JPH10107508A - Ｋバンド増幅器結合器用の高電力広帯域終端 - Google Patents
Ｋバンド増幅器結合器用の高電力広帯域終端Info
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- JPH10107508A JPH10107508A JP9237835A JP23783597A JPH10107508A JP H10107508 A JPH10107508 A JP H10107508A JP 9237835 A JP9237835 A JP 9237835A JP 23783597 A JP23783597 A JP 23783597A JP H10107508 A JPH10107508 A JP H10107508A
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P1/00—Auxiliary devices
- H01P1/24—Terminating devices
- H01P1/26—Dissipative terminations
- H01P1/268—Strip line terminations
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- Microwave Amplifiers (AREA)
- Non-Reversible Transmitting Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 マイクロ波およびミリメートル波周波数増幅
器用の極めて広帯域な高電力終端は、標準的な抵抗性低
周波終端と、Eccosorbなどの吸収材料を利用する広帯域
高周波吸収素子とを組み合わせる。 【解決手段】 中帯域整合回路網は、抵抗性終端とEcco
sorb吸収素子との間に設けられる。Eccosorbは、より高
いマイクロ波周波数のエネルギを吸収し、抵抗器は低周
波数のエネルギを吸収する。従って、小型で平坦な環境
において、より高い電力処理能力が実現される。この終
端は、分離ポートの高い分離および高い電力処理能力を
必要とするＫバンド電力増幅器結合器で用いるのに適す
る。
器用の極めて広帯域な高電力終端は、標準的な抵抗性低
周波終端と、Eccosorbなどの吸収材料を利用する広帯域
高周波吸収素子とを組み合わせる。 【解決手段】 中帯域整合回路網は、抵抗性終端とEcco
sorb吸収素子との間に設けられる。Eccosorbは、より高
いマイクロ波周波数のエネルギを吸収し、抵抗器は低周
波数のエネルギを吸収する。従って、小型で平坦な環境
において、より高い電力処理能力が実現される。この終
端は、分離ポートの高い分離および高い電力処理能力を
必要とするＫバンド電力増幅器結合器で用いるのに適す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般に、マイクロ波回
路の分野に関し、特に、減衰器に関し、さらに詳しく
は、Ｋバンド電力増幅器用の高電力広帯域終端(high po
wer broadbandtermination)に関する。
路の分野に関し、特に、減衰器に関し、さらに詳しく
は、Ｋバンド電力増幅器用の高電力広帯域終端(high po
wer broadbandtermination)に関する。
【０００２】
【従来の技術】多くのマイクロ波回路では、終端として
用いられる整合特性インピーダンス負荷を有することが
望ましい。例えば、これらの整合負荷は、分岐ライン
や、Lange 構成ハイブリッド電力結合器（combiner）お
よびディバイダ(divider) だけでなく、ミキサ，ダブラ
およびカプラにおいて有用である。ほとんどの場合、終
端が回路の帯域幅の制限要因とならないように、広帯域
終端を設けることが望ましい。また、広帯域終端は、帯
域外調波，相互変調スプリアスまたはミキサ成分を終端
・吸収し、電力合成回路における反射発振モードおよび
ループ発振モードを防ぐために望ましい。マイクロ波回
路用の標準的な抵抗器終端は一般に極めて狭い帯域で、
その結果、ループ発振の問題が生じることがある。
用いられる整合特性インピーダンス負荷を有することが
望ましい。例えば、これらの整合負荷は、分岐ライン
や、Lange 構成ハイブリッド電力結合器（combiner）お
よびディバイダ(divider) だけでなく、ミキサ，ダブラ
およびカプラにおいて有用である。ほとんどの場合、終
端が回路の帯域幅の制限要因とならないように、広帯域
終端を設けることが望ましい。また、広帯域終端は、帯
域外調波，相互変調スプリアスまたはミキサ成分を終端
・吸収し、電力合成回路における反射発振モードおよび
ループ発振モードを防ぐために望ましい。マイクロ波回
路用の標準的な抵抗器終端は一般に極めて狭い帯域で、
その結果、ループ発振の問題が生じることがある。
【０００３】電力合成用途では、終端がきわめて高い電
力レベルに対処できることが望ましい。これは、増幅器
の出力においてショートまたはオープン回路負荷が存在
する場合や、ＶＳＷＲが不十分な場合や、帯域外信号が
出力フィルタから電力増幅器に反射し戻される場合に、
増幅器の破損を防ぐのに役立つ。高周波数設計では、終
端は、より短い波長のために、望ましくはサイズが小さ
い。一般に、この小さなサイズの結果、このような終端
では電力処理能力が極めて低くなる。例えば、一般的な
終端は、一般に用いられる小さいサイズの集中素子抵抗
器のため、反射電力の１／８ワットしか耐えられない。
電力増幅器が最大４ワットの出力ＲＦ電力を生成できる
場合、増幅器は破損を防ぐため１５d Ｂ損以上で終端し
なければならない。これらの増幅器がアンテナを給電す
