JPS6211311A - スペ−ス増幅器 - Google Patents
スペ−ス増幅器Info
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- JPS6211311A JPS6211311A JP61121376A JP12137686A JPS6211311A JP S6211311 A JPS6211311 A JP S6211311A JP 61121376 A JP61121376 A JP 61121376A JP 12137686 A JP12137686 A JP 12137686A JP S6211311 A JPS6211311 A JP S6211311A
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- waveguide section
- power
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q21/00—Antenna arrays or systems
- H01Q21/0006—Particular feeding systems
- H01Q21/0025—Modular arrays
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q21/00—Antenna arrays or systems
- H01Q21/0006—Particular feeding systems
- H01Q21/0018—Space- fed arrays
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/60—Amplifiers in which coupling networks have distributed constants, e.g. with waveguide resonators
- H03F3/602—Combinations of several amplifiers
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microwave Amplifiers (AREA)
- Amplifiers (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (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】
逢盃公１
本発明は多数の固体増幅器を有する導波管アレーを備え
た高電力固体スペース増幅器に関する。
た高電力固体スペース増幅器に関する。
特に、この増幅器アレーは、信号を実質的にこぼれさせ
ずにこの増幅器アレーに対し。
ずにこの増幅器アレーに対し。
一様に分配するためにアンテナのアパーチャの所及びこ
のアンテナの給電部又は給電アレーの影像面のところに
配置されている。
のアンテナの給電部又は給電アレーの影像面のところに
配置されている。
先太ｌ生豆１」
衛星又は地球上のマイクロ波システムで遠隔の場所に送
信される信号電力を増大する為の増幅作用はいろいろの
システムで使用されている。従来技術で知られた１つの
種類のシステムは、米国特許第３，９８９，９９４号に
開示された空間指向のマイクロ波電力伝送システムであ
る。この特許では、太陽エネルギーステーションの為の
組み合わせられた能動的な移手段のシステムにより発生
された直流電力を地球に送り戻されるマイクロ波エネル
ギーに変換するための複数個の直結マイクロ波エネルギ
ー発生装置を有している。この装置では、低電力ビーム
が地上局から受信されて増幅後地上局に再び送り戻され
る。増幅器に関する固体設計を使用する同様な装置は、
テキサス州ヒユーストン、 １９８０年１１月３０日〜
１２月４日の口、′挫のエル、レオボルド（Ｌ。
信される信号電力を増大する為の増幅作用はいろいろの
システムで使用されている。従来技術で知られた１つの
種類のシステムは、米国特許第３，９８９，９９４号に
開示された空間指向のマイクロ波電力伝送システムであ
る。この特許では、太陽エネルギーステーションの為の
組み合わせられた能動的な移手段のシステムにより発生
された直流電力を地球に送り戻されるマイクロ波エネル
ギーに変換するための複数個の直結マイクロ波エネルギ
ー発生装置を有している。この装置では、低電力ビーム
が地上局から受信されて増幅後地上局に再び送り戻され
る。増幅器に関する固体設計を使用する同様な装置は、
テキサス州ヒユーストン、 １９８０年１１月３０日〜
１２月４日の口、′挫のエル、レオボルド（Ｌ。
Ｌｅｏｐｏｌｄ ）による論文、頁７２．１．１〜７２
．１゜５に開示されている。
．１゜５に開示されている。
米国特許第４，４１５，９０１号は低電力ビーム切り替
え可能アンテナ装置に関し、このアンテナ装置は、走査
可能な給電アレーのフーリエ変換面における主反射器の
アパーチャに増幅アレーを有している。この装置によれ
ば、給電アレーから所定方向に放射される信号はアンテ
ナのアパーチャのところで適切に増幅することができ、
そして、給電アレーにより放射されるビームの移相に等
しい相対的な移相をされて再放射されることができる。
え可能アンテナ装置に関し、このアンテナ装置は、走査
可能な給電アレーのフーリエ変換面における主反射器の
アパーチャに増幅アレーを有している。この装置によれ
ば、給電アレーから所定方向に放射される信号はアンテ
ナのアパーチャのところで適切に増幅することができ、
そして、給電アレーにより放射されるビームの移相に等
しい相対的な移相をされて再放射されることができる。
電圧ｉｔｇ幅をする減少した数の移相器をアンテナに提
供するためのアレーを、このアンテナのアパーチャに備
えた他の装置は米国特許第４，３８８，８２８号に開示
されている。一般的には、増幅を伴う高電力が要求され
る場合、進行波管のような装置及び他の類似の装置が使
用された。この理由は、この装置１個で必要な高電力を
持つ十分な増幅が提供できるからである。高電力増幅の
ために（例えば、信頼性、軽量及び（又は）低電力電源
のために）固体装置が考えられた場合、アレー内でこれ
らの装置の多くは必要な電力出力を提供することを要求
される。このようなアレーを形成する場合の問題は、必
