【手続補正書】
【提出日】平成17年8月1日(2005.8.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体増幅素子を含む増幅回路と、
前記増幅回路の電源供給端子に接続されるスイッチ回路と、
前記増幅回路の入力信号の振幅を調整する振幅調整回路と、
前記スイッチ回路と前記振幅調整回路とを制御する増幅制御回路と、
を含む半導体電力増幅装置であって、
前記増幅制御回路は、前記スイッチ回路を導通状態とする時間に応じて、前記振幅調整回路が調整する振幅の大きさを決定することを特徴とする半導体電力増幅装置。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体電力増幅装置を送信電力増幅装置として用いるレーダ送信装置であって、
前記スイッチ回路を導通状態とする時間は、測位を行う物標までの距離に応じて決定されることを特徴とする半導体電力増幅装置。
【請求項３】
半導体増幅素子を含む増幅回路と、
前記増幅回路の電源供給端子に接続されるスイッチ回路と、
前記増幅回路の入力端子に接続される振幅制御回路と、
前記スイッチ回路と前記振幅制御回路とを制御する制御パルス信号を出力する制御パルス発生回路とを含む半導体電力増幅装置であって、
前記振幅制御回路は前記制御パルス信号のパルス長に基づいて前記増幅回路に入力される信号の振幅を制御し、
前記スイッチ回路は前記制御パルス信号のオン、オフに基づいて開閉し、
前記アイドリング電流は、前記増幅回路に入力される信号の半サイクルにおいては当該信号の振幅変化に対して線形に変化する出力電流を流し、次の半サイクルにおいては出力電流が順方向である限り当該信号の振幅変化に対して線形に変化する出力電流を流すことが可能であるアイドリング電流であることを特徴とする半導体電力増幅装置。
【請求項４】
請求項３に記載の半導体電力増幅装置であって、
前記制御パルス発生回路は、第１のパルス長を有する第１の制御パルス信号と、前記第１のパルス長より長い第２のパルス長を有する第２の制御パルス信号とを出力可能であり、
前記振幅制御回路は、前記制御パルス発生回路から入力される制御パルス信号のパルス長に基づいた電圧を出力するパルス長判別回路と、
前記パルス長判別回路が出力する電圧に基づいて前記増幅回路に入力される信号の振幅を調整する振幅調整回路とを含み、
前記振幅制御回路は、前記第１の制御パルス信号の入力を受けたときに出力する信号の振幅である第１の信号振幅が、前記第２の制御パルス信号の入力を受けたときに出力する信号の振幅である第２の信号振幅よりも大きくなるよう、前記増幅回路に入力される信号の振幅を制御することを特徴とする半導体電力増幅装置。
【請求項５】
請求項４に記載の半導体電力増幅装置であって、
前記制御パルス発生回路は、前記第１の制御パルス信号と前記第２の制御パルス信号とを交互に出力し、
前記パルス長判別回路は、前記第１の制御パルス信号が入力されている間は第１の電圧を出力し、前記第１の制御パルス信号の立ち下がりをきっかけとして第２の電圧を出力し、前記第２の制御パルス信号が入力されている間は前記第２の電圧の出力を維持し続け、前記第２の制御パルス信号の立ち下がりから前記第１の制御パルス信号の立ち上がりまでの間に前記第１の電圧を出力する、前記第１の制御パルス信号の立ち下がりをトリガとする単安定マルチバイブレータを含むことを特徴とする半導体電力増幅装置。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載の半導体電力増幅装置であって、
前記振幅調整回路は、外部から与えられる電圧に応じて減衰量が変化する可変減衰回路であることを特徴とする半導体電力増幅装置。
【請求項７】
請求項４から請求項６のいずれか１項に記載の半導体電力増幅装置を送信電力増幅装置として用いるレーダ送信装置であって、
前記第２の制御パルス信号は、前記第２のパルス長の半分の時間で電磁波が伝搬する距離である長パルス最小探知距離を超える距離にある物標の測位を行うために出力され、
前記第１の制御パルス信号は、前記長パルス最小探知距離以下の距離にある物標の測位を行うために出力され、
前記第１の信号振幅は、前記長パルス最小探知距離以下の距離にある物標の測位を行うために必要な、送信波電力と前記第１のパルス長とに基づいて定められ、
