JPS58195308A - 超高周波電力増幅器 - Google Patents
超高周波電力増幅器Info
- Publication number
- JPS58195308A JPS58195308A JP57077471A JP7747182A JPS58195308A JP S58195308 A JPS58195308 A JP S58195308A JP 57077471 A JP57077471 A JP 57077471A JP 7747182 A JP7747182 A JP 7747182A JP S58195308 A JPS58195308 A JP S58195308A
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- JP
- Japan
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- high frequency
- ultra
- amplifier
- power
- divided
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- Pending
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- Aerials With Secondary Devices (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（１）発明の技術分野
本発明は超高周波増幅器、特に飽和出力レベルの高い高
電力を得ることがで色るマイクロ波用増＠器に関する。
電力を得ることがで色るマイクロ波用増＠器に関する。
０（２） 技術の背景
一般に、マイクロ波をレーダ多重通信や人工衛星向の搬
送波とし、て利用する場合は非常に高い電力に増幅して
伝送しなければならない。ところが電・力増幅器には、
第１図に示すように入力電力Ｐ１と出力電力ＰＯの関係
がすべての範囲で線形とはならず、飽和電力Ｐｓ以上の
出力は得られないという性質がある。
送波とし、て利用する場合は非常に高い電力に増幅して
伝送しなければならない。ところが電・力増幅器には、
第１図に示すように入力電力Ｐ１と出力電力ＰＯの関係
がすべての範囲で線形とはならず、飽和電力Ｐｓ以上の
出力は得られないという性質がある。
このため高電力のマイクロ波を増幅する場合は。
□入力電力を分割して分割数に等しい複数個の増幅器に
よりそれぞれの入力電力を増幅し、出力時に合成する方
法が採用されている。
よりそれぞれの入力電力を増幅し、出力時に合成する方
法が採用されている。
（３） 従来技術と問題点
第２図は従来の超高周波電力増幅器の回路構成図であり
、入出力端子ＩＮ、ＯＵＴにそれぞれ接続したカプラ０
１． Ｏｏと各入出力用カブラＣＩ。
、入出力端子ＩＮ、ＯＵＴにそれぞれ接続したカプラ０
１． Ｏｏと各入出力用カブラＣＩ。
Ｃｏに並列接続するカプラＯｉｌ、Ｏｏ、及びＯｏｌ。
０ｏｆｆｉ 史にカプラＯ１１，，Ｃｏ１間とＯＩｓ
＋Ｏｏ１間に接続された増幅器Ａｔ、Ａｍ と＾３．
Ａ４を有している。
＋Ｏｏ１間に接続された増幅器Ａｔ、Ａｍ と＾３．
Ａ４を有している。
入力端子ＩＮに供給されたマイクロ波は先ず増幅器＾１
．＾２ 、Ａｍ 、Ａ４から見て入力側の第１段カブラ
ＯＩにより２つに分割され更にそれぞれが第２段カプラ
Ｏｉ Ｉ、 ｏｉｓにより２つに分割されて各増幅器ム
１ないしＡ４により増幅される。増幅され九マイクロ波
は今度は出力側のカプラＯｏｌ 、 Ｏｏｔによりそれ
ぞれ合成されて巖終段カプラ００に供給され、該カプラ
Ｃｏにより１つに合成され所定の高電力マイクロ波が出
力端子ＯＵＴから得られる。
．＾２ 、Ａｍ 、Ａ４から見て入力側の第１段カブラ
ＯＩにより２つに分割され更にそれぞれが第２段カプラ
Ｏｉ Ｉ、 ｏｉｓにより２つに分割されて各増幅器ム
１ないしＡ４により増幅される。増幅され九マイクロ波
は今度は出力側のカプラＯｏｌ 、 Ｏｏｔによりそれ
ぞれ合成されて巖終段カプラ００に供給され、該カプラ
Ｃｏにより１つに合成され所定の高電力マイクロ波が出
力端子ＯＵＴから得られる。
しかし、このように分割回路と合成回路にカプラが使用
され、第２図の従来回路では４つの増幅器に対し合１ｔ
６つのカプラが使用されている。即ちｎ個の増幅器に対
して２（ｎ−１）個のカプラが会費である。
