリッタを含む電力合
成器を記載する。増幅出力は、Z0 の出力インピーダン
スを有し、特性インピーダンスがZ0 の伝送ラインによ
って、損失の少ない電力合成器の接合点に結合されてい
る。短絡スイッチによって、合成器から故障した増幅器
は切り離される。
8年10月25日に付与され「冗長性を備えた複合電力
増幅器」と題されたアメリカ特許第 4,780,685号は、複
数の増幅器を駆動する入力電力スプリッタを含む電力合
成器を記載する。増幅出力は、Z0 の出力インピーダン
スを有し、特性インピーダンスがZ0 の伝送ラインによ
って、損失の少ない電力合成器の接合点に結合されてい
る。短絡スイッチによって、合成器から故障した増幅器
は切り離される。
【0016】ヘチ(Hecht )に対して1987年2月1
7日に付与された「冗長システム及びスイッチングネッ
トワーク」と題されたアメリカ特許第 4,644,301号は、
冗長スイッチングシステムを開示し、このシステムは、
8から12のチャネルとの使用に適した4つの記憶装置
を備えている。この冗長システムの入力スイッチングネ
ットワークのスイッチは、第1及び第2領域に接続され
ている。各領域は、スイッチのリングと、リングへの付
属物のように接続された2つのスイッチとを含む。冗長
装置と同数の多数のスイッチが冗長装置への入力接続を
制御するために必要とされる。ほぼ同数のスイッチが、
能動装置の出力接続を制御するために必要とされる。
7日に付与された「冗長システム及びスイッチングネッ
トワーク」と題されたアメリカ特許第 4,644,301号は、
冗長スイッチングシステムを開示し、このシステムは、
8から12のチャネルとの使用に適した4つの記憶装置
を備えている。この冗長システムの入力スイッチングネ
ットワークのスイッチは、第1及び第2領域に接続され
ている。各領域は、スイッチのリングと、リングへの付
属物のように接続された2つのスイッチとを含む。冗長
装置と同数の多数のスイッチが冗長装置への入力接続を
制御するために必要とされる。ほぼ同数のスイッチが、
能動装置の出力接続を制御するために必要とされる。
【0017】エガミに対して1986年10月21日に
付与され「電力増幅システム」と題されたアメリカ特許
第 4,618,831号は、第1マルチポートハイブリッド結合
器がハイブリッド結合器のみによって形成されて、各々
が2n-1 ハイブリッド結合器を含むnステージに分割さ
れるシステムに関する。第1ステージのN(=2n )の
入力端子の1つへの信号入力は、第nステージのN個の
出力端子に均等に分散される。第1マルチポートハイブ
リッド結合器の第nステージのN個の出力端子は、N個
の増幅器の入力側に接続され、N個の増幅器は、第2マ
ルチポートハイブリッド結合器の出力側に接続されてい
る。第2マルチポートハイブリッド結合器は、第1マル
チポートハイブリッド結合器と構造は同じであるが、入
力端子及び出力端子は逆になっており、第2マルチポー
トハイブリッド結合器の入力端子は、第1マルチポート
ハイブリッド結合器の出力端子の順番とは逆の順番でN
個の増幅器に接続されている。
付与され「電力増幅システム」と題されたアメリカ特許
第 4,618,831号は、第1マルチポートハイブリッド結合
器がハイブリッド結合器のみによって形成されて、各々
が2n-1 ハイブリッド結合器を含むnステージに分割さ
れるシステムに関する。第1ステージのN(=2n )の
入力端子の1つへの信号入力は、第nステージのN個の
出力端子に均等に分散される。第1マルチポートハイブ
リッド結合器の第nステージのN個の出力端子は、N個
の増幅器の入力側に接続され、N個の増幅器は、第2マ
ルチポートハイブリッド結合器の出力側に接続されてい
る。第2マルチポートハイブリッド結合器は、第1マル
チポートハイブリッド結合器と構造は同じであるが、入
力端子及び出力端子は逆になっており、第2マルチポー
トハイブリッド結合器の入力端子は、第1マルチポート
ハイブリッド結合器の出力端子の順番とは逆の順番でN
個の増幅器に接続されている。
【0018】レウスジュニア(Reuss, Jr.)に対して1
