JPH11274918A - 高周波信号発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、出力のＶＳＷＲが規定以上となっ
た場合の反射波に対して保護する回路を設けた高周波信
号発生装置を提供する。 【解決手段】 可変アッテネータの減衰量をＡＬＣ制御
回路の制御電圧で制御して出力レベルの自動制御をして
いる高周波信号発生装置において、出力信号の進行波と
反射波とを分離するサーキュレータと、該サーキュレー
タの分離した反射波を検波する検波器と、該検波器の検
波出力と、第１の電圧源の電圧とを比較して比較出力す
るコンパレータと、該コンパレータの比較出力の制御に
より、前記ＡＬＣ制御回路の制御電圧と、第２の電圧源
の電圧との切り換えた出力を、前記可変アッテネータの
制御電圧としているスイッチ手段とを具備している解決
手段。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、出力保護回路を備
えた高周波信号発生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来技術の例について、図３のブロック
図を参照して構成と動作について説明する。図３に示す
ように、従来の出力保護回路を備えた高周波信号発生装
置の要部は、発振器１０と、可変アッテネータ２０と、
アンプ３０と、方向性結合器４０と、サーキュレータ５
０と、終端抵抗Ｒ１と、出力コネクタ６０と、検波器Ｄ
１と、ＡＬＣ制御回路７０とで構成している。

【０００３】発振器１０は、高周波信号の発振源で、例
えば、周波数１５ＧＨｚである。可変アッテネータ２０
は、制御電圧により減衰量を可変できるアッテネータ
で、例えば０〜６０ｄＢの減衰量を変化できる。

【０００４】アンプ３０は、所望の出力パワーを得るた
めのアンプで、例えば１０Ｗの出力パワーを得ている。

【０００５】方向性結合器４０は、出力信号に結合して
出力信号に比例した高周波信号を検出している。

【０００６】検波器Ｄ１は、方向性結合器４０が検出し
た高周波信号を検波して検出信号のレベルに比例した電
圧を出力する。ＡＬＣ制御回路７０は、検波器Ｄ１の検
波出力電圧を積分して、可変アッテネータ２０の制御信
号としてフィードバックするループの応答特性を決めて
いる。

【０００７】サーキュレータ５０は、端子１に入力した
信号を端子２から出力し、出力から端子２への反射波を
端子３に出力し、終端抵抗Ｒ１で終端して反射波が入力
側の端子１へもどるのを阻止する保護回路の役割をして
いる。例えば、９〜１８ＧＨｚ帯域で、サーキュレータ
５０の、端子１と端子３間とのアイソレーションは１７
ｄＢである。同様に、サーキュレータ５０の替わりに、
終端抵抗を内蔵するアイソレータを使用しても実施でき
る。

【０００８】出力コネクタ６０は、信号の出力部であ
り、コネクタ付のケーブル等を接続して出力信号を外部
に取り出すことができる。

【０００９】以上の構成により、出力信号の反射波をア
イソレータで保護している。しかし、高周波信号発生装
置は、出力コネクタ６０にＶＳＷＲの大きいコンポーネ
ント、例えば、損傷の激しいケーブル等を長時間接続す
ると、出力信号の反射波が出力コネクタ６０に近い部分
に悪影響を与える。とくに、高周波信号発生装置の出力
が大きくかつＶＳＷＲも大きい場合、サーキュレータ５
０またはアイソレータのみのアイソレーションでは反射
波を吸収できず、反射波が出力コネクタ６０からアンプ
３０まで戻ってアンプの素子を損傷する場合がある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記説明のように、高
周波信号発生装置の出力が大きくかつＶＳＷＲも大きい
場合、サーキュレータ５０またはアイソレータのみのア
イソレーションでは反射波を吸収できず、反射波が出力
コネクタ６０からアンプ３０まで戻ってアンプの素子を
損傷する場合があるなど実用上の不便があった。そこ
で、本発明は、こうした問題に鑑みなされたもので、そ
の目的は、出力のＶＳＷＲが規定以上となった場合に、
出力を保護する回路を設けた高周波信号発生装置を提供
することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】即ち、上記目的を達成す
るためになされた本発明の第１は、可変アッテネータの
減衰量をＡＬＣ制御回路の制御電圧で制御して出力レベ
ルの自動制御をしている高周波信号発生装置において、
出力信号の反射波を入力信号と分離して出力するサーキ
ュレータと、該サーキュレータの分離した反射波を検波
する検波器と、該検波器の検波出力と、第１の電圧源の
電圧とを比較して比較出力するコンパレータと、該コン
パレータの比較出力の制御により、前記ＡＬＣ制御回路
の制御電圧と第２の電圧源の電圧とを切り換えて、前記
可変アッテネータの制御電圧としているスイッチ手段
と、を具備していることを特徴とした高周波信号発生装
置を要旨としている。

