JPS62120705A - 高周波増幅器 - Google Patents
高周波増幅器Info
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- JPS62120705A JPS62120705A JP61269480A JP26948086A JPS62120705A JP S62120705 A JPS62120705 A JP S62120705A JP 61269480 A JP61269480 A JP 61269480A JP 26948086 A JP26948086 A JP 26948086A JP S62120705 A JPS62120705 A JP S62120705A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
- H03G3/00—Gain control in amplifiers or frequency changers
- H03G3/20—Automatic control
- H03G3/22—Automatic control in amplifiers having discharge tubes
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
- H03F1/52—Circuit arrangements for protecting such amplifiers
- H03F1/54—Circuit arrangements for protecting such amplifiers with tubes only
- H03F1/548—Protection of anode or grid circuit against overload
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/189—High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/20—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
- H03F3/24—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers of transmitter output stages
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Amplifiers (AREA)
- Microwave Amplifiers (AREA)
- Plasma Technology (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、可変の動作状態を持つ負荷、特に核融合のた
めの実験用原子炉中の高周波エネルギーで加熱されるべ
きプラズマの形の負荷と、陽極電圧の公称値調整器を含
む調整回路を備えている増幅管としての四極管とを結合
のための高周波増幅器に関する。
めの実験用原子炉中の高周波エネルギーで加熱されるべ
きプラズマの形の負荷と、陽極電圧の公称値調整器を含
む調整回路を備えている増幅管としての四極管とを結合
のための高周波増幅器に関する。
（従来の技術〕
負荷の動作状態は、高周波値によって、即ち負荷抵抗の
有効（即ちオーム）成分と無効（容量又は誘導）成分と
によって決定される。整合の理想的な場合は、負荷は無
効成分なしの純粋なオーム抵抗を示す。
有効（即ちオーム）成分と無効（容量又は誘導）成分と
によって決定される。整合の理想的な場合は、負荷は無
効成分なしの純粋なオーム抵抗を示す。
不整合は定在波比Ｓとして、即ち、有効前進出力と無効
逆行出力との比として定義できる０両者が平衡な場合９
＝ｅｌ１１であり、前進出力のみの場合ｓ−１である
。
逆行出力との比として定義できる０両者が平衡な場合９
＝ｅｌ１１であり、前進出力のみの場合ｓ−１である
。
核融合のための実験用原子炉中のプラズマの加熱に高周
波エネルギーを用いる場合、イオン−サイクロトロン共
鳴の周波数が投入される。この共鳴周波数は今日の核融
合反応炉では１０〜１２０ＭＨｚの範囲にある。プラズ
マ加熱のためには、発振器からの著しく高い高周波出力
が必要とされる。大きさは現在のところ発振器あたり２
ＭＷである。一般的には、そのような出力を提供できる
送信管が利用可能である。主として高出力四極管が用い
られる。しかしながら、この高出力四極管は電極におい
そ限られた損失出力を許容するのみで、この許容範囲を
超過すると管の破壊を招く。
波エネルギーを用いる場合、イオン−サイクロトロン共
鳴の周波数が投入される。この共鳴周波数は今日の核融
合反応炉では１０〜１２０ＭＨｚの範囲にある。プラズ
マ加熱のためには、発振器からの著しく高い高周波出力
が必要とされる。大きさは現在のところ発振器あたり２
ＭＷである。一般的には、そのような出力を提供できる
送信管が利用可能である。主として高出力四極管が用い
