JPS6282804A - 電力増幅装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、高電力を得ることができる位相合成方式によ
る電力増幅装置に関し、特に、衛星通信及び衛星の追跡
管制に用いるクライストロン又は進行波管を用いた位相
合成方式による電力増幅装置に関する。

（従来の技術） 従来、この種のＲＦ帯における高電力化のための電力合
成は、例えば２つの電力増幅器合成の場合は第２図の電
力増幅装置における如く、装置のＲＦ大入力カップラー
（分岐回路）１５で２分岐し、電力増幅器１７と２４で
増幅後、マジック・ティー等のハイブリッド・カップラ
ー１８で位相合成をしている。そして、この位相合成の
だめの位相調整は、電力増幅器１７の入力段に設けたラ
イノ・ストレッチャー等による可変移相器１６で行なっ
ていた。

（発明が解決しようとする問題点） クライストロン又は進行波管を用いた電力増幅器では、
電子管のＡＭ−ＰＭ変換特性と印加電圧（主にボディ電
圧又はヘワックス電圧）対位相特性により、その出力位
相は変化する。このため上述した従来の構成では、特に
電源投入時とか停電復帰時の過渡的な電圧の変動差によ
って両電力増幅器１７と２４の出力間で位相差が生じ、
予め可変移相器１６で設定していた最適な合成位相から
ズレるために、ＲＦ出力が低下し、この低下した電力１
−１終端器２０で吸収される。このため、終端器２０の
許容電力をできる限シ高くシ、かつカップラー１９、検
波器２１、ＲＦスイッチ１４を設けて吸収電力が許容値
を超える前にＲＦ大入力カット・オフするための保護回
路２２が必要であった。さらに位相の過渡変動期間を避
けてＲＦオンとするだめのタイミング回路２３も必要に
より設けていた。過渡時に生じる位相差の他に、温度変
化、電源変動、さらに電子管の交換などの要因によって
も位相差が生じるために、その都度可変移相器１６を再
調整する必要もあった。このため、大電力の終端器２０
、保護回路２２、タイミング回路２３などの使用により
大型かつ複雑な構成となり、さらに操作性が悪いという
欠点がちった。

（問題点を解決するための手段） 本発明の電力増幅装置は、ＲＦ大入力２分岐する分岐回
路と、前記分岐回路の２分岐出力をそれぞれ増幅する第
１及び第２の電力増幅器と、これら電力増幅器の出力を
位相調整して合成する合成器とを含む電力増幅装置であ
って、第１及び？Ｆｆ、２の電力増幅器のいずれか一方
の経路に設けられたバラクタ・ダイオードの可変移相器
と、前記第１及び第２の電力増幅器の出力の一部を第１
及び第２の入力端子にそれぞれ受ける９０°カップラー
と、この９０°カップラーの第１及び第２の出力端子の
出力を互いに逆極性で検波する第１及び第２の検波器と
、これら検波器の出力を合成して得た電圧によシ前記可
変移相器を制御する手段とを含むことを特徴としている
。

（実施例） 次に、本発明について図面を多照して説明する。

第１図は本発明の一実施例のブロック図である。

本実施例において、ＲＦ大入力、ハイブリッド・カップ
ラー（分岐回路）１で２分岐され、両電力増幅器３と１
３で増幅後、マジック・ティー等の電力合成器５へ入力
される。電力増幅器入力段のライン・ストレッチャー等
による可変移相器２は伝送路の電気長補正用に、バラク
タ・ダイオード等による可変移相器１２け位相制御用に
、それぞれ用いる。出力段のカップラー４と７は、電力
合成器（ハイブリッド・カップラー）５の入力の一部を
取り出す。カップラー４．７で取り出された電力は、次
段の９０’　カップラー８、検波ｒｒ９　ｒｌｏ及び直
流増幅器１１から成る位相検出・電圧変換部へ入力され
る。ここで位相差に比例した電圧が作られ、直流増幅器
１１で増幅及びレベル調整されて可変移相器１２のバイ
アス電圧を最適に制御することにより、電力増幅器３及
び１３の出力の位相差を零にする。

位相検出部の電圧波形を第３図と第４図に示す。

今、９０°カップラー８の両入力信号波を等振幅ｌとし
て、ｖ、　＝ｓｉｎ　（ω。１＋θＨ）＋　Ｖ２　”　
Ｓｌｎ　（ω、１＋θ、）とすれば、出力信号波Ｖ、、
Ｖ、の振幅は、１ｖ、１＝ム＋５ｉｎ（’＋−）ｔ）＊
　ｌＶ、Ｉ＝７コ５となる。この２つの信号を互いに逆
極性の検波器９と１０で検波し、その出力を加算して得
られる出力電圧をｖｏとすれば、ｖ、＝１ｖ、１−ＩＶ
４１”＝＝ｋｓｉｎ　（θ、−θ２）となり、位相差（
θ１−０２）に対応した電圧ｖ０が得られる。ここで、
ｋは検波感度によって決まる定数である。

可変移相器１２とライン・ストレッチャーの可変移相器
２を調整することによって、位相制御ループの動作点を
第４図のＡ点に設定しておく。今、電源変動等によって
位相差が零からずれだ場合、ずれ位相外に対応した電圧
が発生して可変移相器１２のバイアスへ負帰還されて位
相ずれを補償する。この負帰還制御範囲は第４図のＡ点
を中心とした±９０°に限定されるが、この棟の電力増
幅装置ではこの負帰還制御範囲で充分に効果がある。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明では位相制御ルーグを付加
することによシ、位相制御が自動化され、かつ応答速度
が速いから、本発明には、電力合成器の終端器の小電力
化が可能なこと、ＲＦ大入力オン・オフ制御を行なうた
めのタイミング回路と保護回路が削除できること、およ
び長期安定度が高いことなどの効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のブロック図、第２図は従来
の位相合成方式電力増幅装置のブロック図、第３図及び
第４図は第１図実施例における位相差検出部の各部電圧
波形図である。 １．４，７，１５，１９・・・カップラー、２．１６・
・・ライン・ストレッチャー等の可変移相器、３゜１３
．１７．２４・・・電力増幅器、５．１８・・・マジッ
ク・ティー等の電力合成器、６．２０・・・終端器、８
・・・９０°カップラー、９，１０．２１・・・検波器
、１１・・・直流増幅器、１２・・・バラクタ・ダイオ
ードによる可変移相器、１４・・−ＲＦスイッチ、２２
・・・保護回路、２３・・・タイはング回路。 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ＲＦ入力を２分岐する分岐回路と、前記分岐回路の２分
   岐出力をそれぞれ増幅する第１及び第２の電力増幅器と
   、これら電力増幅器の出力を位相調整して合成する合成
   器とを含む電力増幅装置において、前記第１及び第２の
   電力増幅器のいずれか一方の経路に設けられたバラクタ
   ・ダイオードの可変移相器と、前記第１及び第２の電力
   増幅器の出力の一部を第１及び第２の入力端子にそれぞ
   れ受ける９０°カップラーと、この９０°カップラーの
   第１及び第２の出力端子の出力を互いに逆極性で検波す
   る第１及び第２の検波器と、これら第１及び第２の検波
   器の出力を合成して得た電圧により前記可変移相器を制
   御する手段とを含むことを特徴とする電力増幅装置。