WO2016163136A1 - 高周波電力増幅器 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、この発明の実施の形態1に係る高周波電力増幅器の構成例を示す分解斜視図である。高周波電力増幅器は、ベース2、4枚の増幅基板15、導電性のカットオフブロック3、直列型導波管分配器12の上部である分配器ブロック6、および直列型導波管合成器13の上部である合成器ブロック7から構成される。複数の増幅基板15は、互いに同じ構成であり、それぞれ増幅素子1を含む。ベース2は、導電性の材料、特に金属から形成される。ベース2の上に、4枚の増幅基板15が載置される。ベース2は、増幅基板15のカットオフブロック3(増幅器カバー)とは反対側を遮蔽する。カットオフブロック3(増幅器カバー)は、開口部10および開口部11を除いて、増幅基板15の全表面を覆っている。実施の形態1では、1つの増幅素子1で増幅基板15の増幅部を構成する。
すなわち、カットオフブロック3(増幅器カバー)の壁18の間隔がλc以下の場合に、すなわち使用周波数>fcにおいて壁18はカットオフ構造である。
図2に示すカットオフブロック3(増幅器カバー)では、壁18の間隔が広い箇所と狭い箇所が存在している。壁18の間隔が狭い箇所の間隔がカットオフ周波数の波長より十分狭くすることにより、カットオフブロック3(増幅器カバー)のカットオフ特性を向上させている。なお、直列型導波管分配器12と直列型導波管合成器13との間のアイソレーションが十分確保されている場合は、壁18の間隔が狭い箇所を設けることなく、図6に示すように、壁18の間隔が一様でもよい。
図1では、直列型導波管分配器の下部4と直列型導波管合成器の下部5はカットオフブロック3(増幅器カバー)と一体に形成されていたが、図7に示すように、直列型導波管分配器の下部4と直列型導波管合成器の下部5はカットオフブロック3(増幅器カバー)から分離していてもよい。この場合、直列型導波管分配器の下部4と直列型導波管合成器の下部5は、カットオフブロック3(増幅器カバー)に設けられた導波管を介して、電気的に接続される。
また、図1において、カットオフブロック3(増幅器カバー)は、4枚の増幅基板15を一括して覆っていたが、図7に示すように、それぞれの増幅基板15を1枚のカットオフブロック3a、3b、3c、3d(増幅器カバー)と1枚のベース2a、2b、2c、2dとで覆う構成にしてもよい。
図8は、この発明の実施の形態2に係る高周波電力増幅器の構成例を示す分解斜視図である。実施の形態1では1つの増幅素子1で増幅基板15の増幅部を構成していたのを、実施の形態2では、増幅部をm個の増幅素子1から構成された増幅素子チェーンとしている。図8では、分岐数=増幅基板数n=4、増幅素子チェーンの増幅素子数m=4の例を示す。
図9は、この発明の実施の形態3に係る高周波電力増幅器の放熱経路を示す図である。実施の形態3では、増幅素子1はそれぞれ、熱伝導部材14を介してカットオフブロック3(増幅器カバー)と接触する。図9の網掛け矢印は、熱伝導部材14を経由してカットオフブロック3(増幅器カバー)、直列型導波管合成器の下部5および合成ブロック7を通じて熱が伝わる経路を示す。また、白抜き矢印は、ベース2を経由して直列型導波管合成器の下部5および合成器ブロック7を通じて熱が伝わる経路を示す。増幅素子1で発生する熱は、熱伝導部材14を通じてカットオフブロック3(増幅器カバー)に伝わる。そして、図5に示すように、分配器12および合成器13の表面から発散することによって大気中へ放熱される。また、増幅基板15で発生する熱は、ベース2の表面からも対流および輻射で発散する。このとき、ベース2にヒートシンクやヒートパイプを接触させて取り付けて、ヒートシンクやヒートパイプへ伝導による放熱を行うことにより、放熱効率が向上する。
Claims (6)
- ベースと、
入力される高周波信号の電力を単位分岐部に分配する直列型導波管分配器と、
前記ベースに載置され、前記直列型導波管分配器の単位分岐部ごとに設けられ、相互に平行にそれぞれ前記直列型導波管分配器に接続する増幅基板と、
前記増幅基板に対応して前記高周波信号の電力を合成する単位合流部が形成され、前記増幅基板に接続する直列型導波管合成器と、
前記増幅基板ごとに前記直列型導波管分配器から前記直列型導波管合成器まで連続して前記増幅基板相互の回路を隔てる壁が形成され、前記直列型導波管分配器の開口および前記直列型導波管合成器の開口を除いて前記増幅基板の全面を覆う導電性の増幅器カバーと、
を備え、
それぞれの前記増幅基板は、前記単位分岐部の開口部に対応する導波管-マイクロストリップ変換器、高周波信号を増幅する増幅素子を含む増幅部、および、前記単位合流部の開口部に対応するマイクロストリップ-導波管変換器、を有する、
高周波電力増幅器。 - 前記ベースは、導電性材料で形成されている、請求項1に記載の高周波電力増幅器。
- 前記増幅器カバーは、前記高周波信号の周波数においてカットオフ特性を有するカットオフブロックである、請求項1または2に記載の高周波電力増幅器。
- 前記直列型導波管分配器および前記直列型導波管合成器はそれぞれ、前記増幅基板に接続する下部と、前記増幅基板とは反対側の上部とに、導波路を高周波進行方向に通る面で分割して形成され、
前記直列型導波管分配器の下部、前記直列型導波管合成器の下部および前記増幅器カバーは一体に成形されている、
請求項1から3のいずれか1項に記載の高周波電力増幅器。 - 前記増幅基板の前記増幅部は、直列接続される2以上の前記増幅素子を含み、
前記増幅器カバーは、1つの前記増幅部に含まれる前記増幅素子相互をカットオフし、空間を介した信号の帰還を抑制する、
請求項1から4のいずれか1項に記載の高周波電力増幅器。 - 前記増幅素子はそれぞれ、熱伝導部材を介して前記増幅器カバーと接触する、請求項1から5のいずれか1項に記載の高周波電力増幅器。
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