ると、増幅器の出力からのアンテナの劣悪な反射減衰量
(return loss) を分離するため導波管アイソレータが一
般に用いられる。ただし、衛星用途では、導波管アイソ
レータの大きなサイズおよび重量のため、望ましくな
い。
力レベルに対処できることが望ましい。これは、増幅器
の出力においてショートまたはオープン回路負荷が存在
する場合や、ＶＳＷＲが不十分な場合や、帯域外信号が
出力フィルタから電力増幅器に反射し戻される場合に、
増幅器の破損を防ぐのに役立つ。高周波数設計では、終
端は、より短い波長のために、望ましくはサイズが小さ
い。一般に、この小さなサイズの結果、このような終端
では電力処理能力が極めて低くなる。例えば、一般的な
終端は、一般に用いられる小さいサイズの集中素子抵抗
器のため、反射電力の１／８ワットしか耐えられない。
電力増幅器が最大４ワットの出力ＲＦ電力を生成できる
場合、増幅器は破損を防ぐため１５d Ｂ損以上で終端し
なければならない。これらの増幅器がアンテナを給電す
ると、増幅器の出力からのアンテナの劣悪な反射減衰量
(return loss) を分離するため導波管アイソレータが一
般に用いられる。ただし、衛星用途では、導波管アイソ
レータの大きなサイズおよび重量のため、望ましくな
い。
【０００４】典型的な高電力および広帯域マイクロ波終
端は、一般に製造するのが難しく、その結果、コストが
高くなる。これは、これらの典型的な終端において広帯
域を達成するために、高価で、時間のかかる同調が必要
になるためである。これは、より大量かつより低コスト
のマイクロ波・ミリメートル波ハードウェアが必要とさ
れる市販の衛星および移動通信システムでは一般に許容
できない。
端は、一般に製造するのが難しく、その結果、コストが
高くなる。これは、これらの典型的な終端において広帯
域を達成するために、高価で、時間のかかる同調が必要
になるためである。これは、より大量かつより低コスト
のマイクロ波・ミリメートル波ハードウェアが必要とさ
れる市販の衛星および移動通信システムでは一般に許容
できない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従って、必要とされる
のは、改善された広帯域終端である。また必要とされる
のは、衛星通信システム用に適した終端である。また、
必要とされるのは、衛星通信システム用に適した広帯域
の、高電力・低コストで、製造が簡単なマイクロ波およ
びミリメートル波終端である。
のは、改善された広帯域終端である。また必要とされる
のは、衛星通信システム用に適した終端である。また、
必要とされるのは、衛星通信システム用に適した広帯域
の、高電力・低コストで、製造が簡単なマイクロ波およ
びミリメートル波終端である。
【０００６】また、必要とされるのは、アイソレータの
必要を省き、かつアンテナ・ポートにおいて良好な反射
減衰量を与えるＫバンド増幅器結合器である。
必要を省き、かつアンテナ・ポートにおいて良好な反射
減衰量を与えるＫバンド増幅器結合器である。
【０００７】
【実施例】本発明については、特許請求の範囲で具体的
に指摘する。ただし、図面とともに詳細な説明および特
許請求の範囲を参照することにより、本発明のより完全
な理解を得ることができよう。ただし、同様な参照番号
は、図面を通じて同様な項目を表すものとする。
に指摘する。ただし、図面とともに詳細な説明および特
許請求の範囲を参照することにより、本発明のより完全
な理解を得ることができよう。ただし、同様な参照番号
は、図面を通じて同様な項目を表すものとする。
【０００８】本明細書に示す例は、位置形式における本
発明の好適な実施例を示し、このような例は、決して制
限的であるのみなされるものではない。
発明の好適な実施例を示し、このような例は、決して制
限的であるのみなされるものではない。
【０００９】本発明は、とりわけ、改善された広帯域終
端を提供する。また、本発明は、衛星通信システム用に
適した広帯域高電力終端を提供する。また、本発明は、
任意のマイクロ波システム用に適した、低コストで、製
造しやすい整合マイクロ波およびミリメートル波終端を
提供する。また、本発明は、広帯域高電力終端を利用す
るＫバンド電力増幅器結合器を提供する。本発明の好適
な実施例では、抵抗性の低周波数終端は、吸収材料を利
用する広帯域高周波数吸収素子と合成される。
端を提供する。また、本発明は、衛星通信システム用に
適した広帯域高電力終端を提供する。また、本発明は、
任意のマイクロ波システム用に適した、低コストで、製
造しやすい整合マイクロ波およびミリメートル波終端を
提供する。また、本発明は、広帯域高電力終端を利用す
るＫバンド電力増幅器結合器を提供する。本発明の好適
な実施例では、抵抗性の低周波数終端は、吸収材料を利
用する広帯域高周波数吸収素子と合成される。
【００１０】また、本発明は、とりわけ、広帯域高電力
マイクロ波信号を終端する終端を提供する。好適な実施
例では、この終端は、マイクロ波信号を伝送するマイク
ロストリップ・ラインと、マイクロ波信号の高周波成分
を吸収するため、マイクロストリップ・ライン上に配置
された吸収素子と、マイクロ波信号の低周波成分を終端
するため、マイクロストリップ・ラインを結合する抵抗
性終端と、マイクロ波信号を抵抗性終端に整合させるた
め、抵抗性終端と吸収素子との間の整合回路網とによっ
て構成される。
マイクロ波信号を終端する終端を提供する。好適な実施
例では、この終端は、マイクロ波信号を伝送するマイク
ロストリップ・ラインと、マイクロ波信号の高周波成分
を吸収するため、マイクロストリップ・ライン上に配置
された吸収素子と、マイクロ波信号の低周波成分を終端
するため、マイクロストリップ・ラインを結合する抵抗