され、第２図の従来回路では４つの増幅器に対し合１ｔ
６つのカプラが使用されている。即ちｎ個の増幅器に対
して２（ｎ−１）個のカプラが会費である。
このため、入力端子ＩＮから供給されたマイクロ彼電力
は各カプラ０１，０１１，００１，００１，００を通過
するごとに攪の内部で導体損による損失を生じるため、
特に’ｆｆｌ力餞のカプラＣ・・、０゜８，０・内で腎 の伝送損失ｏ７生により、増幅器全体の効率低下を招来
し、出力端子ＯＵＴからは所定の高電力を得 象る
には更に増幅器の数を増加する必要がある等の問題点が
あった。
は各カプラ０１，０１１，００１，００１，００を通過
するごとに攪の内部で導体損による損失を生じるため、
特に’ｆｆｌ力餞のカプラＣ・・、０゜８，０・内で腎 の伝送損失ｏ７生により、増幅器全体の効率低下を招来
し、出力端子ＯＵＴからは所定の高電力を得 象る
には更に増幅器の数を増加する必要がある等の問題点が
あった。
（４） 発明の目的
本発明の目的は、入力端子から各増幅′ａまでの分割回
路と各増幅器から出力端子までの合成回路とを電磁ホー
ンと送受信アンテナから成る空間囲路として構成するこ
とにより、超高周波の人力から出力までの伝送損失を減
少させて超高周波電力増幅器の効率を向上することＫあ
る。
路と各増幅器から出力端子までの合成回路とを電磁ホー
ンと送受信アンテナから成る空間囲路として構成するこ
とにより、超高周波の人力から出力までの伝送損失を減
少させて超高周波電力増幅器の効率を向上することＫあ
る。
（５）発明・の構成
本発明によれば、入力端子に供給された超高周波を分割
して各分割された超高周波の電力を複数個の増幅素子に
より増幅し、各増幅された超高周波を合成して高電力の
超高周波を番力端子から得るようにした超高周波合成用
ｌ１１！器において、・上記入力端子に接続した超高周
波分割用の開口面アンテナ素子が回転楕円面を形成する
楕円曲線の一方の焦点位置に、上記出力端子、に接続し
た超高周波合成用の開口面アンテナ素子が該楕円曲線の
他方の焦点位置にそれぞれ配設され、１１！に上記各増
幅素子の入力側に接続した分割超高周波受信用のアンテ
ナ素・子″と各増幅素子の出力側に接続した分割超高周
波送信用のアンテナ素子とから成る１対のアンテナ素子
が上記楕円曲線に沿って複数対配電されていることを特
徴とする超高周波増幅器が提供される。
して各分割された超高周波の電力を複数個の増幅素子に
より増幅し、各増幅された超高周波を合成して高電力の
超高周波を番力端子から得るようにした超高周波合成用
ｌ１１！器において、・上記入力端子に接続した超高周
波分割用の開口面アンテナ素子が回転楕円面を形成する
楕円曲線の一方の焦点位置に、上記出力端子、に接続し
た超高周波合成用の開口面アンテナ素子が該楕円曲線の
他方の焦点位置にそれぞれ配設され、１１！に上記各増
幅素子の入力側に接続した分割超高周波受信用のアンテ
ナ素・子″と各増幅素子の出力側に接続した分割超高周
波送信用のアンテナ素子とから成る１対のアンテナ素子
が上記楕円曲線に沿って複数対配電されていることを特
徴とする超高周波増幅器が提供される。
（６）発明の実施例
第３図は本発明に係る超高周波電力増幅器の、略斜視図
である０本発明増幅器は開口面アンテナ。
である０本発明増幅器は開口面アンテナ。
例えば電磁ホーン２の入力端子ＩＮから“供給された超
高′４８彼１例えばマイクロ波を楕円面１上に配列され
た受信用アンテナ素子１１．１３．１５゜１７に向かっ
て空間に放射して分割し、受信したマイクロ波を各増幅
ｉ ＡＩＩＪＰにより増幅してそれぞれ送信用アンテナ
素子１２，１４．１６．１８から他の電磁ホーン３に向
かって空間に放射して合成し出力端子ＯＵＴ から高電
力のマイクロ波を得るようになっている。尚、図面を簡
略化するためアンテナ素子１３と１４・の間にのみ増幅
器ＡＭＰが接続されているように描かれているが、他の
アンテナ素子ｌｌと１２．１５と１５．１７と１８そｔ
ぞれの間にも同様の増幅器が接続されている。
高′４８彼１例えばマイクロ波を楕円面１上に配列され
た受信用アンテナ素子１１．１３．１５゜１７に向かっ
て空間に放射して分割し、受信したマイクロ波を各増幅
ｉ ＡＩＩＪＰにより増幅してそれぞれ送信用アンテナ
素子１２，１４．１６．１８から他の電磁ホーン３に向
かって空間に放射して合成し出力端子ＯＵＴ から高電
力のマイクロ波を得るようになっている。尚、図面を簡
略化するためアンテナ素子１３と１４・の間にのみ増幅
