JPH10303700A - インピーダンス整合器 - Google Patents

インピーダンス整合器

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JPH10303700A
JPH10303700A JP11110397A JP11110397A JPH10303700A JP H10303700 A JPH10303700 A JP H10303700A JP 11110397 A JP11110397 A JP 11110397A JP 11110397 A JP11110397 A JP 11110397A JP H10303700 A JPH10303700 A JP H10303700A
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JP
Japan
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impedance matching
impedance
transistor
matching device
antenna
Prior art date
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Pending
Application number
JP11110397A
Other languages
English (en)
Inventor
Kouji Kawaguchi
恒地 川口
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.)
Kokusai Electric Corp
Original Assignee
Kokusai Electric Corp
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Publication date
Application filed by Kokusai Electric Corp filed Critical Kokusai Electric Corp
Priority to JP11110397A priority Critical patent/JPH10303700A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 可変コンデンサとコイルを用いているため、
大型化及び大重量化は避けられない。また、回転駆動機
構やスイッチ、リレー、制御回路等が必要になり、部品
点数が増大して複雑化し、コストアップや信頼性の低下
を招く。更に、インピーダンス整合の完了までに時間を
要する。 【解決手段】 無線機とアンテナ間のインピーダンス整
合を行うインピーダンス整合器にトランジスタ7、結合
用のコンデンサ4,9、ベースバイアス設定用の抵抗
5,6、エミッタに接続する負荷用抵抗8よりなるエミ
ッタフォロワ回路を用いる。これにより、構成の簡略
化、コイル及び可変コンデンサを用いないことにより無
調整化が可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、送信機等の出力ア
ンプとアンテナの間に挿入してインピーダンス整合を図
るためのインピーダンス整合器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図5は送信設備の概略構成を示し、送信
機(送信装置)の出力アンプ1にはインピーダンス整合
器2が接続され、このインピーダンス整合器2にアンテ
ナ3が接続されている。インピーダンス整合器2は、出
力アンプ1の出力インピーダンスとアンテナ3のインピ
ーダンスが不一致であるとき、そのインピーダンス整合
(インピーダンスマッチング)を行うために用いられ
る。
【0003】図6はHF帯で用いられるインピーダンス
整合器の回路を示し、(a)はπ形、(b)はL形の第
1の構成例、(c)はL形の第2の構成例である。π形
インピーダンス整合器は、(a)に示すように入力側の
端子間に接続された可変コンデンサ21、整合器の入・
出力端子間に接続されたタップ(図示せず)付きのコイ
ル22、このコイル22の出力と接地間に接続された可
変コンデンサ23より構成される。この構成では、周波
数、アンテナの状態に可変コンデンサ21,23とコイ
ル22のリアクタンスを手動又は自動により適宜調整す
ることで出力アンプ1の出力インピーダンスとアンテナ
側のインピーダンス整合をとることができる。この結
果、アンテナ3からの反射波が低減され、不要輻射の低
減や放射効率の向上を図ることができる。
【0004】コイル22のインダクタンスの可変は、コ
イルの複数箇所に設けたタップをスイッチやリレーで切
り替える(手動又は自動)ことにより行われる。また、
可変コンデンサ21,23のキャパシタンス値の可変
は、手動により、或いはモータと減速機構、制御回路、
SWR検出回路等を用いた自動整合装置により行うこと
ができる。
【0005】(b)のL形インピーダンス整合器は、入
・出力端子間に接続された可変コンデンサ24と、出力
端子と接地間に接続されたコイル25を備えて構成され
ている。この構成では、可変コンデンサ24のキャパシ
タンス及びコイル25のリアクタンスを適宜調整するこ
とにより、インピーダンス整合を行うことができる。
(c)のL形インピーダンス整合器は、(b)の可変コ
ンデンサ24とコイル25の配置を入れ替えた構成であ
り、(b)の構成と同様に可変コンデンサ24及びコイ
ル25のリアクタンスを適宜調整することでインピーダ
ンス整合を行うことができる。
【0006】以上のように、周波数及びアンテナの状態
に応じて、コイルのインダクタンスとコンデンサのキャ
パシタンス値を調整することにより、インピーダンス整