要とされる固体装置の全てに入力信号を与えるための分
割回路網が必要とされるということである。然し乍ら、
この分割回路網は、増幅器アレーにより得られる電力の
多くがその分割回路網で失われるので効率的でない、同
様な損失は増幅アレーが組合わせ器を要する場合、逆方
向で見られる。従来技術の−この問題は、関連する分割
器又は組合わせ器に見られる電力損失を回避する固体増
幅器アレーに関する技術を提供することである。
供するためのアレーを、このアンテナのアパーチャに備
えた他の装置は米国特許第４，３８８，８２８号に開示
されている。一般的には、増幅を伴う高電力が要求され
る場合、進行波管のような装置及び他の類似の装置が使
用された。この理由は、この装置１個で必要な高電力を
持つ十分な増幅が提供できるからである。高電力増幅の
ために（例えば、信頼性、軽量及び（又は）低電力電源
のために）固体装置が考えられた場合、アレー内でこれ
らの装置の多くは必要な電力出力を提供することを要求
される。このようなアレーを形成する場合の問題は、必
要とされる固体装置の全てに入力信号を与えるための分
割回路網が必要とされるということである。然し乍ら、
この分割回路網は、増幅器アレーにより得られる電力の
多くがその分割回路網で失われるので効率的でない、同
様な損失は増幅アレーが組合わせ器を要する場合、逆方
向で見られる。従来技術の−この問題は、関連する分割
器又は組合わせ器に見られる電力損失を回避する固体増
幅器アレーに関する技術を提供することである。
発」ＬΩ」Ｌ約
従来技術の上記問題は、導波管アレーに配置された多数
の固体増幅器を有する高電力固体スペース＃！４ｃＩ器
に関する本発明により解決された。その導波管アレーは
、実質的に信号のこぼれがなく導波管アレーに一様な信
号の分配を受けるようにアンテナ装置のアパーチャ内に
おいてアンテナ給電部の影像面に配置されている。
の固体増幅器を有する高電力固体スペース＃！４ｃＩ器
に関する本発明により解決された。その導波管アレーは
、実質的に信号のこぼれがなく導波管アレーに一様な信
号の分配を受けるようにアンテナ装置のアパーチャ内に
おいてアンテナ給電部の影像面に配置されている。
本発明の態様では、多数の固体増幅器よりなるアレーを
有し、このアレーの各部は、帰還を防止する為に導波管
から増幅器への広帯域整合と導波管のフィルタ作用を提
供する、導波管により取り付けられた、１個以上の増植
血←１１ ｈ１壮嬰屯Δハ宜÷＋Ｆ）Ｊ ／）ブＲ−ブ
増幅塁が提供される。
有し、このアレーの各部は、帰還を防止する為に導波管
から増幅器への広帯域整合と導波管のフィルタ作用を提
供する、導波管により取り付けられた、１個以上の増植
血←１１ ｈ１壮嬰屯Δハ宜÷＋Ｆ）Ｊ ／）ブＲ−ブ
増幅塁が提供される。
１鼓星１」
第１図は本発明による固体増幅器装置を示す。この装置
は固体増幅器アレー（以下、単に増幅器アレーという）
ｌＯを有しており、この増幅器アレー１０は、分割回路
を必要とせずにこの増幅器アレーの各増幅器に対し、入
力信号を一様に分配する為にアンテナ装置の反射器１１
のアパーチャに配置されることが望ましい、第１図のア
ンテナ装置は、反射器１１に放射する単一の給電ホーン
１２を有している。この増幅器アレー１０の少なくとも
所定の軸心が給電ホーン１２の影像面Σに配置されてい
て、増幅器アレー１０が給電ホーン１２のアパーチャの
影像を略含むように増幅器アレー１０は配置されている
。増幅器アレー１０は、第１図においてその小さい部分
で示したように互いに隣接配置の複数の導波管１３を有
している。複数の導波管１３の中には、今後更に詳しく
説明する同数の又はより多くの固体増幅器が取り付けら
れている。尚、水増幅器アレー１０は、又、第２図に示
したように、線形又は２次元の給電アレー１５及び関連
する小反射器１６を用いて構成することができ、そして
、第１図又は第２図の増幅器アレー１０に当る波面は平
面波、球面波又は他の任意の形状の波面でもよい。尚、
以下の説明は、増幅器アレー１０の増幅器の各々に入力
信号を分配するための回路を避ける為に送信装置にのみ
関するが、本装置は、又、増幅器アレー１０の増幅器
により増幅された信号（複数）を組合わせる為の手段を
回避する為に受信装置にも適応可能である。
は固体増幅器アレー（以下、単に増幅器アレーという）
ｌＯを有しており、この増幅器アレー１０は、分割回路
を必要とせずにこの増幅器アレーの各増幅器に対し、入
力信号を一様に分配する為にアンテナ装置の反射器１１
のアパーチャに配置されることが望ましい、第１図のア
ンテナ装置は、反射器１１に放射する単一の給電ホーン
１２を有している。この増幅器アレー１０の少なくとも
所定の軸心が給電ホーン１２の影像面Σに配置されてい
て、増幅器アレー１０が給電ホーン１２のアパーチャの
影像を略含むように増幅器アレー１０は配置されている
。増幅器アレー１０は、第１図においてその小さい部分
で示したように互いに隣接配置の複数の導波管１３を有
している。複数の導波管１３の中には、今後更に詳しく
説明する同数の又はより多くの固体増幅器が取り付けら
れている。尚、水増幅器アレー１０は、又、第２図に示
したように、線形又は２次元の給電アレー１５及び関連
する小反射器１６を用いて構成することができ、そして
、第１図又は第２図の増幅器アレー１０に当る波面は平
面波、球面波又は他の任意の形状の波面でもよい。尚、
以下の説明は、増幅器アレー１０の増幅器の各々に入力
信号を分配するための回路を避ける為に送信装置にのみ
関するが、本装置は、又、増幅器アレー１０の増幅器
により増幅された信号（複数）を組合わせる為の手段を
回避する為に受信装置にも適応可能である。
第３図は第１図又は第２図の増幅器アレーで使用される
固体増幅器装置（以下、単に増幅器装置という）９に関
する例示的な構成を示す、更に詳述すると、増幅器装置
１９は基板２０を有し、この基板２ｏの第１の主面には
接地面２１を有している。基板２０の第２の主面２２に
は夫々第１のマイクロストリップ線２３と第２のマイク
ロストリップ線２４を有する導電材料のパターンが配置
されている。基板２０に形成された電界効果トランジス
タ （ＦＥＴ）は、第１のマイクロストリップ線２３の
端から突出する２つの互いに離れた突出部２５により形
成された「ゲート」を有している。「ドレン」は第２の
マイクロストリップ線２４の端から突出する突出部２６