られる。しかしながら、この高出力四極管は電極におい
そ限られた損失出力を許容するのみで、この許容範囲を
超過すると管の破壊を招く。
そのような管の可能な決定的な出力限界は陽極損失出力
である。この陽極損失出力は、管に存する不整合に大き
く依存する。この不整合は、反応炉内の加熱されるべき
プラズマが一定不変でなく、加熱の関に著しく変化する
高周波値を示すことにより生じる。この高周波値は、ア
ンテナ、同軸高周波導線及び発振器の整合要素を介して
、陽極上での不整合として変換される。対応する値に変
換された有効抵抗が最適の整合と見なされなければなら
ない、更に、出カ一定の場合、そのような増幅器の必要
な周波数帯域幅は比較的高く選択されている０例えば中
心周波数が５０ＭＨｚの場合、この帯域幅は±２ Ｍ
Ｈｚになる。接続されている高周波導線においてｓ ＝
１．５以上の不整合が発生し得る。この結果、陽極回
路での変換のために管における不整合はｓ ＝ ２．６
以上の値をとり得ることこなる。様々な位相位置で送信
管に対する著しい負荷抵抗の変化が生じる。
である。この陽極損失出力は、管に存する不整合に大き
く依存する。この不整合は、反応炉内の加熱されるべき
プラズマが一定不変でなく、加熱の関に著しく変化する
高周波値を示すことにより生じる。この高周波値は、ア
ンテナ、同軸高周波導線及び発振器の整合要素を介して
、陽極上での不整合として変換される。対応する値に変
換された有効抵抗が最適の整合と見なされなければなら
ない、更に、出カ一定の場合、そのような増幅器の必要
な周波数帯域幅は比較的高く選択されている０例えば中
心周波数が５０ＭＨｚの場合、この帯域幅は±２ Ｍ
Ｈｚになる。接続されている高周波導線においてｓ ＝
１．５以上の不整合が発生し得る。この結果、陽極回
路での変換のために管における不整合はｓ ＝ ２．６
以上の値をとり得ることこなる。様々な位相位置で送信
管に対する著しい負荷抵抗の変化が生じる。
増幅器段で放出される高周波出力は、入力される電力１
ａＸＵａと陽極損失出力との差から算出される。
ａＸＵａと陽極損失出力との差から算出される。
負荷抵抗が小さくなる場合、一定の要求される出力が保
たれるためには陽極電流が高められなければならない、
陽極電圧が一定のままであると仮定すると、これによっ
て陽極損失出力が高まる。
たれるためには陽極電流が高められなければならない、
陽極電圧が一定のままであると仮定すると、これによっ
て陽極損失出力が高まる。
しかしながら、許容される陽極損失出力は管毎に限られ
ている。
ている。
本発明の基礎には、冒頭に述べた種類の高周波増幅器に
おいて、一定の要求される出力を守る場合に、陽極損失
出力がその一時々の不整合に依存して自動的に管にとっ
て有害な限界以下に保たれるようにするという課題があ
る。
おいて、一定の要求される出力を守る場合に、陽極損失
出力がその一時々の不整合に依存して自動的に管にとっ
て有害な限界以下に保たれるようにするという課題があ
る。
〔問題点を解決するための手段及び作用〕四極管の最大
変調並びに最小陽極損失出力の尺度は、遮蔽格子電流で
ある０ｍ蔽格子電流は、陽極交流電圧の最高値が陽極電
圧と遮蔽格子電圧の差よりも大きくなると成立する。遮
蔽格子電流はその後著しく急速に上昇する。電流の一部
は、陽極を介する代わりに遮蔽格子を介して流れ始める
。
変調並びに最小陽極損失出力の尺度は、遮蔽格子電流で
ある０ｍ蔽格子電流は、陽極交流電圧の最高値が陽極電
圧と遮蔽格子電圧の差よりも大きくなると成立する。遮
蔽格子電流はその後著しく急速に上昇する。電流の一部
は、陽極を介する代わりに遮蔽格子を介して流れ始める
。
四極管の変調はその効率を示す、遮蔽格子電流が必要な
陽極電圧の高さを調整するのに利用されると、管のその
時々の動作状態において、非常に簡単で効果的な効率の
最適化と陽極損失出力の最小化とがもたらされる。
陽極電圧の高さを調整するのに利用されると、管のその
時々の動作状態において、非常に簡単で効果的な効率の
最適化と陽極損失出力の最小化とがもたらされる。
この観点から出発して前記の課題は、本発明によれば、
陽極電圧の制御回路が、更に、四極管の遮蔽格子電流に
依存し負荷の動作状態に対する陽極電圧の自動的な整合
に役立つ、公称値切換えとしての操作量に影響され得る
ようにすることにより解決される。
陽極電圧の制御回路が、更に、四極管の遮蔽格子電流に
依存し負荷の動作状態に対する陽極電圧の自動的な整合
に役立つ、公称値切換えとしての操作量に影響され得る
ようにすることにより解決される。
これにより、負荷回路で必要な出力を保持する場合に、
陽極損失出力を管にとって無害な程度に自動的に限定す
ることが達成される。
陽極損失出力を管にとって無害な程度に自動的に限定す
ることが達成される。
陽極電圧の供給に役立ち、陽極電圧を調整する「内部」
制御回路に給電を行なうエネルギー源の周波数が十分に
大きく、又この制御回路に使用される掻作部が十分迅速
に作用し、その時々の調整命令とその実行又は操作量入
力と陽極電圧の実際値補正の間の妨げとなる時間遅延が
回避される限り、そのような高周波増幅器は十分申し分