前記第２の信号振幅は、前記長パルス最小探知距離を超える距離にある物標の測位を行うために必要な、送信波電力と前記第２のパルス長とに基づいて定められていることを特徴とするレーダ送信装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【発明の名称】半導体電力増幅装置及びレーダ送信装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、航空用監視レーダ装置、気象レーダ装置、船舶用レーダ装置などの送信装置に用いられる半導体電力増幅装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、航空用監視レーダ装置、気象レーダ装置、船舶用レーダ装置などには、保守性、信頼性、耐久性の観点から、ＦＥＴ、バイポーラトランジスタなどを用いた半導体電力増幅器が、従来のマグネトロン、クライストロンなどを用いた電子管電力増幅器に代わって用いられる傾向にある。
【０００３】
しかしながら半導体電力増幅器では、電子管電力増幅器と同等の出力電力を得るに至っていないため、レーダ装置においては、送信パルス長を延長した長パルス出力信号を用いることで出力電力の不足を補っている。また、レーダ装置は送信動作と受信動作を同時に行うことができないため、送信パルス長を延長することによって探知不能領域が拡大するという問題が生ずる。この問題については、パルス長の短い短パルス出力信号を別に放射し、長パルス出力信号で得た遠方の受信信号と短パルス出力信号で得た近傍の受信信号とを合成する、長短複合パルス方式を採用することで対処している。
【０００４】
長短複合パルスを用いたレーダ装置については、インターネット上において開示されている。また、レーダ装置に用いられる半導体電力増幅器については特開平９−３２１５５０号公報に開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平９−３２１５５０号公報
【非特許文献１】インターネット＜ＵＲＬ：http://www9.ocn.ne.jp/~h-r-cab/solid_radar.htm＞
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
長短複合パルス方式においては、短パルス出力信号放射時に要求される出力電力は、長パルス出力信号に対する最小探知距離以下の距離にある物標、すなわち近傍にある物標の測位を行うために必要な最低限の出力電力によって決定される。この出力電力は、単一のパルス長を有するパルス列のみで全領域の探知を行う方式において要求される出力電力よりは小さいが、一般的に長パルス出力信号を放射するときに要求される出力電力よりは大きくなる。したがって、出力電力を長短パルス毎に変更し、短パルス出力信号放射時には近傍にある物標の測位に必要な出力電力を以って放射し、長パルス出力信号放射時にはパルス長の延長に応じて低減された出力電力を以って放射することで、電力を過不足させることなく所望の探知領域を満足させることが消費電力削減の観点から好ましい。
【０００７】
しかしながら、従来のレーダ用半導体電力増幅器はＣ級増幅器が主流であり、パルス毎のきめ細かい電力制御は難しい。Ｃ級増幅器では入力信号と出力信号との関係が非線形であり、入力信号レベルが出力信号が現れるレベルに達するとともに、その出力信号レベルは急激な利得上昇を伴い最大レベルに達してしまうからである。そのため、パルス毎の出力電力の制御は実現されておらず、長パルス出力信号放射時においても短パルス出力信号放射時と同一の出力電力が放射されており、平均消費電力が大きいものになっている。図７はＣ級増幅器を用いた従来のレーダ装置の出力電力を示したものであり、長パルス出力信号放射時にＰUの電力が過剰になることを示している。ここで、従来からＣ級増幅器が主流となっているのは、アイドリング電流が不要であることにより高電力効率を実現できるためである。したがって、ＡＢ級増幅器またはＡ級増幅器またはＢ級増幅器を用いた場合においても、Ｃ級増幅器と同程度の電力効率が実現可能でありさえすれば、出力電力制御の観点からも有利な電力増幅器が実現できることとなる。
【０００８】
本発明は、このような課題に着目してなされたものであり、ＡＢ級増幅器またはＡ級増幅器またはＢ級増幅器を用いることで出力電力に過不足のない制御を可能にし、非出力時にはアイドリング電流を遮断することで、Ｃ級増幅器に劣らぬ電力効率を実現する半導体電力増幅装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、半導体増幅素子を含む増幅回路と、前記増幅回路の電源供給端子に接続されるスイッチ回路と、前記増幅回路の入力信号の振幅を調整する振幅調整回路と、前記スイッチ回路と前記振幅調整回路とを制御する増幅制御回路とを含む半導体電力増幅装置であって、前記増幅制御回路は、前記スイッチ回路を導通状態とする時間に応じて、前記振幅調整回路が調整する振幅の大きさを決定することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る半導体電力増幅装置は、レーダ送信装置の送信電力増幅装置として用いることが好適であり、前記スイッチ回路を導通状態とする時間は、測位を行う物標までの距離に応じて決定される構成とすることが好適である。