器ＡＭＰが接続されているように描かれているが、他の
アンテナ素子ｌｌと１２．１５と１５．１７と１８そｔ
ぞれの間にも同様の増幅器が接続されている。
楕円面１は長軸りに関して楕円曲線０を回転したもので
あり、楕円曲線０の近傍には上下方向に送受１対のアン
テナ素子１１と１２．１３と１４゜１５と１６．１７と
１８が配列されかつ楕円曲線０の第１焦点Ｆ、Ｆ’上に
それぞれ受信用の電磁ホーン３送信用の電磁ホーン２が
配置されている（第３図）。
あり、楕円曲線０の近傍には上下方向に送受１対のアン
テナ素子１１と１２．１３と１４゜１５と１６．１７と
１８が配列されかつ楕円曲線０の第１焦点Ｆ、Ｆ’上に
それぞれ受信用の電磁ホーン３送信用の電磁ホーン２が
配置されている（第３図）。
分割用電磁ホーン２は導波管（図示省略）の終端に接続
され、導波管内を進行して来たマイクロ波を入力端子Ｉ
Ｎよシ供給して空間に向って有効に分割放射する機能を
有する。該電磁ホーン２から放射される電磁波は受信用
アンテナ素子１１゜１３．１５．１７に向かうので１図
示するように扇形電磁ホーンが使用されることが好まし
い、また扇形電磁ホー／２からは第４図に示すようにＯ
を中心とする球面波が放射され１．この中心０即ち：５ ｚ −ｙ ２ Ｏｌ＊Ａ°Ｈ＠ ３［Ｗ（２）１Ｍ、ａ
Ｆ’＆−ｔしている。 □・′−受
信用アンテナ素子１３は、パターンアンテナで形成され
ている。即ち第５図に示すように楕円面１と適合するわ
ん曲プリント板１３１上にエツチング処理された鋼のア
ンテナパターン１３２が形成されたものである。他の受
信用アンテナ素子１１．１５．１７も同様である。
され、導波管内を進行して来たマイクロ波を入力端子Ｉ
Ｎよシ供給して空間に向って有効に分割放射する機能を
有する。該電磁ホーン２から放射される電磁波は受信用
アンテナ素子１１゜１３．１５．１７に向かうので１図
示するように扇形電磁ホーンが使用されることが好まし
い、また扇形電磁ホー／２からは第４図に示すようにＯ
を中心とする球面波が放射され１．この中心０即ち：５ ｚ −ｙ ２ Ｏｌ＊Ａ°Ｈ＠ ３［Ｗ（２）１Ｍ、ａ
Ｆ’＆−ｔしている。 □・′−受
信用アンテナ素子１３は、パターンアンテナで形成され
ている。即ち第５図に示すように楕円面１と適合するわ
ん曲プリント板１３１上にエツチング処理された鋼のア
ンテナパターン１３２が形成されたものである。他の受
信用アンテナ素子１１．１５．１７も同様である。
また、送信用アンテナ−子１２．１４．１６゜１８と合
成用扇形電融ホーン：ｌｌｔ、それぞれ既述した受信用
アンテナ素子１１，１３，１５．１７と分割用哨形電磁
ホーン２に同じ構造、配置を有する。尚上Ｉｉ己送送受
信用アンテナ素子１ないし１８は、電磁ホーン２．３に
対し非常に指向性の強いペンシルビーム電界を形成する
ことが好ましい。
成用扇形電融ホーン：ｌｌｔ、それぞれ既述した受信用
アンテナ素子１１，１３，１５．１７と分割用哨形電磁
ホーン２に同じ構造、配置を有する。尚上Ｉｉ己送送受
信用アンテナ素子１ないし１８は、電磁ホーン２．３に
対し非常に指向性の強いペンシルビーム電界を形成する
ことが好ましい。
上記受信用アンテナ素子１３と送信用アンテナ素子１４
間には、−え赫ガリウムヒ素の電界効果トランジスタに
より形成された増幅器ＡＭＰが接続され扇形電磁ホーン
５” Ａ−ら放射され分割して７７ケ、−□１３に８ン
゛（□工ｔ＊ｔｐｍ−ｔｈ、＠、、肚、、。
間には、−え赫ガリウムヒ素の電界効果トランジスタに
より形成された増幅器ＡＭＰが接続され扇形電磁ホーン
５” Ａ−ら放射され分割して７７ケ、−□１３に８ン
゛（□工ｔ＊ｔｐｍ−ｔｈ、＠、、肚、、。
の送受信用アンテナ素子間にも一様の増幅器が接続され
ている。
ている。
上記送受信用アンテナ素子と電磁ホーンとの距１１１Ｖ
ｉ第６図から明らかなように、楕円曲線Ｃの方程式を満
足する関係、即ちＦ Ｐ ＋ Ｐ ｉ？’ ＝ ｌ’
？’＋Ｐ’Ｆ’＝一定なる関係を満足しなければならな
い。この場合ＰまたはＰｌは第３図において受信用アン
テナ素子１３または１５の電磁波の受信個所と送信用ア
ンテナ素子１４または１６の送信個所を図式的に一点と
して敗扱ったものである。
ｉ第６図から明らかなように、楕円曲線Ｃの方程式を満
足する関係、即ちＦ Ｐ ＋ Ｐ ｉ？’ ＝ ｌ’
？’＋Ｐ’Ｆ’＝一定なる関係を満足しなければならな
い。この場合ＰまたはＰｌは第３図において受信用アン