なく働く 。
制御回路に給電を行なうエネルギー源の周波数が十分に
大きく、又この制御回路に使用される掻作部が十分迅速
に作用し、その時々の調整命令とその実行又は操作量入
力と陽極電圧の実際値補正の間の妨げとなる時間遅延が
回避される限り、そのような高周波増幅器は十分申し分
なく働く 。
しかしながら実際には、妨げになる時間遅延が考えに入
れられねばならない、公称値切換えを伴う陽極電圧の制
御回路の反応は、比較的大きな時定数を持つ、この時定
数は、管の遮蔽格子の熱時定数よりも大きい、遮蔽格子
損失出力が、連続作動において・最大限許容されている
値よりも大きくなると、遮蔽格子は損傷を受けるであろ
う、しかしながら、遮蔽格子電流及び陽極損失出力をも
、励振中の高周波出力の制限によって、管にとって無害
な値に保つことは可能である。
れられねばならない、公称値切換えを伴う陽極電圧の制
御回路の反応は、比較的大きな時定数を持つ、この時定
数は、管の遮蔽格子の熱時定数よりも大きい、遮蔽格子
損失出力が、連続作動において・最大限許容されている
値よりも大きくなると、遮蔽格子は損傷を受けるであろ
う、しかしながら、遮蔽格子電流及び陽極損失出力をも
、励振中の高周波出力の制限によって、管にとって無害
な値に保つことは可能である。
しかしながらこの方策を用いただけでは、負荷が著しく
変化する場合、増幅器の出力端での最適の高周波出力抑
制や陽極損失出力と遮蔽格子損失出力との十分な限定は
、不可能であろう、即ち、陽極電圧が大きな負荷抵抗に
対応する最高値に調整されると、著しく変化する負荷例
えば高周波エネルギーで加熱されるべきプラズマの動作
状態のために、実際の負荷抵抗は著しく小さくなるであ
ろう、その場合低い陽極電圧と高い陽極電流が生じ、そ
の結果、入力される電力１ａＸＵａから放出される高周
波出力を差し引いて生じる陽極損失出力がその許容値を
超過することになる。
変化する場合、増幅器の出力端での最適の高周波出力抑
制や陽極損失出力と遮蔽格子損失出力との十分な限定は
、不可能であろう、即ち、陽極電圧が大きな負荷抵抗に
対応する最高値に調整されると、著しく変化する負荷例
えば高周波エネルギーで加熱されるべきプラズマの動作
状態のために、実際の負荷抵抗は著しく小さくなるであ
ろう、その場合低い陽極電圧と高い陽極電流が生じ、そ
の結果、入力される電力１ａＸＵａから放出される高周
波出力を差し引いて生じる陽極損失出力がその許容値を
超過することになる。
しかしながら、要求される出力を守る場合に陽極損失出
力を自動的に管にとって有害な限界値以下に保つことを
可能にする発明提案と結びつけて、更に、遮蔽格子損失
出力及び陽極損失出力を励振中の高周波出力に依存して
限定するための迅速に作用する制御回路を用いることは
、増幅器の要求される出力を守りながら陽極電圧制御回
路の前述の大きな時定数の不利な結果を克服するための
有利な補足手段である。
力を自動的に管にとって有害な限界値以下に保つことを
可能にする発明提案と結びつけて、更に、遮蔽格子損失
出力及び陽極損失出力を励振中の高周波出力に依存して
限定するための迅速に作用する制御回路を用いることは
、増幅器の要求される出力を守りながら陽極電圧制御回
路の前述の大きな時定数の不利な結果を克服するための
有利な補足手段である。
以下に本発明は図面に示された実施例に基づいてより詳
細に説明される。
細に説明される。
実施例として示されている高周波増幅器の回路において
１は高周波の入力端である。ここから高周波は前置増幅
器２及びその後の入力導線３中に存する阻止コンデンサ
４を経て、増幅管を形成する四極管５に達するが、四極
管の陽極はａ、陰橿はｋ、制御格子はｇｌ、遮蔽格子は
ｇｔで示されている。導線６は陽極ａから阻止コンデン
サ７を経て高周波出力部８に至る。この高周波出力部に
は、導線９を介して負荷１０を構成する可変のインピー
ダンス例えばプラズマに結合されたアンテナが接続され
ている。
１は高周波の入力端である。ここから高周波は前置増幅
器２及びその後の入力導線３中に存する阻止コンデンサ
４を経て、増幅管を形成する四極管５に達するが、四極
管の陽極はａ、陰橿はｋ、制御格子はｇｌ、遮蔽格子は
ｇｔで示されている。導線６は陽極ａから阻止コンデン
サ７を経て高周波出力部８に至る。この高周波出力部に
は、導線９を介して負荷１０を構成する可変のインピー
ダンス例えばプラズマに結合されたアンテナが接続され
ている。
導ｗＡ６には陽極電圧源が結合されている。１６はその
入力端子、１７はサイリスタ！１ＩｉＩ器を備えた変圧
器、１８は導、線１９を介して制御ユニット２０に送ら
れる陽極電圧の実際値のピックアップ端子を備えた整流
器である。この制御ユニットには、固定の公称値の調整
装置２１が附属している。
入力端子、１７はサイリスタ！１ＩｉＩ器を備えた変圧
器、１８は導、線１９を介して制御ユニット２０に送ら
れる陽極電圧の実際値のピックアップ端子を備えた整流
器である。この制御ユニットには、固定の公称値の調整
装置２１が附属している。
これらの部分は陽極電圧の「内部」制御回路を形成する