【００１２】また、上記目的を達成するためになされた
本発明の第２は、出力信号の反射波を入力信号と分離し
て出力するサーキュレータと、該サーキュレータの分離
した反射波を検波する検波器と、該検波器の出力と、電
圧源の電圧とを比較して比較出力するコンパレータと、
該コンパレータの比較出力の制御により、発振器の出力
をアンプまたは終端抵抗に切り換えるスイッチ手段と、
を具備していることを特徴とした高周波信号発生装置を
要旨としている。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態は、下記の実
施例において説明する。

【００１４】

【実施例】（実施例１）本発明の実施例１について、図
１のブロック図を参照して構成と動作について説明す
る。本発明の出力保護回路を備えた高周波信号発生装置
の要部は、図１に示すように、発振器１０と、可変アッ
テネータ２０と、アンプ３０と、方向性結合器４０と、
サーキュレータ５０と、出力コネクタ６０と、検波器Ｄ
１と、ＡＬＣ制御回路７０との従来構成に、第１の電圧
源Ｅ１と、第２の電圧源Ｅ２と、スイッチ手段８０と、
検波器Ｄ２と、コンパレータ９０とを追加した構成にな
っている。

【００１５】従来と同じ構成ブロックは、従来技術で説
明したので説明を省略する。

【００１６】サーキュレータ５０は、端子１に入力した
信号を端子２から出力し、出力から端子２への反射信号
を入力信号と分離して端子３に出力している。

【００１７】検波器Ｄ２は、サーキュレータ５０の端子
２から端子３を介した反射信号を検波して、反射信号の
レベルに比例した検波電圧を出力する。

【００１８】コンパレータ９０は、検波器Ｄ２の検波電
圧と、第１の電圧源Ｅ１の電圧とを比較して、スイッチ
手段８０を制御する制御信号を出力している。

【００１９】そして、第１の電圧源Ｅ１の電圧は、コン
パレータ９０のしきい値であり、出力コネクタ６０に出
力の反射信号が戻る許容値である。例えば、第１の電圧
源Ｅ１の電圧は、出力コネクタ６０に接続したコンポー
ネントのＶＳＷＲが３のときの検波器Ｄ２の電圧とす
る。つまり、出力のＶＳＷＲが３以上のときコンパレー
タ９０の比較出力がでる。従って、電力に換算すると、
出力電力が１０Ｗの場合は、反射波の電力が５Ｗ以上の
ときコンパレータ９０の比較出力がでる。

【００２０】スイッチ手段８０は、コンパレータ９０の
比較出力を受けて、ＡＬＣ制御回路７０のａ側から第２
の電圧源Ｅ２の電圧のｂ側に切り換えるスイッチであ
り、例えば半導体スイッチで、出力のＶＳＷＲが３以上
となる期間が１ｍｓを越えたときに切り換える。また、
スイッチ手段８０は、通常はａ側に設定され、一旦ｂ側
に切り換わると電源が再投入されるまでｂ側に保持し、
電源を再投入したときにａ側となるように切り換える。

【００２１】第２の電圧源Ｅ２の電圧は、可変アッテネ
ータ２０が最大減衰量となる電圧に設定する。

【００２２】次に、第１の電圧源Ｅ１の電圧のしきい値
を出力のＶＳＷＲが３となる電圧に設定して、出力保護
回路が働く場合の動作について説明する。

【００２３】出力コネクタ６０に反射して戻った反射波
は、サーキュレータ５０の端子２から端子３を介して検
波器Ｄ２で検出される。

【００２４】そして、ＶＳＷＲが３以上のとき、検波器
Ｄ２で検出された電圧Ｖｄは、第１の電圧源Ｅ１の電圧
よりも高くなるので、コンパレータ９０に比較出力が出
力される。

【００２５】また、コンパレータ９０の比較出力によ
り、スイッチ手段８０は、ａ側からｂ側に切り換わる。
さらに、スイッチ手段８０がｂ側に切り換わると、第２
の電圧源Ｅ２の電圧が可変アッテネータ２０に印加され
る。

【００２６】よって、第２の電圧源Ｅ２の電圧の印加に
より、可変アッテネータ２０は減衰量が最大となるの
で、出力コネクタ６０からの出力レベルは最小となり、
反射波も無視できるほど小さくなるので反射波による影
響も無くなる。

【００２７】以上により、出力のＶＳＷＲが規定より大
きくなった場合、可変アッテネータ２０は減衰量最大と
なるので、反射波がアンプ３０まで戻ってアンプの素子
等が損傷するのを防止できる。