合を行うことができる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のインピ
ーダンス整合器によれば、可変コンデンサ及びコイルが
大出力になるほど高耐電圧のものを用いる必要があり、
インピーダンス整合器が大型化及び大重量化し、送信設
備の小型軽量化が難しい。更に、自動化を図った場合、
可変コンデンサを回転させるための駆動機構、コイルの
タップを切り替えるためのスイッチやリレー、及びこれ
らを制御するための制御回路等が必要になり、部品点数
が多くなる。このため、コストアップや信頼性の低下は
避けられない。
【0008】また、コイルとコンデンサの最適な値を見
つけるためには、整合状態を検出する必要がある。これ
には、通常、CM結合回路が用いられているが、回路構
成が複雑になる。加えて、検出に時間がかかるために、
CPU等を用いて自動化を図ってもインピーダンス整合
の完了までに時間を要し、待ち時間を無くすことは難し
い。
【0009】本発明は、インピーダンス整合の調整を不
要にし、かつ簡単な構成にすることのできるインピーダ
ンス整合器を提供することを目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、無線機とアンテナ間のインピーダンス
整合を行うインピーダンス整合器において、前記無線機
の出力をベース入力にし、エミッタを出力端にしたトラ
ンジスタと、該トランジスタとの組み合わせによりエミ
ッタフォロワ回路を構成する抵抗及びコンデンサを備え
たインピーダンス整合器にしている。
【0011】この構成によれば、トランジスタ、抵抗及
びコンデンサの組み合わせによりインピーダンス変換機
能を備えたエミッタフォロワ回路を構成でき、これを無
調整のインピーダンス整合器として用いることができ
る。したがって、可変コンデンサやコイル、駆動機構、
制御回路等を用いることなくインピーダンス整合器を形
成でき、構成の簡素化及び無調整化が図れる。この結
果、コストダウン、信頼性の向上、小型軽量化が可能に
なる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。図1は本発明によるイン
ピーダンス整合器の第1の実施の形態を示している。入
力端INには結合用のコンデンサ4が接続され、その出
力側には電源(+Vcc)と接地間に直列接続されたバイ
アス設定用の抵抗5,6の中間接続点が接続されてい
る。この中間接続点にはNPN形のトランジスタ7のベ
ースが接続され、そのコレクタは電源(+Vcc)に接続
され、エミッタは負荷用の抵抗8を介して接地されてい
る。トランジスタ7のエミッタと出力端OUTとの間に
は、結合用のコンデンサ9が接続されている。トランジ
スタ7は出力アンプ1より出力される周波数域を上回る
周波数特性のものを用いるほか、各抵抗及び各コンデン
サも使用周波数に見合った特性のものを用いる。
【0013】図1に示すインピーダンス整合器はエミッ
タフォロワ回路を形成しており、入力端INに信号が入
力されると、トランジスタ7によりインピーダンス変換
された信号が出力端OUTに出力される。エミッタフォ
ロワ回路は、電流増幅作用と低出力インピーダンス特性
を示し、その入力インピーダンスは抵抗5と抵抗6の並
列合成値であり、出力アンプ1の出力インピーダンスに
合わせることができる。この結果、図5に示す出力アン
プ1とアンテナ3の間のインピーダンスマッチングが可
能になる。例えば、出力アンプ1の出力インピーダンス
が50Ωであれば、抵抗5=抵抗6=100Ωにする。
出力端OUTは、交流的に見れば抵抗8とアンテナ3の
インピーダンスとの並列接続になる。
【0014】また、トランジスタ7のエミッタ電位は、
アンテナインピーダンスとは無関係に〔ベース電位−
0.6V=一定〕となる。このため、トランジスタ7に
は、最大定格内でエミッタ電位を満たすだけの電流が流
れる。つまり、アンテナインピーダンスが極端に低い場
合に過電流が流れ、トランジスタ7の破壊につながる。
この過電流に対する許容限界を高めるためには、図2に
示すように、複数のトランジスタを並列接続すればよ
い。
【0015】図2は本発明によるインピーダンス整合器
の第2の実施の形態を示している。この第2の実施の形
態においては、トランジスタ7のベース、コレクタ、エ
ミッタの各々と同じ位置に第2のトランジスタ10を並
列接続した構成にしている。他の構成は図1と同じであ
る。この構成によれば、電流容量が図1の場合の2倍に
なり、電流限界が向上する。ここでは2個のトランジス
タを並列接続したが、要求される電流値に応じて2以上
の個数にすることができる。
【0016】図3は本発明によるインピーダンス整合器
の第3の実施の形態を示している。この第3の実施の形
態においては、図1の抵抗8に代え、PNP形のトラン
ジスタ11を設けた構成にしている。すなわち、トラン
ジスタ11のベースをトランジスタ7のベースに接続
し、エミッタをトランジスタ7のエミッタに接続し、更
にコレクタを接地した構成にしている。ベースバイアス
回路の構成は図1と同じである。この構成ではトランジ
スタ7,11によってプッシュプル回路が形成され、ト
ランジスタ7が入力波形の+側の増幅とインピーダンス
変換を分担し、トランジスタ11が入力波形の−側の増
幅とインピーダンス変換を分担する。
【0017】図1の構成のインピーダンス整合器では、
トランジスタ7に流すアイドリング電流が最大出力電流
より或る程度大きくしておかないと出力波形にクリップ
が生じるのに対し、図3の構成によれば、アイドリング
電流が抑制され、波形クリップは生じなくなる。図3に
おいては、トランジスタ7,11の各々を2個以上に並
列接続した構成にすることもできる。
【0018】図4は本発明によるインピーダンス整合器
の第4の実施の形態を示している。図4のインピーダン
ス整合器では、トランジスタ7にトランジスタ12を縦