により形成されており、この突出部２６は突出部２５同
士の間に配置されており、そして「ソース」は互いに対
向する縁からゲートとしての突出部２５の方へ突出する
パッド２７により形成されている。
固体増幅器装置（以下、単に増幅器装置という）９に関
する例示的な構成を示す、更に詳述すると、増幅器装置
１９は基板２０を有し、この基板２ｏの第１の主面には
接地面２１を有している。基板２０の第２の主面２２に
は夫々第１のマイクロストリップ線２３と第２のマイク
ロストリップ線２４を有する導電材料のパターンが配置
されている。基板２０に形成された電界効果トランジス
タ （ＦＥＴ）は、第１のマイクロストリップ線２３の
端から突出する２つの互いに離れた突出部２５により形
成された「ゲート」を有している。「ドレン」は第２の
マイクロストリップ線２４の端から突出する突出部２６
により形成されており、この突出部２６は突出部２５同
士の間に配置されており、そして「ソース」は互いに対
向する縁からゲートとしての突出部２５の方へ突出する
パッド２７により形成されている。
そして、適切なバイアスが、夫々リード線２９ａと２９
ｂとにより第１と第２のマイクロストリップ線２３と２
４に接・統されたバイアス・パッド２８ａと２８ｂを介
し゛てＦＥＴに与えられている。リード線２９ａと２９
ｂは無線周波の電源への漏洩を防止して直流が適切にＦ
ＥＴをバイアスできるようにするために細いリード線で
ある。マイクロストリップ線２３と２４の端は、増幅器
装置１９が導波管の内部に取り付けられた時に増幅器装
置１９への入力プローブ及び出力プローブを夫々形成す
る狭い部分３０と３１によって基板２０の端で終端され
ている。尚、この狭い部分３０と３１は、又、それらの
プローブを形成するために基板２２の端に直接ではない
が隣接して終端することもできる。マイクロストリップ
線２３と２４及びリード線２９ａと２９ｂはｌ／４波長
の長さのものが好ましい、第３図には、又、等価回路の
図が示されており、そのいろいろの回路要素は基板２０
上の要素に対応する番号を付されている。尚、第３図の
増幅器装Ｍ１９は任意適当な増幅器がその代わりとなる
ことができるので、展示の為にのみ示されていて限定の
為に示されているのではない。例えば、同様な固体増幅
器はマサチューセッツ州ボストン、１９８３年 ５月３
１日乃至 ６月 ３日の旦を二Ωの １４５乃至１４７
頁においてイー。
ｂとにより第１と第２のマイクロストリップ線２３と２
４に接・統されたバイアス・パッド２８ａと２８ｂを介
し゛てＦＥＴに与えられている。リード線２９ａと２９
ｂは無線周波の電源への漏洩を防止して直流が適切にＦ
ＥＴをバイアスできるようにするために細いリード線で
ある。マイクロストリップ線２３と２４の端は、増幅器
装置１９が導波管の内部に取り付けられた時に増幅器装
置１９への入力プローブ及び出力プローブを夫々形成す
る狭い部分３０と３１によって基板２０の端で終端され
ている。尚、この狭い部分３０と３１は、又、それらの
プローブを形成するために基板２２の端に直接ではない
が隣接して終端することもできる。マイクロストリップ
線２３と２４及びリード線２９ａと２９ｂはｌ／４波長
の長さのものが好ましい、第３図には、又、等価回路の
図が示されており、そのいろいろの回路要素は基板２０
上の要素に対応する番号を付されている。尚、第３図の
増幅器装Ｍ１９は任意適当な増幅器がその代わりとなる
ことができるので、展示の為にのみ示されていて限定の
為に示されているのではない。例えば、同様な固体増幅
器はマサチューセッツ州ボストン、１９８３年 ５月３
１日乃至 ６月 ３日の旦を二Ωの １４５乃至１４７
頁においてイー。
ティー、ワトキンス（Ｅ、Ｔ、Ｗａｔｋｉｎｓ）による
論文ｒｅｏ ギガヘルツ ＧａＡｓ ＦＥＴ増幅器
Ｊ （Ａ ＨＧＨｚ ＧａＡｓ ＦＥＴ Ａｍｐｌｉ
ｆｉｅｒ）の第１図及び第４図に示されている。
論文ｒｅｏ ギガヘルツ ＧａＡｓ ＦＥＴ増幅器
Ｊ （Ａ ＨＧＨｚ ＧａＡｓ ＦＥＴ Ａｍｐｌｉ
ｆｉｅｒ）の第１図及び第４図に示されている。
第３図の各々の増幅器装置１９は、なるべくなら、第４
図に示した仕方で導波管アレーｌＯの中に取り付けた方
がよい、更に詳述すると、増幅器アレー１０の一部を形
成する各々の導波管部４０は中空の入力導波管部４１と
中空の出力導波管部４２を有している。入力導波管部４
１は、なるべくなら、ホーン部４３を有し、このホーン
部４３は内方へ向ってそのアパーチャから短い平行壁部
４４の方ヘテーパ状となるのが好ましい、入力導波管部
４１の中の階段部４５は高さの減少した導波管部４６で
終って、入力導波管部４１のアパーチャと増幅器装置１
９との間の広帯域インピーダンス整合装置となる。高さ
の減少した導波管部４６の略１／４波長の短部４７は、
公知のように、反射を避ける為に増幅器装置１１１９を
越えて伸びている。出力導波管部４２は入力導波管部４
１の逆配列であって、減少した高さの導波管部４６を有
し、これには、短絡部４７、階段部４５、平行壁部４４
及びホーン部４３がある。増幅器装置１９は入出力導波
管部４１と４２の高さの減少した導波管部４６同士の間
の空洞部４８の中に取り付けられており、その接地面２
１は導波管の壁４９と電気接触している。尚、空洞部４
８内への増幅器装置１９の取り付けは単に展示の為のも
のであり、入出力プローブ３０と３１が導波管部４６の
中に伸長することができて増幅器１９に適切なバイアス
を与える他の任意の取り付は手段も使用できる。
図に示した仕方で導波管アレーｌＯの中に取り付けた方
がよい、更に詳述すると、増幅器アレー１０の一部を形
成する各々の導波管部４０は中空の入力導波管部４１と
中空の出力導波管部４２を有している。入力導波管部４
１は、なるべくなら、ホーン部４３を有し、このホーン
部４３は内方へ向ってそのアパーチャから短い平行壁部
４４の方ヘテーパ状となるのが好ましい、入力導波管部
４１の中の階段部４５は高さの減少した導波管部４６で
終って、入力導波管部４１のアパーチャと増幅器装置１
９との間の広帯域インピーダンス整合装置となる。高さ
の減少した導波管部４６の略１／４波長の短部４７は、
公知のように、反射を避ける為に増幅器装置１１１９を
越えて伸びている。出力導波管部４２は入力導波管部４
１の逆配列であって、減少した高さの導波管部４６を有
し、これには、短絡部４７、階段部４５、平行壁部４４