【００２８】（実施例２）本発明の実施例２について、
図２のブロック図を参照して構成と動作について説明す
る。本発明の実施例２は、図２に示すように、発振器１
０と、アンプ３０と、サーキュレータ５０と、出力コネ
クタ６０と、電圧源Ｅ１と、スイッチ手段８０と、終端
抵抗Ｒ２と、検波器Ｄ２と、コンパレータ９０との構成
になっている。実施例２は、実施例１からＡＬＣ制御を
構成するブロックを削除した構成である。従って、実施
例１と同じ構成ブロックは、実施例１で説明したので説
明を省略する。

【００２９】スイッチ手段８０は、発振器１０の出力を
受けて、アンプのａ側から終端抵抗Ｒ２のｂ側に切り換
えるスイッチであり、実施例１と同様に例えば半導体ス
イッチ等で、出力のＶＳＷＲが３以上となる期間が１ｍ
ｓを越えたときに切り換える。また、スイッチ手段８０
は、通常はａ側に設定され、コンパレータ９０の比較出
力により一旦ｂ側に切り換わると、電源が再投入される
までｂ側に保持し、電源を再投入したときにａ側となる
ように制御する。

【００３０】そして、終端抵抗Ｒ２は、発振器１０の出
力インピーダンスが５０Ωであれば５０Ωの抵抗を使用
する。

【００３１】次に、本実施例２の保護回路の動作につい
て説明する。実施例１と同様に、電圧源Ｅ１の電圧は、
出力コネクタ６０の出力のＶＳＷＲが３のときの検波器
Ｄ２の出力電圧とする。従って、出力コネクタ６０の出
力のＶＳＷＲが３以上となったとき、コンパレータ９０
の比較出力により、スイッチ手段８０は、ａ側からｂ側
に切り換わる。

【００３２】そして、スイッチ手段８０がｂ側に切り換
わると、発振器１０の出力は終端抵抗Ｒ２に印加される
ので、発振器１０の出力はコネクタ６０からは出力され
ない。

【００３３】以上により、出力のＶＳＷＲが規定より大
きくなった場合、保護回路が動作して出力が出なくなる
ので反射波がアンプ３０まで戻ってアンプの素子等が損
傷するのを防止する。

【００３４】ところで、実施例２はＡＬＣ制御が無い場
合の構成として説明したが、ＡＬＣ制御がある場合でも
可変アッテネータ２０の前にスイッチ手段８０と、終端
抵抗Ｒ２とを設けることにより同様に実施できる。

【００３５】

【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、以下に記載されるような効果を奏する。実施例
１では、出力のＶＳＷＲが規定より大きくなった場合、
可変アッテネータ２０は減衰量最大となるので、出力コ
ネクタ６０からの出力レベルは最小となり、反射波も無
視できるほど小さくなるので反射波による影響も無くな
る効果がある。また、実施例２では、出力のＶＳＷＲが
規定より大きくなった場合、保護回路が動作して出力が
出なくなるので反射波の影響も無くなる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の高周波信号発生装置のブロ
ック図である。

【図２】本発明の実施例２の高周波信号発生装置のブロ
ック図である。

【図３】従来の高周波信号発生装置のブロック図であ
る。

【符号の説明】

１０ 発振器 ２０ 可変アッテネータ ３０ アンプ ４０ 方向性結合器 ５０ サーキュレータ ６０ 出力コネクタ ７０ ＡＬＣ制御回路 ８０ スイッチ手段 ９０ コンパレータ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可変アッテネータの減衰量をＡＬＣ制御
   回路の制御電圧で制御して出力レベルの自動制御をして
   いる高周波信号発生装置において、 出力信号の反射波を入力信号と分離して出力するサーキ
   ュレータと、 該サーキュレータの分離した反射波を検波する検波器
   と、 該検波器の検波出力と、第１の電圧源の電圧とを比較し
   て比較出力するコンパレータと、 該コンパレータの比較出力の制御により、前記ＡＬＣ制
   御回路の制御電圧と第２の電圧源の電圧とを切り換え
   て、前記可変アッテネータの制御電圧として出力するス
   イッチ手段と、 を具備していることを特徴とした高周波信号発生装置。
2. 【請求項２】 出力信号の反射波を入力信号と分離して
   出力するサーキュレータと、 該サーキュレータの分離した反射波を検波する検波器
   と、 該検波器の出力と、電圧源の電圧とを比較して比較出力
   するコンパレータと、 該コンパレータの比較出力の制御により、発振器の出力
   をアンプまたは終端抵抗に切り換えるスイッチ手段と、 を具備していることを特徴とした高周波信号発生装置。