JPH11112362A - 電力合成方法と電力増幅装置 - Google Patents

電力合成方法と電力増幅装置

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JPH11112362A
JPH11112362A JP26961697A JP26961697A JPH11112362A JP H11112362 A JPH11112362 A JP H11112362A JP 26961697 A JP26961697 A JP 26961697A JP 26961697 A JP26961697 A JP 26961697A JP H11112362 A JPH11112362 A JP H11112362A
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JP
Japan
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power
transformer
impedance converter
signal
type impedance
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JP26961697A
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English (en)
Inventor
Kotaro Takenaga
浩太郎 竹永
Kanichi Yonenaga
寛一 米永
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Kokusai Electric Corp
Original Assignee
Kokusai Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ウイルキンソン形の電力合成回路に於いて、
電力増幅器故障時の切り離しを容易かつ迅速に行えるよ
うにする。 【解決手段】 電力増幅器1、1・・・の出力側のアイ
ソレータ2、2・・・出口に遮断器8、8・・・と半波
長の整数倍の電気長を持つ伝送ライン9、9・・・とを
挿入する。正常時は遮断器8、8・・・はオンとしてお
き、制御器10が電力増幅器の故障を検出すると、その
電力増幅器対応の遮断器をオフとする。このときC点か
らオフとした遮断器を見たインピーダンスは∞となっ
て、残った電力増幅器の出力合成のバランスが崩れな
い。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、同一の信号を複数
の電力増幅器で増幅したのち合成するための電力合成方
法と、その方法を用いて電力合成を行う、複数電力増幅
器からなる電力増幅装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】携帯電話システムの基地局等に於いて
は、送信機の飽和電力を高め、また故障時の冗長性を持
たせるために複数の電力増幅器を備えた電力増幅装置が
用いられる。図3は、かかる電力増幅装置の従来の回路
例を示すもので、電力増幅器1、1・・・の入力、出力
側にはアイソレータ2、2・・・が挿入され、さらにそ
の両端に特性インピーダンスZ0 の伝送ラインが接続さ
れて1つの増幅経路を構成し、これらがさらに複数組並
列接続されている。特性インピーダンスZ0 をもつ信号
源4からの信号はQトランスホーマ形インピーダンス変
換器3を介して上記並列増幅回路へ入力され、また増幅
された信号はQトランスホーマ形インピーダンス変換器
5を介して負荷6へ供給される。この回路は一般的なウ
イルキンソン形増幅器として知られている。
【0003】このような電力増幅装置では、1個または
複数の電力増幅器が故障とすると、その電力増幅器を図
3のA点とB点の間で切り離すが、伝送ライン7、7・
・・はλ/2の整数倍の電気長となるように設定されて
いるから、図3のC点から切り離された電力増幅器の方
をみたインピーダンスは開放状態となる。また切り離さ
れた電力増幅器の入力側はアイソレータが接続されてい
るので図3のD点から見たインピーダンスは変化しな
い。このため、故障電力増幅器の切り離しによる出力低
下は、電力分岐・合成のバランスが崩れないので最小限
に抑えられる。図4は、簡単のため図3の回路を2個の
電力増幅器で構成した場合を示しているが、この回路で
1台の電力増幅器が故障すると、このままでは合成出力
電力は約1/4に減少する。しかし故障した1台を切り
離すと、Qトランスホーマ形インピーダンス変換器5で
の不整合損失はわずかであるので、合成出力電力は約1
/2に減少するだけで、それは電力増幅器1個分の出力
をほぼそのまま利用できることを意味する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記したように、ウイ
ルキンソン形の合成回路を用いることにより、故障発生
時の出力低下を極力抑えることができるが、そのために
は故障した電力増幅器を図3のA点及びB点で切り離さ
なければならず、そのための作業が必要で、かつ切り離
すまでの間は出力が大きく低下するという弱点があっ
た。
【0005】本発明の目的は、一部の電力増幅器が故障
してその故障が検出されると、自動的に、あるいは簡単
な操作によって故障電力増幅器の影響を除去できるよう
にした電力合成方法と電力増幅装置を提供するにある。
【0006】
【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、第1のQトランスホーマ形インピーダ
ンス変換器を通した後に分岐された各信号を、その入力
側及び出力側にアイソレータが付加された電力増幅器で