及びホーン部４３がある。増幅器装置１９は入出力導波
管部４１と４２の高さの減少した導波管部４６同士の間
の空洞部４８の中に取り付けられており、その接地面２
１は導波管の壁４９と電気接触している。尚、空洞部４
８内への増幅器装置１９の取り付けは単に展示の為のも
のであり、入出力プローブ３０と３１が導波管部４６の
中に伸長することができて増幅器１９に適切なバイアス
を与える他の任意の取り付は手段も使用できる。
第５図は、例えば第４図の空洞部４８の中に取り付けら
れたソース・パッド２７のところで第３図の増幅器装置
１９の中央を通る断面図である。第５図でわかるように
、空洞部４８の隣接する咽のうち２つに形成された溝５
０の中において第３図の増幅器装置１９はその長い縁に
添って取り付けられている。更に、接地面２１は導波管
の壁４９と電気接触して位置決めされており、一方、ソ
ース拳パッド２７はｙｔ５０の縁と電気接触して位置決
めされている。空洞部４８を形成する壁５１は、記載さ
れたように増幅器装Ｒ１９を取り付けることによって、
導波管壁４９との間に電気接触を行なうようにこの導波
管壁４９と係合されているので、ソース・パッド２７は
、増幅器装ｇｉ１９がｙｔ５０の中に適所に固定された
時に壁４９と５１を介して接地面２１に電気接触される
。
れたソース・パッド２７のところで第３図の増幅器装置
１９の中央を通る断面図である。第５図でわかるように
、空洞部４８の隣接する咽のうち２つに形成された溝５
０の中において第３図の増幅器装置１９はその長い縁に
添って取り付けられている。更に、接地面２１は導波管
の壁４９と電気接触して位置決めされており、一方、ソ
ース拳パッド２７はｙｔ５０の縁と電気接触して位置決
めされている。空洞部４８を形成する壁５１は、記載さ
れたように増幅器装Ｒ１９を取り付けることによって、
導波管壁４９との間に電気接触を行なうようにこの導波
管壁４９と係合されているので、ソース・パッド２７は
、増幅器装ｇｉ１９がｙｔ５０の中に適所に固定された
時に壁４９と５１を介して接地面２１に電気接触される
。
第６図は、増幅器装置１９のバイアス・パッド２８ａと
２８ｂに正と負のバイアス電圧を提供するための例示的
な技術を示す、第４図の断面６−６に沿う断面図である
。第６図に見られるように、高さの減少した入出力導波
管部４６は第６図の頂部と底部に示されていて、増幅器
装置１９はその間で空洞部４Ｂに取り付けられている。
２８ｂに正と負のバイアス電圧を提供するための例示的
な技術を示す、第４図の断面６−６に沿う断面図である
。第６図に見られるように、高さの減少した入出力導波
管部４６は第６図の頂部と底部に示されていて、増幅器
装置１９はその間で空洞部４Ｂに取り付けられている。
ＦＥＴに適切なバイアスを与えるために、フライス
加工の溝６０と６１が設けられ、そして機械加工の印刷
された正負のバイアス線６２と６３が夫々その中に形成
されている。バイアス線６２と６３は、増幅器装置１９
が第５図の装置の溝５０の中に取り付けられた時、バイ
アス・パッド２８ｂと２８ａとに自動的に電気接触され
るように溝６０と６１の中に形成されている。
加工の溝６０と６１が設けられ、そして機械加工の印刷
された正負のバイアス線６２と６３が夫々その中に形成
されている。バイアス線６２と６３は、増幅器装置１９
が第５図の装置の溝５０の中に取り付けられた時、バイ
アス・パッド２８ｂと２８ａとに自動的に電気接触され
るように溝６０と６１の中に形成されている。
更に詳述すると、壁５１は、溝６１と６０の夫々の加工
の為にバイアス・パッド２８ａ、！＝２８ｂとには電気
接触しない、尚、バイアス確実に電気絶縁される仕方で
溝６０と６１の中に形成されている。
の為にバイアス・パッド２８ａ、！＝２８ｂとには電気
接触しない、尚、バイアス確実に電気絶縁される仕方で
溝６０と６１の中に形成されている。
第７図は導波管アレイｌＯの各部の多数の増幅器装置を
１９を直列接続するための、第４図乃至第６図に示した
、本発明の延長部の断面斜視図を示す、第７図のこの例
示的な構成では、入力信号は、入力導波管部４１の平行
壁の導波管部４４に沿って伝播し、そして、第４図の装
置について前述したように階段部４５を介して第１の増
幅器装置１９ａに対し広帯域のインピーダンス整合がさ
れている。第１の増幅器装置１９ａからの出力は高さの
減少した第１の中間導波管部７０の。
１９を直列接続するための、第４図乃至第６図に示した
、本発明の延長部の断面斜視図を示す、第７図のこの例
示的な構成では、入力信号は、入力導波管部４１の平行
壁の導波管部４４に沿って伝播し、そして、第４図の装
置について前述したように階段部４５を介して第１の増
幅器装置１９ａに対し広帯域のインピーダンス整合がさ
れている。第１の増幅器装置１９ａからの出力は高さの
減少した第１の中間導波管部７０の。
短絡部４７を有する第１の端部に入る。第２の増幅器１
９ｂは第１の中間導波管部７０の第２の端のところで第
１の増幅器装置１９ａからの出力信号を捕獲する。第１
の中間導波管部７０は、又１反射波からの有害な影響を
避けるため短絡部４７を有している。
９ｂは第１の中間導波管部７０の第２の端のところで第
１の増幅器装置１９ａからの出力信号を捕獲する。第１
の中間導波管部７０は、又１反射波からの有害な影響を
避けるため短絡部４７を有している。
第２の増幅器装置１９ｂからの出力は高さの減少した第
２の中間導波管部７１の中にその第１の短絡部のところ
から放射されて第２の中間導波管部７１の第２の端部の
ところで第３の増幅器装置１９ｃへ伝播されるようにし
である。又、短絡部４７が第２の中間導波管部７１の各
端部に配置されている。第３の増幅器装置１９ｃからの
出力は出力導波管部４２の中に放射され第４図の出力導
波管部４２について前述した仕方で伝播及び伝送される
。尚、第１と第２の中間導波管部７０と７１は、高さの
減少した導波管部であり、低 ４周波信号のためのフィ
ルタとして機能し、そして、多段増幅器内に不所望の振
動、特に、ミリメートル波長の振動を生じさせる可能性
のあるその低周波信号が帰還するのを遮断する。
２の中間導波管部７１の中にその第１の短絡部のところ
から放射されて第２の中間導波管部７１の第２の端部の
ところで第３の増幅器装置１９ｃへ伝播されるようにし
である。又、短絡部４７が第２の中間導波管部７１の各