テナ素子１３または１５の電磁波の受信個所と送信用ア
ンテナ素子１４または１６の送信個所を図式的に一点と
して敗扱ったものである。
上記の構成を有する超高周波電力増幅器は次のように動
作する。
作する。
扇形電磁ホーン２の入力端子１’Ｎから供給されたマイ
クロ波は楕円曲線Ｃの第２焦点Ｆ１を中心に球面状に空
間に放射され４つに分割されて、受信用アンテナ１１な
いし１７．に到達し各増幅器ＡＭＰにより増幅される（
第３図）。
クロ波は楕円曲線Ｃの第２焦点Ｆ１を中心に球面状に空
間に放射され４つに分割されて、受信用アンテナ１１な
いし１７．に到達し各増幅器ＡＭＰにより増幅される（
第３図）。
増幅後、各分割されたマイクロ波は送信用アンテナ素子
１２．１４．１６．１８から再び空間に放射されそれぞ
れ合成用電磁ホーン３に向かう。
１２．１４．１６．１８から再び空間に放射されそれぞ
れ合成用電磁ホーン３に向かう。
分割マイクロ波は楕円曲線０の第１焦点下において合成
され、出力端子ＯＵＴから高電力のマイクロ波として導
波管（図示省略）内を伝播して行く。
され、出力端子ＯＵＴから高電力のマイクロ波として導
波管（図示省略）内を伝播して行く。
第７図は、本発明の第２実施例であり、第１と第２焦点
Ｆ 、 Ｆ’が一致して楕円−１ｃ、楕円面１が円曲線
１球面となった特別の場合である。第１実施例（第３図
）と異なるのは、扇形電磁ホーンが１つだけ設けられて
いること及びサーキュレータ４が新たに設けられている
ことである。従って。
Ｆ 、 Ｆ’が一致して楕円−１ｃ、楕円面１が円曲線
１球面となった特別の場合である。第１実施例（第３図
）と異なるのは、扇形電磁ホーンが１つだけ設けられて
いること及びサーキュレータ４が新たに設けられている
ことである。従って。
入力端子ＩＮから供給されたマイクロ波は分割用電磁ホ
ーン２によシ分割された後、受信用アンテナ素子１１．
１３．１５．１７により受信され各増幅器ＡＭＰで増幅
されて送信用アンテナ素子１２．１４，１６．１８から
空間に放射され、再び電磁ホーン２により合成されてサ
ーキュレータ４を通過し出力端子ＯＵＴから導波管内を
伝播して行く。また第８図は第３実施例であって、送受
イど用アンテナ素子を２４１実施例（第３図）や第２’
５１１！施例（第６図）と異なり上下方向でなく左右方
向に配列した奄のである。
ーン２によシ分割された後、受信用アンテナ素子１１．
１３．１５．１７により受信され各増幅器ＡＭＰで増幅
されて送信用アンテナ素子１２．１４，１６．１８から
空間に放射され、再び電磁ホーン２により合成されてサ
ーキュレータ４を通過し出力端子ＯＵＴから導波管内を
伝播して行く。また第８図は第３実施例であって、送受
イど用アンテナ素子を２４１実施例（第３図）や第２’
５１１！施例（第６図）と異なり上下方向でなく左右方
向に配列した奄のである。
（７）発明の効果
本発明によれば、超高周波電力端Ｗａ器の入力分割回路
と出力合成回路をビームアンテナのような線状または棒
状アンテナ素子及び電磁ホーンのような開口面アンテナ
素子を用いた空間回路として構成し九ので、増幅器内部
の電力損失が減少して超高周波電力増幅器の効率向上に
資することができる。
と出力合成回路をビームアンテナのような線状または棒
状アンテナ素子及び電磁ホーンのような開口面アンテナ
素子を用いた空間回路として構成し九ので、増幅器内部
の電力損失が減少して超高周波電力増幅器の効率向上に
資することができる。
第１図は超高周波電力増幅器の一般的な入出力特性図、
第２図は従来の超高周波電力増幅器の構成図、第３図は
本発明に係る超高周波電力増Ｉｌｌ＆器の構成図、第４
図は第３図の扇形電磁ホーンの断面図、第５図はｍ３図
の送受信用アンテナ素子の構成図、第６図は第３図の各
構成素子の位蓋関係図、第７図と第８図は本発明の他の
実施例の構成図である。 ｌ・・・楕円面、２・・・分割用開口面アンテナ素子、
１・、′ ３・・・合成用開口面アンテナ素子、１１．１３゜□、
パ・ １５．１７・・・受信用アンテナ素子、１２．１４゜・
・′ （ １６，１８・・・送信用アンテナ素子。 第１図 １２図 箒３ｙ！Ｊ 第４図 第５図 第６図 ／ Ｎ
第２図は従来の超高周波電力増幅器の構成図、第３図は
本発明に係る超高周波電力増Ｉｌｌ＆器の構成図、第４
図は第３図の扇形電磁ホーンの断面図、第５図はｍ３図
の送受信用アンテナ素子の構成図、第６図は第３図の各
構成素子の位蓋関係図、第７図と第８図は本発明の他の