性終端と、マイクロ波信号を抵抗性終端に整合させるた
め、抵抗性終端と吸収素子との間の整合回路網とによっ
て構成される。
【００１１】また、本発明は、増幅されたマイクロ波信
号を合成する方法を提供する。好適な実施例では、この
方法は、各分岐ライン結合器が入力ポートと、出力ポー
トと、分離ポートとを有する複数の分岐ライン結合器に
おいて、被増幅マイクロ波信号を合成して、出力信号を
与える段階と、各分離ポートにて存在するマイクロ波信
号を広帯域高電力終端で終端する段階とによって構成さ
れる。
号を合成する方法を提供する。好適な実施例では、この
方法は、各分岐ライン結合器が入力ポートと、出力ポー
トと、分離ポートとを有する複数の分岐ライン結合器に
おいて、被増幅マイクロ波信号を合成して、出力信号を
与える段階と、各分離ポートにて存在するマイクロ波信
号を広帯域高電力終端で終端する段階とによって構成さ
れる。
【００１２】また、本発明は、Ｋバンド電力増幅器結合
器を提供する。好適な実施例では、このＫバンド電力増
幅器結合器は、複数の増幅器と、増幅器からの出力信号
を合成し、出力信号を与える複数の分岐ライン結合器と
によって構成される。各分岐ライン結合器は、入力ポー
トと、出力ポートと、分離ポートとを有する。各入力ポ
ートとは、増幅器のうちの一つの出力に結合される。分
離ポートにて存在する広帯域高電力マイクロ波信号を終
端するため、各分岐ライン・カプラについて終端が設け
られる。上記の終端は、本発明のＫバンド電力増幅器結
合器で用いるのに適する。
器を提供する。好適な実施例では、このＫバンド電力増
幅器結合器は、複数の増幅器と、増幅器からの出力信号
を合成し、出力信号を与える複数の分岐ライン結合器と
によって構成される。各分岐ライン結合器は、入力ポー
トと、出力ポートと、分離ポートとを有する。各入力ポ
ートとは、増幅器のうちの一つの出力に結合される。分
離ポートにて存在する広帯域高電力マイクロ波信号を終
端するため、各分岐ライン・カプラについて終端が設け
られる。上記の終端は、本発明のＫバンド電力増幅器結
合器で用いるのに適する。
【００１３】本発明は、高周波吸収素子と、低周波抵抗
性負荷および整合回路網とを組み合わせて、超広帯域高
電力負荷および終端を形成する。また、本発明は、一般
に同調または整合を必要としない平坦な高電力終端を提
供する。
性負荷および整合回路網とを組み合わせて、超広帯域高
電力負荷および終端を形成する。また、本発明は、一般
に同調または整合を必要としない平坦な高電力終端を提
供する。
【００１４】好適な実施例では、吸収材料はEmerson &
Cuming社製の一般にEccosorbとして知られるＣＲ−Ｓ−
１２４である。望ましくは、成形されたEccosorbプラグ
はマイクロストリップ伝送ラインの上に挿入される。Ec
cosorbは、きわめて高い損失正接(loss tangent)を与え
ることによって、マイクロ波周波数におけるエネルギを
吸収する。マイクロストリップ・ラインは、低周波性能
のため抵抗器で終端される。中帯域周波数は、抵抗器終
端とEccosorbプラグとの間の整合回路を利用して、好ま
しくは抵抗器で整合される。その結果、超広帯域応答が
実現される。本発明のこの広帯域終端は、適切な低周波
抵抗器値および中帯域整合回路を選ぶことによって、ほ
とんど任意の特性インピーダンスに調整可能である。
Cuming社製の一般にEccosorbとして知られるＣＲ−Ｓ−
１２４である。望ましくは、成形されたEccosorbプラグ
はマイクロストリップ伝送ラインの上に挿入される。Ec
cosorbは、きわめて高い損失正接(loss tangent)を与え
ることによって、マイクロ波周波数におけるエネルギを
吸収する。マイクロストリップ・ラインは、低周波性能
のため抵抗器で終端される。中帯域周波数は、抵抗器終
端とEccosorbプラグとの間の整合回路を利用して、好ま
しくは抵抗器で整合される。その結果、超広帯域応答が
実現される。本発明のこの広帯域終端は、適切な低周波
抵抗器値および中帯域整合回路を選ぶことによって、ほ
とんど任意の特性インピーダンスに調整可能である。
【００１５】図１は、本発明の好適な実施例による広帯
域高電力終端を示す。終端１０は、入力１１を有するマ
イクロストリップ・ライン（１２）からなる。マイクロ
ストリップ・ラインは、好ましくはDuroidまたはアルミ
ナ基板上に配置され、好ましくは５０オームの特性イン
ピーダンスを有する。終端（１０）は、図示のように基
板上のマイクロストリップ・ラインの上に配置された吸
収素子（１３）を含む。終端（１０）は、中帯域整合回
路網（１４）および抵抗性終端（１５）を含む。中帯域
整合回路網（１４）は、オープン・エンド型スタブでも
よく、もしくはグランドに容量結合されてもよい。吸収
素子（１３）は、好ましくはＣＲ−Ｓ−１２４(Eccosor
b)であるが、任意のカーボン系の吸収材料も適する。抵
抗性終端（１５）は、任意の集中素子抵抗器または抵抗
性終端でもよく、好ましくは標準的なチップ抵抗器であ
る。好ましくは、抵抗性終端（１５）は、低周波数にて
良好な反射減衰量を与えるべく整合される。
域高電力終端を示す。終端１０は、入力１１を有するマ
イクロストリップ・ライン（１２）からなる。マイクロ
ストリップ・ラインは、好ましくはDuroidまたはアルミ
ナ基板上に配置され、好ましくは５０オームの特性イン
ピーダンスを有する。終端（１０）は、図示のように基
板上のマイクロストリップ・ラインの上に配置された吸
収素子（１３）を含む。終端（１０）は、中帯域整合回
路網（１４）および抵抗性終端（１５）を含む。中帯域
整合回路網（１４）は、オープン・エンド型スタブでも
よく、もしくはグランドに容量結合されてもよい。吸収