端部に配置されている。第３の増幅器装置１９ｃからの
出力は出力導波管部４２の中に放射され第４図の出力導
波管部４２について前述した仕方で伝播及び伝送される
。尚、第１と第２の中間導波管部７０と７１は、高さの
減少した導波管部であり、低 ４周波信号のためのフィ
ルタとして機能し、そして、多段増幅器内に不所望の振
動、特に、ミリメートル波長の振動を生じさせる可能性
のあるその低周波信号が帰還するのを遮断する。
尚、上述の実施例は単に本発明の原理を例示するもので
あり、種々の他の変形例及び変更は１本発明の原理を具
体化する当業者によりなし得るもので本発明の意図及び
範囲内に入るものである。例えば、第７図に似た装置は
、増幅器アレイ１０の各部に２個以上の増幅器装ａ１１
９を直列接続して所定量の増幅を達成するために使用す
ることができる。特に、本発明によれば、低電力信号を
含むビームを高電力レベルで伝送することを可能にする
分割回路網を必要とせずに、給電電源はアレイに形成さ
れた多数の増幅器手段に一様に分配される低電力信号を
伝送することができる。
あり、種々の他の変形例及び変更は１本発明の原理を具
体化する当業者によりなし得るもので本発明の意図及び
範囲内に入るものである。例えば、第７図に似た装置は
、増幅器アレイ１０の各部に２個以上の増幅器装ａ１１
９を直列接続して所定量の増幅を達成するために使用す
ることができる。特に、本発明によれば、低電力信号を
含むビームを高電力レベルで伝送することを可能にする
分割回路網を必要とせずに、給電電源はアレイに形成さ
れた多数の増幅器手段に一様に分配される低電力信号を
伝送することができる。
第１図は本発明による単一の給電部と増幅器アレイとを
含むアンテナ装置の斜視図であり、 第２図は第１図の給電部のための線形の給電アレイを含
む為の第１図の装置に代わり得る装置の斜視図であり。 第３図は第１図又は第２図の増幅器アレイに使用される
固体増幅器及び等価回路の例示的な構成を示す図であり
、 第４図は、本発明による入出力導波管ホーンの間の固体
増幅器の取り付けを示す第１図又は第２図の増幅器アレ
イの一部の断面図であり、 第５図は第４図の導波管部の空洞部４８に取り付けられ
た第３図の増幅器装置の断面図であり、 第６図は第４図の固体増幅器の断面６−６を通る図であ
り、そして、 第７図は、高電力増幅、広帯域整合及び帰還フィルタリ
ングを提供する為に直列に３つの固体増幅器を取り付け
る為の導波管アレイの一部の斜視断面図である。 〔主要部分の符号の説明〕 固体増幅器アレイ ・・・・・・ １０反射器
・・・・・・ １１給電ホーン ・・・・・
・ １２導波管 ・・・・・・ １３給電ア
レイ ・・・・・・ １５７１、Ｆ Δ士実
＋ｅ 、、 、、 １
に固体増幅器 ・・・・・・ １９基板
・・・・・・ ２０接地面 ・・・
・・・ ２１第２の主面 ・・・・・・ ２２マ
イクロストリツプ線 −−−−２３，２４突出部
２５．２６バツド ・・・・・
・ ２７ バイアス令パツド ・・・・ ２８ａ、２８ｂリード線
・・・・・・ ２９ａ、２９ｂ狭い部分
・・ ３０．３１導波管部 ・・・
・・・ ４０人力導波管部 ・・・・・・ ４１出
力導波管部 ・・・・・・ ４２ホ一ン部
・・・・・・ ４３平行壁部 ・・・・・・
４４階段部 ・・・・・・ ４５高さの減
少した導波管部 ・・・・・・ ４６略約１／４波長の
短部 ・・・・・・ ４７空洞部 ・・・
・・・ ４８壁 ・・・・・・ ４９溝
・・・・・・ ５０壁
・・・・・・ ５１溝
６０、６１バイア
ス線 ６２．６３第１と第２の中間
導波管部・・ ７０．７１出願人 ： アメリカン テ
レフォン アンドテレグラフ カムパニー Ｆｌに、 ／ Ｆｌ６．２ Ｆ／Ｇ、４ 拶 Ｆ７θ５ ＦＩ６．６ 手続補正書 昭和６１年 ７月 ７日 許庁長官 宇賀道部 殿 、事件の表示 昭和６１年特許願第１２１３７６号 、発明の名称 スペース増幅器 、補正をする者 事件との関係 特許出願人 、代理人 「明 細 書」
含むアンテナ装置の斜視図であり、 第２図は第１図の給電部のための線形の給電アレイを含
む為の第１図の装置に代わり得る装置の斜視図であり。 第３図は第１図又は第２図の増幅器アレイに使用される
固体増幅器及び等価回路の例示的な構成を示す図であり
、 第４図は、本発明による入出力導波管ホーンの間の固体
増幅器の取り付けを示す第１図又は第２図の増幅器アレ
イの一部の断面図であり、 第５図は第４図の導波管部の空洞部４８に取り付けられ
た第３図の増幅器装置の断面図であり、 第６図は第４図の固体増幅器の断面６−６を通る図であ
り、そして、 第７図は、高電力増幅、広帯域整合及び帰還フィルタリ
ングを提供する為に直列に３つの固体増幅器を取り付け
る為の導波管アレイの一部の斜視断面図である。 〔主要部分の符号の説明〕 固体増幅器アレイ ・・・・・・ １０反射器
・・・・・・ １１給電ホーン ・・・・・
・ １２導波管 ・・・・・・ １３給電ア
レイ ・・・・・・ １５７１、Ｆ Δ士実
＋ｅ 、、 、、 １
に固体増幅器 ・・・・・・ １９基板
・・・・・・ ２０接地面 ・・・
・・・ ２１第２の主面 ・・・・・・ ２２マ
イクロストリツプ線 −−−−２３，２４突出部
２５．２６バツド ・・・・・
・ ２７ バイアス令パツド ・・・・ ２８ａ、２８ｂリード線
・・・・・・ ２９ａ、２９ｂ狭い部分
・・ ３０．３１導波管部 ・・・
・・・ ４０人力導波管部 ・・・・・・ ４１出
力導波管部 ・・・・・・ ４２ホ一ン部
・・・・・・ ４３平行壁部 ・・・・・・
４４階段部 ・・・・・・ ４５高さの減
少した導波管部 ・・・・・・ ４６略約１／４波長の
短部 ・・・・・・ ４７空洞部 ・・・
・・・ ４８壁 ・・・・・・ ４９溝
・・・・・・ ５０壁
・・・・・・ ５１溝
６０、６１バイア
ス線 ６２．６３第１と第２の中間
導波管部・・ ７０．７１出願人 ： アメリカン テ
レフォン アンドテレグラフ カムパニー Ｆｌに、 ／ Ｆｌ６．２ Ｆ／Ｇ、４ 拶 Ｆ７θ５ ＦＩ６．６ 手続補正書 昭和６１年 ７月 ７日 許庁長官 宇賀道部 殿 、事件の表示 昭和６１年特許願第１２１３７６号 、発明の名称 スペース増幅器 、補正をする者 事件との関係 特許出願人 、代理人 「明 細 書」
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、所定のアパーチャを有していて信号を送信又は受信