984年10月16日に付与され「結合マイクロ波平行
RF増幅減衰器・変調器」と題されたアメリカ特許第
4,477,781号は、電力分割マトリックスと電力合成マト
リックスとを互いに接続する複数の増幅チャネルからな
る平行チャネルマイクロ波増幅器を開示する。各増幅チ
ャネルは、直列に接続された移相器と減衰器と電力増幅
器とを含む。装置は、増幅器とRF減衰器・変調器の組
合せとして機能する。
984年10月16日に付与され「結合マイクロ波平行
RF増幅減衰器・変調器」と題されたアメリカ特許第
4,477,781号は、電力分割マトリックスと電力合成マト
リックスとを互いに接続する複数の増幅チャネルからな
る平行チャネルマイクロ波増幅器を開示する。各増幅チ
ャネルは、直列に接続された移相器と減衰器と電力増幅
器とを含む。装置は、増幅器とRF減衰器・変調器の組
合せとして機能する。
【0019】エング(Eng )に対して1980年4月1
5日に付与され「5チャネル用に8つの装置を備えた冗
長システム」と題されたアメリカ特許第 4,198,611号
は、通信衛星において使用される冗長システムを記載す
る。増幅器の任意の3つが故障しても全サービスが維持
されるように、5つの通信チャネルに対して8つの進行
波管(TWT)増幅器が設けられている。10スイッチ
ネットワークが、5つのチャネルを8つのTWT増幅器
の入力部に接続し、鏡像の10スイッチネットワーク
が、8つのTWT増幅器の出力部を5つのチャネルに接
続している。
5日に付与され「5チャネル用に8つの装置を備えた冗
長システム」と題されたアメリカ特許第 4,198,611号
は、通信衛星において使用される冗長システムを記載す
る。増幅器の任意の3つが故障しても全サービスが維持
されるように、5つの通信チャネルに対して8つの進行
波管(TWT)増幅器が設けられている。10スイッチ
ネットワークが、5つのチャネルを8つのTWT増幅器
の入力部に接続し、鏡像の10スイッチネットワーク
が、8つのTWT増幅器の出力部を5つのチャネルに接
続している。
【0020】ランボ(Rambo )に対して1977年3月
1日に付与され「RF電力増幅平行冗長システム」と題
されたアメリカ特許第 4,010,426号は、3つの増幅器を
使用するRF電力増幅平行冗長回路を教示する。通常の
動作では、3つの増幅器全てが機能しているとき、コン
パレータからの出力は、60゜の位置に0゜、60゜の
2ビット移相器をホールドする。いずれかの増幅器、ま
たはいずれかの増幅器の対が故障したとき、コンパレー
タの出力によって、2ビット移相器は0゜位置に切り替
わる。システムは、1つの、または2つの故障に対して
各増幅器の4分の1の値に電力出力定数をホールドす
る。簡単な位置の切り替え操作の1つのみが必要であ
る。
1日に付与され「RF電力増幅平行冗長システム」と題
されたアメリカ特許第 4,010,426号は、3つの増幅器を
使用するRF電力増幅平行冗長回路を教示する。通常の
動作では、3つの増幅器全てが機能しているとき、コン
パレータからの出力は、60゜の位置に0゜、60゜の
2ビット移相器をホールドする。いずれかの増幅器、ま
たはいずれかの増幅器の対が故障したとき、コンパレー
タの出力によって、2ビット移相器は0゜位置に切り替
わる。システムは、1つの、または2つの故障に対して
各増幅器の4分の1の値に電力出力定数をホールドす
る。簡単な位置の切り替え操作の1つのみが必要であ
る。
【0021】キャンタ(Canter)に対して1975年1
2月23日に付与され「マイクロ波増幅器用の電力分割
及び合成方法」と題されたアメリカ特許第 3,928,806号
は、新規なマイクロ波電力分割器を開示する。このマイ
クロ波電力分割器は、1つの入力ポートよりはサーキュ
レータポートの各々に対する、1つのNポート接合サー
キュレータと新規なアイソレータミスマッチ装置との組
合せであり、入力ポートに入射するマイクロ波信号電力
を出力ポートの間で所望の比に分割し、分割器を介して
伝搬した後で分割器に向けて反射して戻るマイクロ波か
ら全ポートを隔離し、従って、例えば出力ポートによっ