素子（１３）は、好ましくはＣＲ−Ｓ−１２４(Eccosor
b)であるが、任意のカーボン系の吸収材料も適する。抵
抗性終端（１５）は、任意の集中素子抵抗器または抵抗
性終端でもよく、好ましくは標準的なチップ抵抗器であ
る。好ましくは、抵抗性終端（１５）は、低周波数にて
良好な反射減衰量を与えるべく整合される。
【００１６】吸収素子（１３）は、好ましくは、長さが
１００ミル〜２００ミルで、幅が５０〜２００ミルで、
厚さが５０〜１００ミル程度の寸法を有する成形された
Eccosorbプラグである。これらの寸法は何ら制限するも
のではなく、終端の性能にとって重要ではない。好適な
実施例では、抵抗性終端（１５）は、１／４ワットの５
０ｘ５０ミルのチップ抵抗器である。これらのチップ抵
抗器の１つ，２つまたはそれ以上を組み合わせて、抵抗
性終端（１５）を形成できる。一般に、この種のチップ
抵抗器は、８ギガヘルツ（ＧＨｚ）以下の周波数につい
て２０ｄＢ以上の反射減衰量を与える。中帯域整合回路
網（１４）は、８〜１５ＧＨｚの周波数について少なく
とも１５ｄＢの反射減衰量を与えることにより、抵抗性
終端（１５）の減衰を改善する。吸収素子（１３）は、
１５ＧＨｚ以上の周波数について良好な反射減衰良を与
える。吸収素子（１３）は、望ましくは、少なくとも１
〜２ワットの電力レベルに対処する。
１００ミル〜２００ミルで、幅が５０〜２００ミルで、
厚さが５０〜１００ミル程度の寸法を有する成形された
Eccosorbプラグである。これらの寸法は何ら制限するも
のではなく、終端の性能にとって重要ではない。好適な
実施例では、抵抗性終端（１５）は、１／４ワットの５
０ｘ５０ミルのチップ抵抗器である。これらのチップ抵
抗器の１つ，２つまたはそれ以上を組み合わせて、抵抗
性終端（１５）を形成できる。一般に、この種のチップ
抵抗器は、８ギガヘルツ（ＧＨｚ）以下の周波数につい
て２０ｄＢ以上の反射減衰量を与える。中帯域整合回路
網（１４）は、８〜１５ＧＨｚの周波数について少なく
とも１５ｄＢの反射減衰量を与えることにより、抵抗性
終端（１５）の減衰を改善する。吸収素子（１３）は、
１５ＧＨｚ以上の周波数について良好な反射減衰良を与
える。吸収素子（１３）は、望ましくは、少なくとも１
〜２ワットの電力レベルに対処する。
【００１７】本発明の好適な実施例において用いられる
吸収素子（１３）は、好ましくは、長さが約０．１４イ
ンチ（例えば、約０．４波長）である。これは、２０Ｇ
Ｈｚにて１３ｄＢ以上の反射減衰量を与える。吸収素子
（１３）が与える反射減衰量は、Eccosorbブロックを大
きくすることによって増加する。吸収素子（１３）が与
える高周波減衰は、吸収素子（１３）の下のマイクロス
トリップ・ラインの長さにほぼ比例する。低い周波数
（例えば、１０ＧＨｚ以下）では、少なくとも２つの要
因により、吸収素子（１３）はＲＦ吸収素子としての効
率が低くなる。例えば、波長が長いと、減衰は少なくな
るが、これは損の大きい吸収素子が波長に比べて電気的
に極めて短くなるためである。第２に、吸収素子（１
３）はより大きな減衰のために高周波分散(high freque
ncy dispersion) 効果を利用するので、吸収素子（１
３）は、低周波数では分散効果はわずかなため減衰しな
い。
吸収素子（１３）は、好ましくは、長さが約０．１４イ
ンチ（例えば、約０．４波長）である。これは、２０Ｇ
Ｈｚにて１３ｄＢ以上の反射減衰量を与える。吸収素子
（１３）が与える反射減衰量は、Eccosorbブロックを大
きくすることによって増加する。吸収素子（１３）が与
える高周波減衰は、吸収素子（１３）の下のマイクロス
トリップ・ラインの長さにほぼ比例する。低い周波数
（例えば、１０ＧＨｚ以下）では、少なくとも２つの要
因により、吸収素子（１３）はＲＦ吸収素子としての効
率が低くなる。例えば、波長が長いと、減衰は少なくな
るが、これは損の大きい吸収素子が波長に比べて電気的
に極めて短くなるためである。第２に、吸収素子（１
３）はより大きな減衰のために高周波分散(high freque
ncy dispersion) 効果を利用するので、吸収素子（１
３）は、低周波数では分散効果はわずかなため減衰しな
い。
【００１８】一般に、吸収素子（１３）は、低周波数
（例えば、１０ＧＨｚ以下）では、全反射減衰量に対し
て３ｄＢ以下を寄与する。これらの低周波数における残
りの反射減衰量は、一般に抵抗性終端（１５）および関
連する中帯域整合回路網（１４）に起因する。
（例えば、１０ＧＨｚ以下）では、全反射減衰量に対し
て３ｄＢ以下を寄与する。これらの低周波数における残
りの反射減衰量は、一般に抵抗性終端（１５）および関
連する中帯域整合回路網（１４）に起因する。
【００１９】終端（１０）は、以下で説明するようにＫ
バンド電力増幅器結合器における用途を含め、多くの潜
在的な用途を有する。終端（１０）の他の潜在的な用途
には、例えば、高電力および広帯域マイクロ波回路があ
り、ここでは小型化および低コスト化が重要になる。
バンド電力増幅器結合器における用途を含め、多くの潜
在的な用途を有する。終端（１０）の他の潜在的な用途
には、例えば、高電力および広帯域マイクロ波回路があ
り、ここでは小型化および低コスト化が重要になる。
【００２０】商業衛星移動通信および製品におけるマイ
クロ波周波数およびミリ波周波数の拡張した利用として
は、改良された性能がますます必要となる。これらの周
波数が増加すると従来のマイクロ波回路は、費用のかか
るものになる。本発明は、プロセス変動に対して影響を
受けにくいより広帯域な高電力終端を提供する。これら
の観点の双方は、量産環境におけるアラインメント時間
および関連コストを節減する。
クロ波周波数およびミリ波周波数の拡張した利用として