することができるアンテナ給電 部、及び このアンテナ給電部のアパーチャと前記 アンテナ装置のアパーチャとの間で信号を 双方向に反射することができる所定のアパ ーチャを有する反射器を備えているアンテ ナ装置を有する信号を高電力増幅するため の装置であって； 前記反射器のアパーチャには増幅器アレ ーが配置されており、この増幅器アレーの 少なくとも所定軸は前記アンテナ給電部の アパーチャの影像面に配置されており、前 記増幅器アレーは前記アンテナ給電部のア パーチャの影像のほぼ全体にわたるもので あり、前記増幅器アレーは、 複数の平行に取り付けた対応する導波管 部を有し、前記増幅器アレーの各導波管部 は、（ａ）固体増幅器装置、（ｂ）自体のアパーチャで
受信した信号を前記固体増幅器装置の 入力点へ向けるための第１の小導波管部、 及び（ｃ）前記増幅器アレーから送信の為に前記固体増
幅器装置の出力点における増幅さ れた信号を自体のアパーチャに方向付ける ための第２の小導波管部を有し、各前記第 １と第２の小導波管部は自体のアパーチャ と前記固体増幅器装置との間のインピーダ ンス整合を提供する為の手段を有すること を特徴とする信号の高電力増幅装置。 ２、特許請求の範囲第１項による信号の高電力増幅装置
であって、 前記固体増幅器装置は、前記第１の小導 波管部に配置した入力プローブと前記第２ の導波管部に配置した出力プローブを有す る１つの固体増幅器を備えていることを特 徴とする信号の高電力増幅装置。 ３、特許請求の範囲第１項による信号の高電力増幅装置
であって、 前記固体増幅器装置は複数（Ｎ）個の別々 の直列配置の固体増幅器を有し、その第１ の増幅器は前記第１の小導波管部からの入 力信号を受信するように配置され、そし て、その最後の増幅器はその出力信号を前 記第２の小導波管部へ送信するように配置 されており、そして、 各導波管部は、更に、複数（Ｎ−１）個の小中間導波管
部を有し、この各小中間導波管 部は前記複数（Ｎ）増幅器の夫々から出力信号を受信し
て、この出力信号を前記直列配 置のＮ個の増幅器の次のものの入力点へ向 けるように配置されていることを特徴とす る信号の高電力増幅装置。 ４、特許請求範囲第２項又は第３項による信号の高電力
増幅装置であって、 各固体増幅器は、前記増幅器アレーの各 導波管部を形成する順次の小導波管部の別 個の減少高さの導波管部の間の別個の空洞 部内に配置されていることを特徴とする信 号の高電力増幅装置。 ５、特許請求の範囲第１項、第２項又は第３項による信
号の高電力増幅装置であって、 前記第１と第２の小導波管部のアパーチ ャと、これに関連する固体増幅器装置の間 でインピーダンス整合を提供する為の前記 手段は、前記導波管部のアパーチャから離 れる方向に所定量だけ前記小導波管部の高 さを順次減少する為の段階部を前記小導波 管部内に有していることを特徴とする信号 の高電力増幅装置。 ６、特許請求の範囲第１項、第２項又は第３項による信
号の高電力増幅装置であって、 各小導波管部は前記固体増幅器装置を伝 播する受信された信号に対し所定量の増幅 を与える為に前記固体増幅装置に適切なバ イアスを導入する為の手段を有しているこ とを特徴とする信号の高電力増幅装置。 ７、特許請求の範囲第１項、第２項又は第３項による信
号の高電力増幅装置であって、 前記アンテナ給電部は単一の給電ホーン を有していることを特徴とする信号の高電 力増幅装置。 ８、特許請求の範囲第１項、第２項又は第３項による信
号の高電力増幅装置であって、 前記アンナテ給電部は給電アレーに形成 された複数の給電ホーン、及び、前記給電 アレーと前記主反射器との間で波面を反射 するように配置された小反射器を有するこ とを特徴とする信号の高電力増幅装置。 ９、特許請求の範囲第１項、第２項又は第３項による信
号の高電力増幅装置であって、 前記増幅器アレーは前記反射器から放射 されるビームに対し所定の角度に配置され ていることを特徴とする信号の高電力増幅 装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US738437 | 1985-05-28 | ||
| US06/738,437 US4689631A (en) | 1985-05-28 | 1985-05-28 | Space amplifier |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6211311A true JPS6211311A (ja) | 1987-01-20 |
| JP2510518B2 JP2510518B2 (ja) | 1996-06-26 |
Family
ID=24968015
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61121376A Expired - Lifetime JP2510518B2 (ja) | 1985-05-28 | 1986-05-28 | スペ−ス増幅器 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4689631A (ja) |
| EP (1) | EP0203777B1 (ja) |
| JP (1) | JP2510518B2 (ja) |
| CA (1) | CA1252884A (ja) |
| DE (1) | DE3688861T2 (ja) |
Families Citing this family (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3704201A1 (de) * | 1987-02-11 | 1988-09-01 | Bbc Brown Boveri & Cie | Kurzwellen-dipolgruppen |
| US4949093A (en) * | 1988-02-12 | 1990-08-14 | General Electric Company | Compact antenna range with switchable electromagnetic mirror |