増幅し、該増幅された各々の信号を半波長の整数倍の電
気長を有する第1の伝送ラインを通した後に結合し、該
結合した信号を第2のQトランスホーマ形インピーダン
ス変換器を介して負荷へ出力するようにした電力合成方
法であって、前記各電力増幅器の出力側アイソレータの
出口に、遮断器と半波長の整数倍の電気長を有する第2
の伝送ラインとの直列回路を直列に挿入し、正常時には
前記遮断器をオンとするとともに、前記電力増幅器の何
れかが故障したときには当該電力増幅器に直列挿入され
た前記遮断器をオフとするようにしたことを特徴とする
電力合成方法を提供する。
【0007】また、本発明は、第1のQトランスホーマ
形インピーダンス変換器を通した後に分岐された各信号
を、その入力側及び出力側にアイソレータが付加された
電力増幅器で増幅し、該増幅された各々の信号を半波長
の整数倍の電気長を有する第1の伝送ラインを通した後
に結合し、該結合した信号を第2のQトランスホーマ形
インピーダンス変換器を介して負荷へ出力するようにし
た電力合成方法であって、前記各電力増幅器の出力側ア
イソレータの出口とアースとの間に遮断器を設置し、か
つ前記出口側アイソレータの出口と前記第1の伝送ライ
ンとの間に1/4波長の奇数倍の電気長を有する第2の
伝送ラインを直列挿入し、正常時には前記遮断器をオフ
とするとともに、前記電力増幅器の何れかが故障したと
きには当該電力増幅器に直列挿入された前記遮断器をオ
ンとするようにしたことを特徴とする電力合成方法を提
供する。
【0008】また、本発明は、第1のQトランスホーマ
形インピーダンス変換器と、該第1のQトランスホーマ
形インピーダンス変換器を介して入力され分岐された信
号を増幅するための、その各々の入力側及び出力側にア
イソレータが付加された増幅手段と、該増幅手段の各々
の出力側に接続されたところの、遮断器と半波長の整数
倍の電気長を有する伝送ラインとの直列回路と、該直列
回路を介して出力された各信号を結合して負荷へ供給す
るための第2のQトランスホーマ形インピーダンス変換
器と、前記増幅手段に故障が発生したときに当該増幅手
段に直列挿入された前記遮断器をオフとするための制御
手段と、を備えたことを特徴とする電力増幅装置を提供
する。
【0009】さらに、本発明は、第1のQトランスホー
マ形インピーダンス変換器と、該第1のQトランスホー
マ形インピーダンス変換器を介して入力され分岐された
信号を増幅するための、その各々の入力側及び出力側に
アイソレータが付加された増幅手段と、該増幅手段の各
々の出力側とアースとの間に接続された遮断器と、前記
増幅手段の各々の出力側に接続されたところの、1/4
波長の奇数倍の電気長を有する伝送ラインと、該伝送ラ
インを介して出力された各信号を結合して負荷へ供給す
るための第2のQトランスホーマ形インピーダンス変換
器と、前記増幅手段に故障が発生したときに当該増幅手
段の出力側に接続された前記遮断器をオンとするための
制御手段と、を備えたことを特徴とする電力増幅装置を
提供する。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。図1は、本発明になる電力増幅装置の構成例を示
すブロック図で、図3の従来回路と同一の回路には同一
の符号が付されている。本構成の特徴は、図3の回路
の、各電力増幅器1、1・・・の出力側のアイソレータ
2、2・・・の出口側の各々に遮断器8、8・・・と、
その電気長がλ/2の整数倍である伝送ライン9、9・
・・との直列回路が挿入され、また遮断器8、8・・・
を制御するための制御器10が設けられている点であ
る。
【0011】図1の構成に於いて、制御器10は各電力
増幅器1、1・・・の出力レベルを監視しており、正常
時には遮断器をオンとしているが、故障のためにレベル
異常を検出するとその故障した電力増幅器対応の遮断器
を遮断する。そうすると、図1のC点から遮断された遮
断器を見たインピーダンスは、伝送ラインの長さが半波
長の整数倍になっているから、∞、つまり開放状態とな
る。従って合成出力電力は、Qトランスホーマ形インピ
ーダンス変換器7での不整号損失のみとなり、図3の場
合と同じように、合成出力電力の低下を可能な限り避け
られる。また故障した電力増幅器やそれに直列接続され
たアイソレータと遮断器等をA点及びB点で外しても合
成出力電力の低下を可能な限り避けられ、この状態で電
力増幅器の取り替え等の作業が行える。
【0012】図2は、本発明になる電力増幅装置の別の
構成例を示すブロック図で、図1と同一の回路には同一
符号が付されている。図1の構成と異なっているのは、
各電力増幅器1、1・・・の出力側のアイソレータ2、
2・・・の出口側とアースとの間に遮断器8、8・・・
が設置され、かつ伝送ライン7、7・・・との間がλ/
4の奇数倍の電気長を持つ伝送ライン11、11・・・
で接続されている点である。本構成の場合は、正常時に
は遮断器8、8・・・をオフ(遮断)としているが、い
ずれかの電力増幅器が故障すると制御器10によって対
応する遮断器をオンとする。これによって電力増幅器出
力側はアイソレータを介して接地されるが、このとき図
2のC点から見たインピーダンスは、接地点までの電気
長がλ/4の奇数倍となるために開放となる。従って、
図1の場合と同様にして合成出力電力の低下を最小限と
すると同様に、その切り離しによっても状態は変わらな
い。
【0013】以上に示したように、図1または図2の実
施の形態によれば、いずれかの電力増幅器が故障する
と、その電力増幅器対応の遮断器を自動的に動作させて
出力電力の低下を最小限にすることができ、迅速な切り
替えと作業性の向上が図れるとともに、故障電力増幅器
の切り離しを合成出力のさらなる低下なしに行うことが
できる。
【0014】なお、図1及び図2では、電力増幅器の故