。
。
制御ユニット２０は更に、公称値切換えとしての操作量
２５の入力のための第二の入力導線を有する。操作量２
５は、遮蔽格子電流が流れるか、又は遮蔽格子電圧が発
生するや否や、遮蔽格子電流ピックアップ２６の端子か
ら四極管５の遮蔽格子ｇ２と結合されている導線２７中
に保持される。
２５の入力のための第二の入力導線を有する。操作量２
５は、遮蔽格子電流が流れるか、又は遮蔽格子電圧が発
生するや否や、遮蔽格子電流ピックアップ２６の端子か
ら四極管５の遮蔽格子ｇ２と結合されている導線２７中
に保持される。
四極管５の制御格子ｇ１ も導線３１を介して装置ｉ３
０に結合されているが、この装置３０でバイアス電圧及
び格子直流のその時々の大きさが確認され得る。
０に結合されているが、この装置３０でバイアス電圧及
び格子直流のその時々の大きさが確認され得る。
更に、導線４１を介して前置増幅器２に結合されていて
、励振中の高周波出力の制御に役立つ制御ユニット４０
が設けられている。この制御ユニット４０は導線４２を
介して増幅器の高周波出力部８に結合されており、公称
値調整器４３が備えられている。更に、高周波出力の限
定のための遮蔽格子電流ピックアップ２６に依存する操
作量４４が、制御ユニット４０に与えられるようになっ
ている。
、励振中の高周波出力の制御に役立つ制御ユニット４０
が設けられている。この制御ユニット４０は導線４２を
介して増幅器の高周波出力部８に結合されており、公称
値調整器４３が備えられている。更に、高周波出力の限
定のための遮蔽格子電流ピックアップ２６に依存する操
作量４４が、制御ユニット４０に与えられるようになっ
ている。
この方策により、負荷の高周波値が著しく変動する場合
にも高周波増幅器の出力部において、要求される一定の
出力を守り、四極管の陽極及び遮蔽格子における損失出
力を管にとって無害な値に限定し、その際同時に陽極電
圧制御ユニットのエネルギー源として交ｆＬ網を使用す
る場合避けられない高い時定数の望ましからぬ影響を回
避することができる。
にも高周波増幅器の出力部において、要求される一定の
出力を守り、四極管の陽極及び遮蔽格子における損失出
力を管にとって無害な値に限定し、その際同時に陽極電
圧制御ユニットのエネルギー源として交ｆＬ網を使用す
る場合避けられない高い時定数の望ましからぬ影響を回
避することができる。
図面は本発明の実施例を示す回路図である。
１・・・・高周波入力端子、２・・・・前置増幅器、３
・・・・入力導線、４・・・・阻止コンデンサ、５・・
・・四極管、６・・・・導線、７・・・・阻止コンデン
サ、８・パ・・高周波出力部、９・・・・導線、１０・
・・・負荷、１６・・・・入力端子、１７・・・・変圧
器、１８・・・・整流器、１９・・・・導線、２０・・
・・制御ユニット、２１・・・・調整装置、２５・・・
・操作量、２６．・０．ピックアンプ端子、２７・・・
・導線、３ｏ・・・・装置、−３１・・・・導線、４０
・・・・制御ユニット、４１・・・・導線、４２・・、
・導線、４３・・・・目標値調整器、４４．、、。 操作量。
・・・・入力導線、４・・・・阻止コンデンサ、５・・
・・四極管、６・・・・導線、７・・・・阻止コンデン
サ、８・パ・・高周波出力部、９・・・・導線、１０・
・・・負荷、１６・・・・入力端子、１７・・・・変圧
器、１８・・・・整流器、１９・・・・導線、２０・・
・・制御ユニット、２１・・・・調整装置、２５・・・
・操作量、２６．・０．ピックアンプ端子、２７・・・
・導線、３ｏ・・・・装置、−３１・・・・導線、４０
・・・・制御ユニット、４１・・・・導線、４２・・、
・導線、４３・・・・目標値調整器、４４．、、。 操作量。
Claims (2)
- （１）可変の動作状態を持つ負荷特に核融合のための実
験用原子炉中の高周波エネルギーで加熱されるべきプラ
ズマの形の負荷と、陽極電圧の公称値調整器を含む調整
回路を備えている増幅管としての円極管とを結合するた
めの高周波増幅器において、上記制御回路が、更に、四
極管の遮蔽格子電流に依存し、負荷の動作状態に対する
陽極電圧の自動的な整合に役立つ、公称値切換えとして
の操作量に影響され得るようになっていることを特徴と
する、高周波増幅器。 - （２）四極管の遮蔽格子と陽極の損失電力を迅速に制限
するために、励振中の高周波出力の遮蔽格子電流に依存
した制限を行なう制御回路が設けられていることを特徴
とする、特許請求の範囲（１）に記載の高周波増幅器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP85114674.6 | 1985-11-19 | ||
| EP85114674A EP0222927B1 (de) | 1985-11-19 | 1985-11-19 | Hochfrequenzverstärker |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62120705A true JPS62120705A (ja) | 1987-06-02 |
Family
ID=8193893