| US4901040A (en) * | 1989-04-03 | 1990-02-13 | American Telephone And Telegraph Company | Reduced-height waveguide-to-microstrip transition |
| US5214394A (en) * | 1991-04-15 | 1993-05-25 | Rockwell International Corporation | High efficiency bi-directional spatial power combiner amplifier |
| US5270667A (en) * | 1992-03-31 | 1993-12-14 | Raytheon Company | Impedance matching and bias feed network |
| US5398035A (en) | 1992-11-30 | 1995-03-14 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Satellite-tracking millimeter-wave reflector antenna system for mobile satellite-tracking |
| TW280064B (ja) * | 1994-09-29 | 1996-07-01 | Radio Frequency Systems Inc | |
| US6185182B1 (en) | 1996-07-26 | 2001-02-06 | Radio Frequency Systems, Inc. | Power sharing amplifier system for a cellular communications system |
| US6381212B1 (en) | 1998-06-17 | 2002-04-30 | Radio Frequency Systems, Inc. | Power sharing amplifier system for amplifying multiple input signals with shared power amplifiers |
| US6147656A (en) * | 1999-04-01 | 2000-11-14 | Space Systems/Loral, Inc. | Active multiple beam antennas |
| US6583763B2 (en) * | 1999-04-26 | 2003-06-24 | Andrew Corporation | Antenna structure and installation |
| US6362787B1 (en) | 1999-04-26 | 2002-03-26 | Andrew Corporation | Lightning protection for an active antenna using patch/microstrip elements |
| US6812905B2 (en) | 1999-04-26 | 2004-11-02 | Andrew Corporation | Integrated active antenna for multi-carrier applications |
| US6701137B1 (en) | 1999-04-26 | 2004-03-02 | Andrew Corporation | Antenna system architecture |
| US6621469B2 (en) | 1999-04-26 | 2003-09-16 | Andrew Corporation | Transmit/receive distributed antenna systems |
| US6448930B1 (en) | 1999-10-15 | 2002-09-10 | Andrew Corporation | Indoor antenna |
| AU2001234463A1 (en) | 2000-01-14 | 2001-07-24 | Andrew Corporation | Repeaters for wireless communication systems |
| JP2003531618A (ja) * | 2000-04-29 | 2003-10-28 | メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフトング | 新規ヒト・ホスホリパーゼｃ・デルタ５ |
| US7623868B2 (en) * | 2002-09-16 | 2009-11-24 | Andrew Llc | Multi-band wireless access point comprising coextensive coverage regions |
| US6983174B2 (en) * | 2002-09-18 | 2006-01-03 | Andrew Corporation | Distributed active transmit and/or receive antenna |
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| US6906681B2 (en) * | 2002-09-27 | 2005-06-14 | Andrew Corporation | Multicarrier distributed active antenna |
| US7280848B2 (en) * | 2002-09-30 | 2007-10-09 | Andrew Corporation | Active array antenna and system for beamforming |
| US20040203804A1 (en) * | 2003-01-03 | 2004-10-14 | Andrew Corporation | Reduction of intermodualtion product interference in a network having sectorized access points |
| US6972622B2 (en) | 2003-05-12 | 2005-12-06 | Andrew Corporation | Optimization of error loops in distributed power amplifiers |