て送られる増幅ユニットなどのライン装置間の相互作用
を防止する。また、開示された新規なマイクロ波電力合
成器は、1つの出力ポートよりは各ポート用に、1つの
Nポート接合サーキュレータと、新規なアイソレータ・
反射装置との組合せであり、同一マイクロ波信号や、ア
イソレータ・反射装置に入射する位相の周波数が異なる
マイクロ波信号を出力ポートで合成する。マイクロ波電
力合成器は、マイクロ波電力分配器のように、信号伝送
ライン間の分離を行う。また、開示された新規な固体マ
イクロ波電力増幅器は、新規な電力分配器と、分配器の
出力からの各電力用の固体電力増幅器と、電力分割器の
増幅出力用の新規な電力合成器とを含む。
2月23日に付与され「マイクロ波増幅器用の電力分割
及び合成方法」と題されたアメリカ特許第 3,928,806号
は、新規なマイクロ波電力分割器を開示する。このマイ
クロ波電力分割器は、1つの入力ポートよりはサーキュ
レータポートの各々に対する、1つのNポート接合サー
キュレータと新規なアイソレータミスマッチ装置との組
合せであり、入力ポートに入射するマイクロ波信号電力
を出力ポートの間で所望の比に分割し、分割器を介して
伝搬した後で分割器に向けて反射して戻るマイクロ波か
ら全ポートを隔離し、従って、例えば出力ポートによっ
て送られる増幅ユニットなどのライン装置間の相互作用
を防止する。また、開示された新規なマイクロ波電力合
成器は、1つの出力ポートよりは各ポート用に、1つの
Nポート接合サーキュレータと、新規なアイソレータ・
反射装置との組合せであり、同一マイクロ波信号や、ア
イソレータ・反射装置に入射する位相の周波数が異なる
マイクロ波信号を出力ポートで合成する。マイクロ波電
力合成器は、マイクロ波電力分配器のように、信号伝送
ライン間の分離を行う。また、開示された新規な固体マ
イクロ波電力増幅器は、新規な電力分配器と、分配器の
出力からの各電力用の固体電力増幅器と、電力分割器の
増幅出力用の新規な電力合成器とを含む。
【0022】
【発明の概要】本発明は、RFスイッチを使用せずに冗
長性が得られるマルチビーム通信アンテナ用のマルチポ
ート増幅システムを提供する。マルチポート増幅器は、
ツリー構造に配列されたステージの組に分割される。増
幅器ステージは、ポート対ポートの分離を劣化させずに
切り離すことができる。
長性が得られるマルチビーム通信アンテナ用のマルチポ
ート増幅システムを提供する。マルチポート増幅器は、
ツリー構造に配列されたステージの組に分割される。増
幅器ステージは、ポート対ポートの分離を劣化させずに
切り離すことができる。
【0023】
【実施例】本発明の特徴を、添付図面を参照しながら明
らかにする。本発明は、マルチポート増幅システムを提
供する。このマルチポート増幅システムにおいて、若干
電力を多く使用する冗長機構として図2、図3及び図4
に示すような従来のシステムのかなりの重量(high wei
ght) 及び高価な繰り返しの接触作業価格(recurring
touch labor cost)を改善することができる。マルチポ
ート増幅器の信頼性に対する効率の的確な損失及び分離
損失は、複雑であり、実際の用途の内容において、構成
の選択を正確に行う必要がある。本発明の説明のため
に、4つの独立したアンテナビームが存在すると仮定す
る。良好な分離と劣化とを保証するために、基本マルチ
ポート増幅器は、32の増幅装置ステージを有すると仮
定する。本発明による32のポートを有する32ステー
ジマルチポート増幅器の実施例を図5乃至図7に示す。
らかにする。本発明は、マルチポート増幅システムを提
供する。このマルチポート増幅システムにおいて、若干
電力を多く使用する冗長機構として図2、図3及び図4
に示すような従来のシステムのかなりの重量(high wei
ght) 及び高価な繰り返しの接触作業価格(recurring
touch labor cost)を改善することができる。マルチポ
ート増幅器の信頼性に対する効率の的確な損失及び分離
損失は、複雑であり、実際の用途の内容において、構成
の選択を正確に行う必要がある。本発明の説明のため
に、4つの独立したアンテナビームが存在すると仮定す