は、改良された性能がますます必要となる。これらの周
波数が増加すると従来のマイクロ波回路は、費用のかか
るものになる。本発明は、プロセス変動に対して影響を
受けにくいより広帯域な高電力終端を提供する。これら
の観点の双方は、量産環境におけるアラインメント時間
および関連コストを節減する。
【００２１】図２は、整合抵抗器終端と、本発明の好適
な実施例による広帯域高電力終端との比較を示すグラフ
である。グラフ（２２）は、従来の整合抵抗器終端を示
し、グラフ（２４）は、図１の広帯域終端の反射減衰量
を示す。なお、整合抵抗器終端（すなわち、グラフ（２
２））は、狭帯域幅では良好な反射減衰量を与えるが、
広帯域終端（グラフ（２４））は、はるかに広い帯域で
より優れた反射減衰量を与えることに留意されたい。
な実施例による広帯域高電力終端との比較を示すグラフ
である。グラフ（２２）は、従来の整合抵抗器終端を示
し、グラフ（２４）は、図１の広帯域終端の反射減衰量
を示す。なお、整合抵抗器終端（すなわち、グラフ（２
２））は、狭帯域幅では良好な反射減衰量を与えるが、
広帯域終端（グラフ（２４））は、はるかに広い帯域で
より優れた反射減衰量を与えることに留意されたい。
【００２２】図３は、本発明の好適な実施例による広帯
域高電力終端を利用するＫバンド電力増幅器結合器を示
す。Ｋバンド電力増幅器結合器（３０）は、好ましくは
同相の、Ｋバンドマイクロ波信号を受ける複数の入力ポ
ート（３１）を有し、出力ポート（３８）において出力
信号を与える。好適な実施例では、出力信号の電力レベ
ルは、４．２〜５ワットである。
域高電力終端を利用するＫバンド電力増幅器結合器を示
す。Ｋバンド電力増幅器結合器（３０）は、好ましくは
同相の、Ｋバンドマイクロ波信号を受ける複数の入力ポ
ート（３１）を有し、出力ポート（３８）において出力
信号を与える。好適な実施例では、出力信号の電力レベ
ルは、４．２〜５ワットである。
【００２３】好適な実施例では、増幅器結合器（３０）
は、一般に２３±１ＧＨｚの周波数範囲で動作するが、
増幅器結合器（３０）は、ＫバンドまたはＬバンド周波
数を含め他の周波数範囲で動作するように設計できる。
−Ｋバンド電力増幅器結合器（３０）は、複数の結合器
（３４）に給電する複数の増幅器（３２）を含む。各結
合器は、反射電力および帯域外ＲＦエネルギを終端する
ため、その分離ポート（３５）に結合された広帯域高電
力終端（１０）を有する。好適な実施例では、増幅器
（３２）はモノリシック・マイクロ波集積回路（ＭＭＩ
Ｃ：monolithic microwave integrated circuit ）増幅
器であり、好ましくは整合され、かつ同じダイから作ら
れた整合増幅器である。好適な実施例では、結合器（３
４）は、好ましくは、分岐ライン型結合器であり、終端
（１０）は、好ましくは図１に示す広帯域高電力終端
（１０）である。増幅器結合器（３０）は、好ましくは
単一のDuroidまたはアルミナ基板上で作製される。
は、一般に２３±１ＧＨｚの周波数範囲で動作するが、
増幅器結合器（３０）は、ＫバンドまたはＬバンド周波
数を含め他の周波数範囲で動作するように設計できる。
−Ｋバンド電力増幅器結合器（３０）は、複数の結合器
（３４）に給電する複数の増幅器（３２）を含む。各結
合器は、反射電力および帯域外ＲＦエネルギを終端する
ため、その分離ポート（３５）に結合された広帯域高電
力終端（１０）を有する。好適な実施例では、増幅器
（３２）はモノリシック・マイクロ波集積回路（ＭＭＩ
Ｃ：monolithic microwave integrated circuit ）増幅
器であり、好ましくは整合され、かつ同じダイから作ら
れた整合増幅器である。好適な実施例では、結合器（３
４）は、好ましくは、分岐ライン型結合器であり、終端
（１０）は、好ましくは図１に示す広帯域高電力終端
（１０）である。増幅器結合器（３０）は、好ましくは
単一のDuroidまたはアルミナ基板上で作製される。
【００２４】分岐ライン・カプラ設計の一部として、分
離ポートは整合負荷で終端しなければならない。従来、
これは、５０オームのマイクロストリップ伝送ラインに
整合された集中素子抵抗器によって行われた。一般に、
これは極めて狭い帯域になる傾向があり、その結果、こ
れらのカプラに給電する増幅器にとって帯域外低周波数
発振の問題が生じることがある。さらに、集中素子抵抗
器は一般に電力処理能力が極めて低く、劣悪なＶＳＷＲ
負荷に対してハードウエアを脆弱にさせる。
離ポートは整合負荷で終端しなければならない。従来、
これは、５０オームのマイクロストリップ伝送ラインに
整合された集中素子抵抗器によって行われた。一般に、
これは極めて狭い帯域になる傾向があり、その結果、こ
れらのカプラに給電する増幅器にとって帯域外低周波数
発振の問題が生じることがある。さらに、集中素子抵抗
器は一般に電力処理能力が極めて低く、劣悪なＶＳＷＲ
負荷に対してハードウエアを脆弱にさせる。
【００２５】本発明の終端（１０）は、これらの問題を
防ぐのに役立つ。Eccosorb吸収素子（１３）は、極めて
広帯域であり、しかもきわめて高い電力レベルにも耐え
ることができる。Ｋバンド電力増幅器結合器（３０）が
これらの高電力レベルに対処し、低ＵＨＦ周波数および
中帯域Ｌバンド周波数を終端するためには、図１の終端
（１０）に類似した終端が好ましくは用いられる。
防ぐのに役立つ。Eccosorb吸収素子（１３）は、極めて
広帯域であり、しかもきわめて高い電力レベルにも耐え
ることができる。Ｋバンド電力増幅器結合器（３０）が
これらの高電力レベルに対処し、低ＵＨＦ周波数および
中帯域Ｌバンド周波数を終端するためには、図１の終端
（１０）に類似した終端が好ましくは用いられる。