障をその出力レベルを監視して検出するものとしたが、
この故障検出法は他の方法であってもよい。また、故障
検出時に制御器10によって遮断器を自動的に操作する
ものとしたが、故障検出時に作業員が操作盤の操作によ
り遮断器を操作するようにしても、従来の切り離し作業
よりは迅速に出力保持のための操作が行えるようにな
る。
【0015】
【発明の効果】本発明によれば、簡単な回路を付加する
だけで、電力増幅器故障時の出力電力低下を最小限に抑
えるための操作を迅速かつ簡単に行えるという効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明になる電力増幅装置の構成例を示すブロ
ック図である。
【図2】本発明になる電力増幅装置の別の構成例を示す
ブロック図である。
【図3】従来の電力増幅装置の構成例を示すブロック図
である。
【図4】図3に於いて電力増幅器を2個としたときの構
成図である。
【符号の説明】
1 電力増幅器 2 アイソレータ 3、5 Qトランスホーマ形インピーダンス変換器 6 負荷 7、9、11 伝送ライン 8 遮断器 10 制御器

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1のQトランスホーマ形インピーダン
    ス変換器を通した後に分岐された各信号を、その入力側
    及び出力側にアイソレータが付加された電力増幅器で増
    幅し、該増幅された各々の信号を半波長の整数倍の電気
    長を有する第1の伝送ラインを通した後に結合し、該結
    合した信号を第2のQトランスホーマ形インピーダンス
    変換器を介して負荷へ出力するようにした電力合成方法
    であって、 前記各電力増幅器の出力側アイソレータの出口に、遮断
    器と半波長の整数倍の電気長を有する第2の伝送ライン
    との直列回路を直列に挿入し、 正常時には前記遮断器をオンとするとともに、前記電力
    増幅器の何れかが故障したときには当該電力増幅器に直
    列挿入された前記遮断器をオフとするようにしたことを
    特徴とする電力合成方法。
  2. 【請求項2】 第1のQトランスホーマ形インピーダン
    ス変換器を通した後に分岐された各信号を、その入力側
    及び出力側にアイソレータが付加された電力増幅器で増
    幅し、該増幅された各々の信号を半波長の整数倍の電気
    長を有する第1の伝送ラインを通した後に結合し、該結
    合した信号を第2のQトランスホーマ形インピーダンス
    変換器を介して負荷へ出力するようにした電力合成方法
    であって、 前記各電力増幅器の出力側アイソレータの出口とアース
    との間に遮断器を設置し、かつ前記出口側アイソレータ
    の出口と前記第1の伝送ラインとの間に1/4波長の奇
    数倍の電気長を有する第2の伝送ラインを直列挿入し、 正常時には前記遮断器をオフとするとともに、前記電力
    増幅器の何れかが故障したときには当該電力増幅器に直
    列挿入された前記遮断器をオンとするようにしたことを
    特徴とする電力合成方法。
  3. 【請求項3】 第1のQトランスホーマ形インピーダン
    ス変換器と、 該第1のQトランスホーマ形インピーダンス変換器を介
    して入力され分岐された信号を増幅するための、その各
    々の入力側及び出力側にアイソレータが付加された増幅
    手段と、 該増幅手段の各々の出力側に接続されたところの、遮断
    器と半波長の整数倍の電気長を有する伝送ラインとの直
    列回路と、 該直列回路を介して出力された各信号を結合して負荷へ
    供給するための第2のQトランスホーマ形インピーダン
    ス変換器と、 前記増幅手段に故障が発生したときに当該増幅手段に直
    列挿入された前記遮断器をオフとするための制御手段
    と、 を備えたことを特徴とする電力増幅装置。
  4. 【請求項4】 第1のQトランスホーマ形インピーダン
    ス変換器と、 該第1のQトランスホーマ形インピーダンス変換器を介
    して入力され分岐された信号を増幅するための、その各
    々の入力側及び出力側にアイソレータが付加された増幅
    手段と、 該増幅手段の各々の出力側とアースとの間に接続された
    遮断器と、 前記増幅手段の各々の出力側に接続されたところの、1
    /4波長の奇数倍の電気長を有する伝送ラインと、 該伝送ラインを介して出力された各信号を結合して付加
    へ供給するための第2のQトランスホーマ形インピーダ
    ンス変換器と、 前記増幅手段に故障が発生したときに当該増幅手段の出
    力側に接続された前記遮断器をオンとするための制御手
    段と、 を備えたことを特徴とする電力増幅装置。
JP26961697A 1997-10-02 1997-10-02 電力合成方法と電力増幅装置 Pending JPH11112362A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006311485A (ja) * 2005-03-30 2006-11-09 Toshiba Corp 無線送信機および増幅器
JP2010041588A (ja) * 2008-08-07 2010-02-18 Mitsubishi Electric Corp 電力増幅器
US10381706B2 (en) 2015-03-23 2019-08-13 Hitachi Kokusai Electric Inc. Wilkinson combiner and wilkinson divider

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