る。良好な分離と劣化とを保証するために、基本マルチ
ポート増幅器は、32の増幅装置ステージを有すると仮
定する。本発明による32のポートを有する32ステー
ジマルチポート増幅器の実施例を図5乃至図7に示す。
【0024】図5乃至図7において、32の入力ポート
1−32と対応する32の出力ポート1−32とが存在
し、入力ポート1が出力ポート1に機能的に接続し、各
入力ポートは入力ポートと同一の番号が付された出力ポ
ートに機能的に接続していることを示している。入力ポ
ート1−32の各々の入力信号は、第1グループの16
の4ステージマルチポートハイブリッド回路の1つに接
続されている。接続パスは、図6及び図7のハイブリッ
ド回路の各々に示す入力ポート番号によって指定されて
いる。第1グループのマルチポートハイブリッド回路の
出力は、固体電力増幅器を介して第2グループの16の
4ステージマルチポートハイブリッド回路に接続されて
いる。第2グループの16の4ステージマルチポートハ
イブリッド回路も、機能的に接続している入力ポート番
号により符号が付けられている。
1−32と対応する32の出力ポート1−32とが存在
し、入力ポート1が出力ポート1に機能的に接続し、各
入力ポートは入力ポートと同一の番号が付された出力ポ
ートに機能的に接続していることを示している。入力ポ
ート1−32の各々の入力信号は、第1グループの16
の4ステージマルチポートハイブリッド回路の1つに接
続されている。接続パスは、図6及び図7のハイブリッ
ド回路の各々に示す入力ポート番号によって指定されて
いる。第1グループのマルチポートハイブリッド回路の
出力は、固体電力増幅器を介して第2グループの16の
4ステージマルチポートハイブリッド回路に接続されて
いる。第2グループの16の4ステージマルチポートハ
イブリッド回路も、機能的に接続している入力ポート番
号により符号が付けられている。
【0025】図8乃至図10に、図5乃至図7と同じ実
施例を示す。構成部品は同じであるが、入力ポート番号
1,2から出力ポート番号1,2への信号路を太線で示
してある。位相的に、この信号路は、32ステージハイ
ブリッドツリーパスの1つに従い、実際に、32のパス
の他の信号路の各々は、マルチポート増幅器に組み込ま
れた対応するハイブリッドツリーパスに従う。故に、4
つの入力・出力対のみが必要であれば、4つの組み込み
ハイブリッドツリーの等価物でこの位相を得ることが可
能である。4つの組み込みハイブリッドツリーの一部で
はないハイブリッドは、信号を搬送せず、図11乃至図
13に示すように、負荷抵抗終端に置換することができ
る。図11乃至図13に、余分なハイブリッドを除去し
た図8の32パスマルチポート増幅器の実施例を示す。
図11乃至図13のマルチポート増幅器は、点線の箱で
示すように、4つの8ステージハイブリッドツリー11
8,120,122,124を含む。これらの8ステー
ジハイブリッドツリーの一部であるハイブリッドの全て
は、全て負荷抵抗器によって終端されている1つのポー
トを有する。これは、そのツリー内の不均衡の全生成物
は、ハイブリッドに接続された終端抵抗器によって消滅
せしめられるので、8ステージハイブリッドツリー内の
不均衡は、それ自体で出力ポートの分離を減らすことが
できないことを意味する。故に、他の3つの8ステージ
ハイブリッドツリーの各々におけるステージ(任意の1
つ)が切られれば、8ステージハイブリッドマルチポー
ト増幅器内の任意のステージを切ることができる。
施例を示す。構成部品は同じであるが、入力ポート番号
1,2から出力ポート番号1,2への信号路を太線で示
してある。位相的に、この信号路は、32ステージハイ
ブリッドツリーパスの1つに従い、実際に、32のパス
の他の信号路の各々は、マルチポート増幅器に組み込ま
れた対応するハイブリッドツリーパスに従う。故に、4
つの入力・出力対のみが必要であれば、4つの組み込み
ハイブリッドツリーの等価物でこの位相を得ることが可
能である。4つの組み込みハイブリッドツリーの一部で
はないハイブリッドは、信号を搬送せず、図11乃至図