【００２６】要するに、本発明は、とりわけ、広帯域高
電力マイクロ波信号を終端する終端を提供する。好適な
実施例では、この終端は、マイクロ波信号を伝送するマ
イクロストリップ・ラインと、マイクロ波信号の高周波
成分を吸収するためマイクロストリップ・ライン上に配
置された吸収素子と、マイクロ波信号の低周波成分を終
端するため、マイクロストリップ・ラインを結合する抵
抗性終端と、マイクロ波信号を抵抗性終端に整合させる
ため、抵抗性終端と吸収素子との間の整合回路網とによ
って構成される。
電力マイクロ波信号を終端する終端を提供する。好適な
実施例では、この終端は、マイクロ波信号を伝送するマ
イクロストリップ・ラインと、マイクロ波信号の高周波
成分を吸収するためマイクロストリップ・ライン上に配
置された吸収素子と、マイクロ波信号の低周波成分を終
端するため、マイクロストリップ・ラインを結合する抵
抗性終端と、マイクロ波信号を抵抗性終端に整合させる
ため、抵抗性終端と吸収素子との間の整合回路網とによ
って構成される。
【００２７】一実施例では、抵抗性終端は集中素子抵抗
器であり、吸収素子は吸収材料の成形されたプラグであ
る。別の実施例では、吸収材料はEccosorbからなる。別
の実施例では、整合回路網はオープン・エンド型マイク
ロストリップ・ラインである。好ましくは、マイクロス
トリップ・ラインは第１端部および第２端部を有し、第
１端部は最大４ワットの電力レベルにてマイクロ波信号
を受ける入力であり、第２端部は抵抗性終端に結合され
る。別の実施例では、吸収素子は、第１端部にて存在す
る２０ＧＨｚ以上の信号の減衰を行う。好ましくは、吸
収素子は、２０ＧＨｚ以上の周波数について１３ｄＢ以
上の反射減衰量を第１端部にて与え、高周波成分は１０
ＧＨｚよりも実質的に高く、低周波成分は１０ＧＨｚよ
りも実質的に低い。望ましくは、吸収素子は、マイクロ
ストリップ・ライン上に配置された、高周波成分の波長
に比例する長さ寸法を有する。
器であり、吸収素子は吸収材料の成形されたプラグであ
る。別の実施例では、吸収材料はEccosorbからなる。別
の実施例では、整合回路網はオープン・エンド型マイク
ロストリップ・ラインである。好ましくは、マイクロス
トリップ・ラインは第１端部および第２端部を有し、第
１端部は最大４ワットの電力レベルにてマイクロ波信号
を受ける入力であり、第２端部は抵抗性終端に結合され
る。別の実施例では、吸収素子は、第１端部にて存在す
る２０ＧＨｚ以上の信号の減衰を行う。好ましくは、吸
収素子は、２０ＧＨｚ以上の周波数について１３ｄＢ以
上の反射減衰量を第１端部にて与え、高周波成分は１０
ＧＨｚよりも実質的に高く、低周波成分は１０ＧＨｚよ
りも実質的に低い。望ましくは、吸収素子は、マイクロ
ストリップ・ライン上に配置された、高周波成分の波長
に比例する長さ寸法を有する。
【００２８】好ましくは、マイクロストリップ・ライン
は、実質的に平坦で、アルミナからなる基板上に配置さ
れる。吸収素子は、長さ寸法が１００〜２００ミルで、
幅寸法が５０〜２００ミルで、高さ寸法が少なくとも５
０ミルである。幅寸法はマイクロストリップ・ラインに
対して垂直であり、長さ寸法はマイクロストリップ・ラ
インに対して平行であり、高さ寸法は基板に対して垂直
である。
は、実質的に平坦で、アルミナからなる基板上に配置さ
れる。吸収素子は、長さ寸法が１００〜２００ミルで、
幅寸法が５０〜２００ミルで、高さ寸法が少なくとも５
０ミルである。幅寸法はマイクロストリップ・ラインに
対して垂直であり、長さ寸法はマイクロストリップ・ラ
インに対して平行であり、高さ寸法は基板に対して垂直
である。
【００２９】また、要するに、本発明は、増幅されたマ
イクロ波信号を合成する方法を提供する。好適な実施例
では、この方法は、各分岐ライン結合器が入力ポート
と、出力ポートと、分離ポートとを有する複数の分岐ラ
イン結合器において、被増幅マイクロ波信号を合成し
て、出力信号を与える段階と、各分離ポートにおいて存
在するマイクロ波信号を広帯域高電力終端で終端する段
階とによって構成される。終端する段階は、分離ポート
にて存在するマイクロ波信号をマイクロストリップ・ラ
イン上で伝送する段階と、分離ポートにて存在するマイ
クロ波信号の高周波成分を、マイクロストリップ・ライ
ン上に配置された吸収素子で吸収する段階と、分離ポー
トにて存在するマイクロ波信号の低周波成分を抵抗性終
端で終端する段階と、抵抗性終端と吸収素子との間に配
置された整合回路網によって、分離ポートにて存在する
マイクロ波信号を抵抗性終端に整合させる段階とによっ
て構成される。
イクロ波信号を合成する方法を提供する。好適な実施例
では、この方法は、各分岐ライン結合器が入力ポート
と、出力ポートと、分離ポートとを有する複数の分岐ラ
イン結合器において、被増幅マイクロ波信号を合成し
て、出力信号を与える段階と、各分離ポートにおいて存
在するマイクロ波信号を広帯域高電力終端で終端する段
階とによって構成される。終端する段階は、分離ポート
にて存在するマイクロ波信号をマイクロストリップ・ラ
イン上で伝送する段階と、分離ポートにて存在するマイ
クロ波信号の高周波成分を、マイクロストリップ・ライ
ン上に配置された吸収素子で吸収する段階と、分離ポー
トにて存在するマイクロ波信号の低周波成分を抵抗性終
端で終端する段階と、抵抗性終端と吸収素子との間に配
置された整合回路網によって、分離ポートにて存在する
マイクロ波信号を抵抗性終端に整合させる段階とによっ
て構成される。
【００３０】また、要するに、本発明は、Ｋバンド電力
増幅器結合器を提供する。好適な実施例では、Ｋバンド
電力増幅器結合器は、複数の増幅器と、増幅器からの出
力信号を合成し、出力信号を与える複数の分岐ライン結