【００１１】
本発明は、半導体増幅素子を含む増幅回路と、前記増幅回路の電源供給端子に接続されるスイッチ回路と、前記増幅回路の入力端子に接続される振幅制御回路と、前記スイッチ回路と前記振幅制御回路とを制御する制御パルス信号を出力する制御パルス発生回路とを含む半導体電力増幅装置であって、前記振幅制御回路は前記制御パルス信号のパルス長に基づいて前記増幅回路に入力される信号の振幅を制御し、前記スイッチ回路は前記制御パルス信号のオン、オフに基づいて開閉し、前記アイドリング電流は、前記増幅回路に入力される信号の半サイクルにおいては当該信号の振幅変化に対して線形に変化する出力電流を流し、次の半サイクルにおいては出力電流が順方向である限り当該信号の振幅変化に対して線形に変化する出力電流を流すことが可能であるアイドリング電流であることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る半導体電力増幅装置においては、前記制御パルス発生回路は、第１のパルス長を有する第１の制御パルス信号と、前記第１のパルス長より長い第２のパルス長を有する第２の制御パルス信号とを出力可能であり、前記振幅制御回路は、前記制御パルス発生回路から入力される制御パルス信号のパルス長に基づいた電圧を出力するパルス長判別回路と、前記パルス長判別回路が出力する電圧に基づいて前記増幅回路に入力される信号の振幅を調整する振幅調整回路とを含み、前記振幅制御回路は、前記第１の制御パルス信号の入力を受けたときに出力する信号の振幅である第１の振幅が、前記第２の制御パルス信号の入力を受けたときに出力する信号の振幅である第２の信号振幅よりも大きくなるよう、前記増幅回路に入力される信号の振幅を制御するものとすることが好適である。
【００１３】
また、当該半導体電力増幅装置においては、前記制御パルス発生回路は、前記第１の制御パルス信号と前記第２の制御パルス信号とを交互に出力し、前記パルス長判別回路は、前記第１の制御パルス信号が入力されている間は第１の電圧を出力し、前記第１の制御パルス信号の立ち下がりをきっかけとして第２の電圧を出力し、前記第２の制御パルス信号が入力されている間は前記第２の電圧の出力を維持し続け、前記第２の制御パルス信号の立ち下がりから前記第１の制御パルス信号の立ち上がりまでの間に前記第１の電圧を出力する、前記第１の制御パルス信号の立ち下がりをトリガとする単安定マルチバイブレータを含むものとすることが好適である。
【００１４】
前記振幅調整回路は、外部から与えられる電圧に応じて減衰量が変化する可変減衰回路として構成することができる。
【００１５】
また、本発明に係る半導体電力増幅装置は、レーダ送信装置であって、前記第２の制御パルス信号は、前記第２のパルス長の半分の時間で電磁波が伝搬する距離である長パルス最小探知距離を超える距離にある物標の測位を行うために出力され、前記第１の制御パルス信号は、前記長パルス最小探知距離以下の距離にある物標の測位を行うために出力され、前記第１の信号振幅は、前記長パルス最小探知距離以下の距離にある物標の測位を行うために必要な、送信波電力と前記第１のパルス長とに基づいて定められ、前記第２の信号振幅は、前記長パルス最小探知距離を超える距離にある物標の測位を行うために必要な、送信波電力と前記第２のパルス長とに基づいて定められていることを特徴とするレーダ送信装置の送信電力増幅装置として用いることが好適である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、レーダ送信装置にＡＢ級増幅器またはＡ級増幅器またはＢ級増幅器を用いた場合であっても、Ｃ級増幅器を用いた場合に劣らぬ性能でかつ低消費電力を実現することができる。また、長短複合パルス方式のレーダ装置において、短パルス出力信号放射時には近傍にある物標の測位に必要な出力電力を以って放射し、長パルス出力信号放射時にはパルス長の延長に応じて低減された出力電力を以って放射するといった制御が可能になり、出力電力の過不足を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。図１は半導体電力増幅装置１を、長短複合パルス方式のレーダ装置に適用したものを示している。
【００１８】
ここで説明するレーダ装置は、短パルス出力信号と長パルス出力信号とを交互に放射し、長パルス出力信号で得た遠方の受信信号と短パルス出力信号で得た近傍の受信信号とを合成することで、広範囲に亘る物標の測位を可能にするものである。
【００１９】