13に示すように、負荷抵抗終端に置換することができ
る。図11乃至図13に、余分なハイブリッドを除去し
た図8の32パスマルチポート増幅器の実施例を示す。
図11乃至図13のマルチポート増幅器は、点線の箱で
示すように、4つの8ステージハイブリッドツリー11
8,120,122,124を含む。これらの8ステー
ジハイブリッドツリーの一部であるハイブリッドの全て
は、全て負荷抵抗器によって終端されている1つのポー
トを有する。これは、そのツリー内の不均衡の全生成物
は、ハイブリッドに接続された終端抵抗器によって消滅
せしめられるので、8ステージハイブリッドツリー内の
不均衡は、それ自体で出力ポートの分離を減らすことが
できないことを意味する。故に、他の3つの8ステージ
ハイブリッドツリーの各々におけるステージ(任意の1
つ)が切られれば、8ステージハイブリッドマルチポー
ト増幅器内の任意のステージを切ることができる。
【0026】故に、待機中の冗長置換のように8ステー
ジハイブリッドツリーマルチポート増幅器の各々におい
て1つの増幅装置を切ることによって、冗長性が得られ
る。冗長性のこの方法の費用は、電力消費を増やす。8
ステージの1つが切られると、残りの7ステージの出力
は、14.3%の電力の増大につながる因子1.306
だけ増加しなければならない。最初の故障が生じたと
き、8つのグループ内の待機増幅器はオンになって、マ
ルチポート増幅器の性能に悪影響を与えない。故障が冗
長ステージによってスタンドを有する8つのステージの
グループ内で生じる限りは、故障が連続しても、マルチ
ポート増幅器の性能には影響を与えない。8つの装置の
グループ内で複数(2つ)の故障が生じた場合を仮定す
ると、故障の影響を最小にすることができる。マルチポ
ート増幅器が32ワットを供給するように設計されて1
つの装置が8つの各グループ内で閉められていると仮定
し、グループ1で2つのステージが壊れ、且つ他のグル
ープが壊れていないと仮定する。2番目の故障で、グル
ープ1の出力は、8ワットから.735の因子だけ減少
して5.88ワットになる。この損失を補償するため、
グループ2の待機冗長ステージは、グループ2の出力を
8ワットから1.31のファクタだけ上昇させて10.
45ワットにすると給電される。ハイブリッドHへの電
力が不均衡であるために、ポートA,Bの両方に電力が
現れる。ポートAの出力は.327ワットである。ポー
トBの出力は、初期値から変化していない16ワットで
ある。ポート1での電力出力は32ワットを維持する
が、Aでのリーク信号は、ポート3,4の間で均等に分
割される。これによって、ポート1及びポート3,4で
のビームの間に22.9dbの分離を供給し、ポート2
での分離は変化していない。戦略的な(strategic) 増
幅ステージを切る策略(strategy)によって、RFスイ
ッチに依存せずに複数の故障に対する冗長性が可能にな
る。
ジハイブリッドツリーマルチポート増幅器の各々におい
て1つの増幅装置を切ることによって、冗長性が得られ
る。冗長性のこの方法の費用は、電力消費を増やす。8
ステージの1つが切られると、残りの7ステージの出力
は、14.3%の電力の増大につながる因子1.306
だけ増加しなければならない。最初の故障が生じたと
き、8つのグループ内の待機増幅器はオンになって、マ
ルチポート増幅器の性能に悪影響を与えない。故障が冗
長ステージによってスタンドを有する8つのステージの
グループ内で生じる限りは、故障が連続しても、マルチ
ポート増幅器の性能には影響を与えない。8つの装置の
グループ内で複数(2つ)の故障が生じた場合を仮定す
ると、故障の影響を最小にすることができる。マルチポ
ート増幅器が32ワットを供給するように設計されて1
つの装置が8つの各グループ内で閉められていると仮定
し、グループ1で2つのステージが壊れ、且つ他のグル
ープが壊れていないと仮定する。2番目の故障で、グル
ープ1の出力は、8ワットから.735の因子だけ減少
して5.88ワットになる。この損失を補償するため、
グループ2の待機冗長ステージは、グループ2の出力を
8ワットから1.31のファクタだけ上昇させて10.