合器とによって構成される。各分岐ライン結合器は、入
力ポートと、出力ポートと、分離ポートとを有する。各
入力ポートは、増幅器のうちの一つの出力に結合され
る。分離ポートにて存在する広帯域高電力マイクロ波信
号を終端するため、各分岐ライン・カプラについて終端
が設けられる。上記の終端は、本発明のＫバンド電力増
幅器結合器において用いるのに適する。
増幅器結合器を提供する。好適な実施例では、Ｋバンド
電力増幅器結合器は、複数の増幅器と、増幅器からの出
力信号を合成し、出力信号を与える複数の分岐ライン結
合器とによって構成される。各分岐ライン結合器は、入
力ポートと、出力ポートと、分離ポートとを有する。各
入力ポートは、増幅器のうちの一つの出力に結合され
る。分離ポートにて存在する広帯域高電力マイクロ波信
号を終端するため、各分岐ライン・カプラについて終端
が設けられる。上記の終端は、本発明のＫバンド電力増
幅器結合器において用いるのに適する。
【００３１】特定の実施例の上記の説明は、発明の一般
的な性質を十分に示すため、第三者はこの知見を適用す
ることにより、一般的な概念から逸脱せずに、このよう
な特定の実施例をさまざまな用途について容易に修正お
よび／または適応でき、そのためそのような適応および
修正は開示される実施例の等価の意味および範囲内で理
解されるものとする。
的な性質を十分に示すため、第三者はこの知見を適用す
ることにより、一般的な概念から逸脱せずに、このよう
な特定の実施例をさまざまな用途について容易に修正お
よび／または適応でき、そのためそのような適応および
修正は開示される実施例の等価の意味および範囲内で理
解されるものとする。
【００３２】なお、本明細書で用いられる言い回しまた
は用語は説明のためであり、制限するものではない。従
って、本発明は、特許請求の範囲の精神および広い範囲
内に入る一切のこのような代替，修正，等価および変形
を網羅するものとする。
は用語は説明のためであり、制限するものではない。従
って、本発明は、特許請求の範囲の精神および広い範囲
内に入る一切のこのような代替，修正，等価および変形
を網羅するものとする。
【図１】本発明の好適な実施例による広帯域高電力終端
を示す図である。
を示す図である。
【図２】整合抵抗器終端と、本発明の好適な実施例によ
る広帯域高電力終端との間の比較を示すグラフである。
る広帯域高電力終端との間の比較を示すグラフである。
【図３】本発明の好適な実施例によるＫバンド高電力終
端を利用するＫバンド電力増幅器結合器を示す図であ
る。
端を利用するＫバンド電力増幅器結合器を示す図であ
る。
１０ 終端 １１ 入力 １２ マイクロストリップ・ライン １３ 吸収素子 １４ 中帯域整合回路網 １５ 抵抗性終端 ３０ Ｋバンド電力増幅器結合器 ３１ 入力ポート ３２ 増幅器 ３４ 結合器 ３５ 分離ポート ３８ 出力ポート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョン・ホルムス アメリカ合衆国アリゾナ州スコッツデー ル、イースト・シェリダン・ストリート 8534 (72)発明者 デビッド・ウォーレン・コールマン アメリカ合衆国アリゾナ州ギルバート、サ ウス・コーラル・キー・アベニュー882
Claims (3)
- 【請求項１】 広帯域高電力マイクロ波信号を終端する
終端（１０）であって：前記マイクロ波信号を伝送する
マイクロストリップ・ライン（１１）；前記マイクロ波
信号の高周波成分を吸収するため、前記マイクロストリ
ップ・ライン上に配置された吸収素子（１３）；前記マ
イクロ波信号の低周波成分を終端するため、前記マイク
ロストリップ・ラインを結合する抵抗性終端（１５）；
および前記マイクロ波信号を前記抵抗性終端に整合させ
るため、前記抵抗性終端と前記吸収素子との間の整合回
路網（１４）；によって構成されることを特徴とする終
端（１０）。 - 【請求項２】 Ｋバンド電力増幅器結合器（３０）であ
って：複数の増幅器（３２）；前記増幅器からの出力信
号を合成し、出力信号を与える複数の分岐ライン結合器
（３４）であって、前記各分岐ライン結合器は、入力ポ
ート，出力ポートおよび分離ポートを有し、前記各入力
ポートは、前記増幅器のうちの一つの出力に結合され
る、複数の分岐ライン結合器（３４）；および前記分離
ポートにて存在する広帯域高電力マイクロ波信号を終端
する、各分岐ライン・カプラ用の終端（１０）であっ
て、前記終端は：マイクロストリップ・ライン（１
１）；実質的に１０ＧＨｚ以上の前記マイクロ波信号の
高周波成分を吸収するため、前記マイクロストリップ・
ライン上に配置された吸収素子（１３）；実質的に１０
ＧＨｚ以下の前記マイクロ波信号の低周波成分を吸収す
るため、前記マイクロ波ストリップ・ラインを結合する
抵抗性終端（１５）；および前記マイクロ波信号を前記
抵抗性終端に整合させるため、前記抵抗性終端と前記吸
収素子との間の整合回路網（１４）；からなる終端（１
０）；によって構成されることを特徴とするＫバンド電
力増幅器結合器（３０）。 - 【請求項３】 増幅されたマイクロ波信号を合成する方
法であって：各分岐ライン結合器が入力ポートと、出力
ポートと、分離ポートとを有する複数の分岐ライン結合
器（３４）において、被増幅マイクロ波信号を合成し
て、出力信号を与える段階；前記分離ポートのそれぞれ
にて存在するマイクロ波信号を広帯域高電力終端（１
０）で終端する段階であって、前記終端する段階は：前
記分離ポートにて存在する前記マイクロ波をマイクロス
トリップ・ライン（１１）上で伝送する段階；前記分離
ポートにて存在する前記マイクロ波信号の高周波成分
を、前記マイクロストリップ・ライン上に配置された吸
収素子（１３）で吸収する段階；前記分離ポートにて存