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61269480A Pending JPS62120705A (ja) | 1985-11-19 | 1986-11-12 | 高周波増幅器 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4751472A (ja) |
| EP (1) | EP0222927B1 (ja) |
| JP (1) | JPS62120705A (ja) |
| DE (1) | DE3563405D1 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL8701678A (nl) * | 1987-07-16 | 1989-02-16 | Philips Nv | Hoogfrekwent generator. |
| NL8701679A (nl) * | 1987-07-16 | 1989-02-16 | Philips Nv | Hoogfrekwent generator. |
| US4924191A (en) * | 1989-04-18 | 1990-05-08 | Erbtec Engineering, Inc. | Amplifier having digital bias control apparatus |
| GB9002788D0 (en) * | 1990-02-08 | 1990-04-04 | Marconi Co Ltd | Circuit for reducing distortion produced by an r.f.power amplifier |
| US5434770A (en) * | 1992-11-20 | 1995-07-18 | United States Department Of Energy | High voltage power supply with modular series resonant inverters |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5757016A (en) * | 1980-09-24 | 1982-04-06 | Kokusai Electric Co Ltd | Output circuit for high frequency power |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2928051A (en) * | 1957-09-12 | 1960-03-08 | Itt | Electric amplifier control |
| US3365675A (en) * | 1965-01-04 | 1968-01-23 | Gen Electric | Power amplifier control and protective circuit |
| FR1492932A (fr) * | 1966-05-11 | 1967-08-25 | Cit Alcatel | Réglage automatique de la puissance d'un organe amplificateur |
| US3566236A (en) * | 1968-10-17 | 1971-02-23 | William Z Johnson | Amplifier output stage coupling |
-
1985
- 1985-11-19 EP EP85114674A patent/EP0222927B1/de not_active Expired
- 1985-11-19 DE DE8585114674T patent/DE3563405D1/de not_active Expired
-
1986
- 1986-10-29 US US06/924,521 patent/US4751472A/en not_active Expired - Fee Related
- 1986-11-12 JP JP61269480A patent/JPS62120705A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5757016A (en) * | 1980-09-24 | 1982-04-06 | Kokusai Electric Co Ltd | Output circuit for high frequency power |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3563405D1 (en) | 1988-07-21 |
| EP0222927A1 (de) | 1987-05-27 |
| US4751472A (en) | 1988-06-14 |
| EP0222927B1 (de) | 1988-06-15 |
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