45ワットにすると給電される。ハイブリッドHへの電
力が不均衡であるために、ポートA,Bの両方に電力が
現れる。ポートAの出力は.327ワットである。ポー
トBの出力は、初期値から変化していない16ワットで
ある。ポート1での電力出力は32ワットを維持する
が、Aでのリーク信号は、ポート3,4の間で均等に分
割される。これによって、ポート1及びポート3,4で
のビームの間に22.9dbの分離を供給し、ポート2
での分離は変化していない。戦略的な(strategic) 増
幅ステージを切る策略(strategy)によって、RFスイ
ッチに依存せずに複数の故障に対する冗長性が可能にな
る。
【図1】従来のマルチビーム衛星通信システムを説明す
る構成図である。
る構成図である。
【図2】ハイブリッドツリー技法を使用する従来のマル
チステージ複合増幅回路を説明する図である。
チステージ複合増幅回路を説明する図である。
【図3】マルチポート増幅器を含む従来のマルチステー
ジ増幅器を説明する図である。
ジ増幅器を説明する図である。
【図4】Tスイッチを含み且つ従来技術による2つに対
して3つの冗長(three-for-two redundancy)を備える
従来のマルチポート増幅回路の構成図である。
して3つの冗長(three-for-two redundancy)を備える
従来のマルチポート増幅回路の構成図である。
【図5】本発明の原理によるマルチポート増幅システム
の概要を説明する図である。
の概要を説明する図である。
【図6】図5の上方部分の拡大図である。
【図7】図5の下方部分の拡大図である。
【図8】組み込みハイブリッドツリー構造を備えた本発
明の原理によるマルチポート増幅システムの概要を説明
する図である。
明の原理によるマルチポート増幅システムの概要を説明
する図である。
【図9】図8の上方部分の拡大図である。
【図10】図8の下方部分の拡大図である。
【図11】余計なハイブリッドツリーが除去された本発
明の原理によるマルチポート増幅システムの概要を説明
する図である。
明の原理によるマルチポート増幅システムの概要を説明
する図である。
【図12】図11の上方部分の拡大図である。
【図13】図11の下方部分の拡大図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 Nが偶数の整数である複数のN入力ポー
トと、 複数のN増幅装置と、 前記N入力ポートと前記N増幅装置の入力部との間に接
続される第1マルチポートハイブリッド結合器のツリー
構造体であって、各々が前記N入力ポートと前記N増幅
装置の前記入力部との間に直列に接続されたN/8ハイ
ブリッド結合器回路を有するN/2のグループのマルチ
ポートハイブリッド結合器ステージを含む第1マルチポ
ートハイブリッド結合器のツリー構造体と、 複数のN出力ポートと、 前記N増幅装置の出力部と前記N出力ポートとの間に接
続される第2マルチポートハイブリッド結合器のツリー
構造体であって、前記N増幅装置の前記出力部と前記N
出力ポートとの間に直列に接続されるn/8ハイブリッ
ド結合器回路を有するN/2のグループのマルチポート
ハイブリッド結合器ステージを含む第2マルチポートハ
イブリッド結合器のツリー構造体と、を有するマルチポ
ート増幅器システムであって、 各入力ポートは、前記第1ツリー構造体の直列接続のハ
イブリッド回路のステージ、前記N増幅装置の1つ、及
び前記第2ツリー構造体の直列接続ハイブリッド回路の
前記ステージの1つを経由する前記N/8の1つのパス
を介して対応する出力ポートに接続されていることを特
徴とするマルチポート増幅器システム。 - 【請求項2】 前記複数のうち、偶数の整数であるMの
入力ポートは、Mの入力信号に接続され、前記Mの入力
信号は、前記M入力ポートから、前記第1ツリー構造体
の前記ハイブリッド結合器回路の独立したMのパス、M
の増幅装置、及び前記第2ツリー構造体の前記ハイブリ
ッド結合器回路を介して、Mの出力ポートに接続されて
いることを特徴とする請求項1記載のマルチポート増幅
器システム。 - 【請求項3】 MはNに等しいことを特徴とする請求項
2記載のマルチポート増幅器システム。 - 【請求項4】 MはNよりも小さいことを特徴とする請
求項2記載のマルチポート増幅器システム。 - 【請求項5】 前記M入力信号に接続していないN−M
増幅装置のうちの選択されたものは、止められているこ
とを特徴とする請求項4記載のマルチポート増幅器シス
テム。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US08/550,575 US5610556A (en) | 1995-10-31 | 1995-10-31 | Multi-port amplifiers with switchless redundancy |
US08/550575 | 1995-10-31 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09167930A true JPH09167930A (ja) | 1997-06-24 |
Family
ID=24197751
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8286414A Pending JPH09167930A (ja) | 1995-10-31 | 1996-10-29 | マルチポート増幅器 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5610556A (ja) |
JP (1) | JPH09167930A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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