| US7443573B2 (en) * | 2005-09-20 | 2008-10-28 | Raytheon Company | Spatially-fed high-power amplifier with shaped reflectors |
| US9641144B2 (en) | 2015-06-03 | 2017-05-02 | Space Systems/Loral, Llc | Solid state traveling wave amplifier for space applications |
| US10177726B1 (en) | 2016-07-01 | 2019-01-08 | Space Systems/Loral, Llc | Waveguide to microstrip line N-port power splitter/combiner |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2206923A (en) * | 1934-09-12 | 1940-07-09 | American Telephone & Telegraph | Short wave radio system |
| US3049708A (en) * | 1959-11-20 | 1962-08-14 | Sperry Rand Corp | Polarization sensitive antenna system |
| US3631503A (en) * | 1969-05-02 | 1971-12-28 | Hughes Aircraft Co | High-performance distributionally integrated subarray antenna |
| US3835469A (en) * | 1972-11-02 | 1974-09-10 | Hughes Aircraft Co | Optical limited scan antenna system |
| US4150382A (en) * | 1973-09-13 | 1979-04-17 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Non-uniform variable guided wave antennas with electronically controllable scanning |
| US3989994A (en) * | 1974-08-09 | 1976-11-02 | Raytheon Company | Space oriented microwave power transmission system |
| US4044360A (en) * | 1975-12-19 | 1977-08-23 | International Telephone And Telegraph Corporation | Two-mode RF phase shifter particularly for phase scanner array |
| US4058812A (en) * | 1976-05-03 | 1977-11-15 | Aradar Corporation | Dish antenna with impedance matched splash plate feed |
| US4291278A (en) * | 1980-05-12 | 1981-09-22 | General Electric Company | Planar microwave integrated circuit power combiner |
| US4388626A (en) * | 1981-03-05 | 1983-06-14 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Phased array antennas using frequency multiplication for reduced numbers of phase shifters |
| US4415901A (en) * | 1981-09-21 | 1983-11-15 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Low power beam switchable antenna arrangement |
| US4607259A (en) * | 1984-10-25 | 1986-08-19 | At&T Bell Laboratories | Adaptive antenna for reducing multipath fades |
-
1985
- 1985-05-28 US US06/738,437 patent/US4689631A/en not_active Expired - Lifetime
-
1986
- 1986-05-21 DE DE86303857T patent/DE3688861T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1986-05-21 EP EP86303857A patent/EP0203777B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-05-26 CA CA000509971A patent/CA1252884A/en not_active Expired
- 1986-05-28 JP JP61121376A patent/JP2510518B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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| US4689631A (en) | 1987-08-25 |
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| EP0203777A2 (en) | 1986-12-03 |
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