続接続してダーリントン回路を構成した増幅部を用いて
インピーダンス整合器を形成している。つまり、トラン
ジスタ12をトランジスタ7に付加し、トランジスタ1
2のベースをトランジスタ7のエミッタに接続し、トラ
ンジスタ7とトランジスタ12のコレクタを共通接続
し、トランジスタ12のエミッタを抵抗8及びコンデン
サ9に接続してダーリントン回路を構成している。ここ
では、2個のトランジスタをダーリントン接続した構成
を示したが、2個以上を縦続接続した構成であってもよ
い。
【0019】一般に、電流容量の大きいトランジスタは
hFEが低く、必要なベース電流を確保できない。したが
って、図1の構成でトランジスタ7に電流容量の大きい
ものを用いると不都合が生じる。しかし、図4の構成に
よれば、ダーリントン接続にしたことによって必要なh
FEを確保でき、これによって電流容量を大きくすること
ができる。
【0020】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、コ
イルやコンデンサ、更には、リレー、モータ、制御回
路、検出回路等を用いずにインピーダンス整合器を構成
できる結果、回路構成の簡略化、部品点数の低減、無調
整化、信頼性の向上、小型軽量化等を図ることができ
る。また、本発明によるインピーダンス整合器は、入力
インピーダンスがアンテナインピーダンスに依存されな
いため、安定に送信機を動作させることができる。構成
の簡素化及び無調整化が図れる。
【0021】更に、従来の立体配線に代えてパターン配
線にできるので、回路部の占有面積(体積)が小さくな
り、インピーダンス整合器の小型化が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のインピーダンス整合器の第1の実施の
形態を示す回路図である。
【図2】本発明のインピーダンス整合器の第2の実施の
形態を示す回路図である。
【図3】本発明のインピーダンス整合器の第3の実施の
形態を示す回路図である。
【図4】本発明のインピーダンス整合器の第4の実施の
形態を示す回路図である。
【図5】送信設備の概略構成を示すブロック図である。
【図6】従来のインピーダンス整合器の詳細構成を示
し、(a)はπ形インピーダンス整合器の回路図、
(b)はL形インピーダンス整合器の第1の構成を示す
回路図、(c)はL形インピーダンス整合器の第2の構
成を示す回路図である。
【符号の説明】
1 出力アンプ 2 インピーダンス整合器 3 アンテナ 4,9 コンデンサ 5,6,8 抵抗 7,10,11,12 トランジスタ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 無線機とアンテナ間のインピーダンス整
    合を行うインピーダンス整合器において、前記無線機の
    出力をベース入力にし、エミッタを出力端にしたトラン
    ジスタと、該トランジスタとの組み合わせによりエミッ
    タフォロワ回路を構成する抵抗及びコンデンサを具備し
    たことを特徴とするインピーダンス整合器。
  2. 【請求項2】 前記トランジスタは、複数のトランジス
    タを並列接続したことを特徴とする請求項1記載のイン
    ピーダンス整合器。
  3. 【請求項3】 前記トランジスタは、複数のトランジス
    タを相補形にプッシュプル接続したことを特徴とする請
    求項1記載のインピーダンス整合器。
  4. 【請求項4】 前記トランジスタは、複数のトランジス
    タをダーリントン接続したことを特徴とする請求項1記
    載のインピーダンス整合器。
JP11110397A 1997-04-28 1997-04-28 インピーダンス整合器 Pending JPH10303700A (ja)

Priority Applications (1)

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JP11110397A JPH10303700A (ja) 1997-04-28 1997-04-28 インピーダンス整合器

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JP11110397A JPH10303700A (ja) 1997-04-28 1997-04-28 インピーダンス整合器

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JPH10303700A true JPH10303700A (ja) 1998-11-13

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JP11110397A Pending JPH10303700A (ja) 1997-04-28 1997-04-28 インピーダンス整合器

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JP (1) JPH10303700A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006087029A (ja) * 2004-09-17 2006-03-30 Nf Corp 電力増幅器
KR100657999B1 (ko) 2004-11-05 2006-12-14 (주)에이스안테나 방송 주파수 수신용 안테나 모듈
JP2011038875A (ja) * 2009-08-10 2011-02-24 Mitsubishi Electric Corp ノイズ注入装置
US7928815B2 (en) 2007-03-20 2011-04-19 Fujitsu Limited Amplifier

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