実施例の構成図である。 ｌ・・・楕円面、２・・・分割用開口面アンテナ素子、
１・、′ ３・・・合成用開口面アンテナ素子、１１．１３゜□、
パ・ １５．１７・・・受信用アンテナ素子、１２．１４゜・
・′ （ １６，１８・・・送信用アンテナ素子。 第１図 １２図 箒３ｙ！Ｊ 第４図 第５図 第６図 ／ Ｎ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、 入力端子に供給された超高周波を分割して各分割
された超高周波の電力を豪数個の増幅素子によシ増幅し
、各増幅された超高周波を合成して高電力の超高周波を
出力端子から得るようにした超高周波電力増幅１１にお
いて、上記入力端子に接続した超高周波分割用の開口面
アンテナ素子が。 回転楕円面を形成する楕円曲線の一方の焦点位置に上記
出力亀子に接続した超高周波合成用の開口面アンテナ素
子が誼楕円曲線の他方の焦点位置にそれぞれ配設され、
更に上記各増幅素子の入力軸に接続した分割超高周波受
信用のアンテナ素子と各増幅素子の出力側に接続した分
割超高周波送信用のアンテナ素子とから成る１対のアン
テナ素子が上記楕円曲線に沿って複数対配置されている
ことを特徴とする超高周波増幅器。 ２ 入力端子に供給された超高同波を分割して各分割さ
れた超高周波の電力を複数個の増幅素子により増幅し、
各増幅された超高周波を合成して高電力の超高周波を出
力端子から得るようにした超高周波電力増幅器において
。 上記入力端子にサーキユレータを介して接続した鰯高周
波分割及び合成用の開口面アンテナ素子全回転球面の焦
点上に配設し、艶に各増幅素子の入力軸に接続した分割
超高周波受信用のアンテナ素子と各増幅素子の出力軸に
接続した分割超高周波送信用のアンテナ素子とからなる
１対のアンテナ素子が上記回転球面上に複数対配置され
ていることを特徴とする °
超高周波増幅器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57077471A JPS58195308A (ja) | 1982-05-11 | 1982-05-11 | 超高周波電力増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57077471A JPS58195308A (ja) | 1982-05-11 | 1982-05-11 | 超高周波電力増幅器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58195308A true JPS58195308A (ja) | 1983-11-14 |
Family
ID=13634894
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57077471A Pending JPS58195308A (ja) | 1982-05-11 | 1982-05-11 | 超高周波電力増幅器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58195308A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008512940A (ja) * | 2004-09-09 | 2008-04-24 | レイセオン・カンパニー | 反射アンテナ |
| CN108511909A (zh) * | 2018-05-08 | 2018-09-07 | 鹰视云（北京）科技有限公司 | 一种球面相控阵天线的布阵方法 |
-
1982
- 1982-05-11 JP JP57077471A patent/JPS58195308A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008512940A (ja) * | 2004-09-09 | 2008-04-24 | レイセオン・カンパニー | 反射アンテナ |
| JP4856078B2 (ja) * | 2004-09-09 | 2012-01-18 | レイセオン カンパニー | 反射アンテナ |
| CN108511909A (zh) * | 2018-05-08 | 2018-09-07 | 鹰视云（北京）科技有限公司 | 一种球面相控阵天线的布阵方法 |
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