在する前記マイクロ波信号の低周波成分を抵抗性終端
（１５）で終端する段階；および前記抵抗性終端と前記
吸収素子との間に配置された整合回路網（１４）によ
り、前記分離ポートにて存在する前記マイクロ波信号を
前記抵抗性終端に整合させる段階；によって構成される
ことを特徴とする方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/702,782 US5831491A (en) | 1996-08-23 | 1996-08-23 | High power broadband termination for k-band amplifier combiners |
| US702782 | 1996-08-23 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10107508A true JPH10107508A (ja) | 1998-04-24 |
Family
ID=24822576
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9237835A Pending JPH10107508A (ja) | 1996-08-23 | 1997-08-20 | Ｋバンド増幅器結合器用の高電力広帯域終端 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5831491A (ja) |
| JP (1) | JPH10107508A (ja) |
| GB (1) | GB2316543B (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US20090291593A1 (en) | 2005-06-30 | 2009-11-26 | Prescott Atkinson | High frequency broadside-coupled electrical connector |
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| CN102714363B (zh) | 2009-11-13 | 2015-11-25 | 安费诺有限公司 | 高性能小形状因数的连接器 |
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| CN107069274B (zh) | 2010-05-07 | 2020-08-18 | 安费诺有限公司 | 高性能线缆连接器 |
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| WO2013059317A1 (en) | 2011-10-17 | 2013-04-25 | Amphenol Corporation | Electrical connector with hybrid shield |
| CN104604045B (zh) | 2012-06-29 | 2018-04-10 | 安费诺有限公司 | 低成本高性能的射频连接器 |
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| WO2014160356A1 (en) | 2013-03-13 | 2014-10-02 | Amphenol Corporation | Housing for a speed electrical connector |
| US9484674B2 (en) | 2013-03-14 | 2016-11-01 | Amphenol Corporation | Differential electrical connector with improved skew control |
| US9905975B2 (en) | 2014-01-22 | 2018-02-27 | Amphenol Corporation | Very high speed, high density electrical interconnection system with edge to broadside transition |
| CN107112696B (zh) | 2014-11-12 | 2020-06-09 | 安费诺有限公司 | 在配合区域中具有阻抗控制的非常高速、高密度电互连系统 |
| CN108701922B (zh) | 2015-07-07 | 2020-02-14 | Afci亚洲私人有限公司 | 电连接器 |
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| JP6279189B2 (ja) * | 2016-01-12 | 2018-02-14 | 三菱電機株式会社 | 終端器及び高周波回路 |
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| CN112151987B (zh) | 2016-08-23 | 2022-12-30 | 安费诺有限公司 | 可配置为高性能的连接器 |
| CN115296060A (zh) | 2016-10-19 | 2022-11-04 | 安费诺有限公司 | 用于电连接器的安装接口的组件及电连接器 |
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| CN208862209U (zh) | 2018-09-26 | 2019-05-14 | 安费诺东亚电子科技(深圳)有限公司 | 一种连接器及其应用的pcb板 |
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