図２には、短パルス出力信号と、長パルス出力信号の様子を示す。これらの出力信号は、半導体電力増幅装置１から出力され、サーキュレータ３８を介してアンテナ３６から放射される。アンテナ３６から放射されたパルス出力信号が電磁波として物標に照射されると、パルス出力信号の電力の一部は物標で反射し、反射波を生ずる。反射波はアンテナ３６で受信され、サーキュレータ３８を介して受信装置へと導かれる。受信された反射波には物標の方位、物標までの距離および反射強度の情報が含まれており、レーダ装置はこの情報を処理することによって物標の測位を行う。
【００２０】
レーダ装置設計では、どれだけ遠方の物標の測位を行うか、装置の最大出力電力はどの程度であるか等に基づいて、長パルス出力信号の出力電力ＰLと、長パルス出力信号のパルス長ｔLが決定される。
【００２１】
測位可能な距離を延ばすためには、出力電力ＰLを大きくするか、パルス長ｔLを長くすればよい。レーダ装置の受信装置は、受信電力の電力量を以って物標の存在を認識するからである。このことは、ＰLとｔLとの積で求まる電力量が同一であれば、同一の測距性能が得られることを意味する。したがって、パルス長ｔLを長くしさえすれば、レーダ装置の受信機性能が許す限り出力電力ＰLを小さくすることができる。
【００２２】
しかしながら、レーダ装置は送信動作と受信動作を同時に行うことができないため、パルス長ｔLの半分の時間で電磁波が伝搬可能な距離、すなわちｔLに対する最小探知距離以下の距離に存在する物標の測位を行うことはできない。したがって、ＰLとｔLの決定に際しては、ｔLに対する最小探知距離をも考慮しなければならないこととなる。
【００２３】
パルス長ｔLに対する最小探知距離以下の距離に存在する物標の測位には、短パルス出力信号が用いられる。短パルス出力信号のパルス長ｔSは、距離分解能をどの程度にするか仕様によって決定され、それに伴って最小探知距離があわせて決定され、短パルス出力信号の出力電力ＰSは、ｔLに対する最小探知距離以下の距離に存在する物標の測位に必要な最低限の出力電力に基づいて決定される。
【００２４】
なお、必要な出力電力を求める際には電磁波の減衰のみならず、アンテナ３６の指向性パターンをも考慮する必要があることはいうまでもない。
【００２５】
一般的なレーダ装置の仕様においては、このようにして決定されたＰSはＰLよりも大きくなり、短パルス出力信号放射時と長パルス出力信号放射時とで必要とされる出力電力が異なる。出力電力を必要最小限に抑え消費電力を低減するためには、パルス毎に出力電力を制御する必要がある。
【００２６】
このような観点から、送信装置では短パルス出力信号および長パルス出力信号それぞれのパルス長や発生タイミングを司る信号を発生する回路や、パルス毎に電力を制御する回路が要求されることとなる。図１に示す回路はそれらを具体的に実現するものであり、以下、各回路が取り扱う信号と共にその動作を説明する。
【００２７】
図３の（ａ）から（ｆ）までの信号と、これらを出力する各回路の動作について説明する。図３（ａ）に示す励振信号は、パルスによって振幅変調を受けた高周波信号であり、短パルス励振信号と長パルス励振信号からなる。この信号は増幅器１２によって増幅され、電磁波として物標に放射され、物標の測位に供されるものであり、レーダ装置の信号生成部２に設けられた高周波発振回路２８、制御パルス発生回路３０、タイミング調整回路３２および長短パルス変調器３４によって生成される。
【００２８】
制御パルス発生回路３０は、パルス長と発生タイミングを決定する制御パルス信号を生成する。制御パルス信号の様子を図３（ｂ）に示す。この信号は、タイミング調整回路３２によって立ち上がり時間、立ち下がり時間の調整を受けた後、長短パルス変調器３４に入力される。タイミング調整回路３２から出力される制御パルス信号は、その立ち上がり時間が元の制御パルス信号の立ち上がり時間よりもΔ1だけ遅く、その立ち下がりが元の制御パルス信号よりもΔ2だけ早い。したがって、励振信号のパルスもそれに応じて立ち上がり時間および立ち下がり時間の調整を受けたものとなる。その様子は、図３（ａ）と図３（ｂ）を比較すれば容易に把握することができる。このように、励振信号のパルスのタイミング調整を行うのは、半導体増幅素子１０におけるアイドリング電流制御を的確に行い、立ち上がり時および立ち下がり時においてもレーダ装置からの出力電力を安定したものとするためである。
【００２９】
制御パルス信号のパルス長は、先述したｔSおよびｔLに基づいて、短パルス信号のパルス長がｔS’＝Δ1＋ｔS＋Δ2、長パルス信号のパルス長がｔL’＝Δ1＋ｔL＋Δ2となるよう決定し、長パルス信号と短パルス信号の発生間隔は、レーダ装置の仕様に基づいて決定すればよい。またタイミング調整回路３２では、立ち上がりをΔ1だけ早め、立ち下がりをΔ2だけ遅らせるよう設計パラメータを設定すればよい。
【００３０】
このようにして生成された励振信号は、電圧制御減衰器１６に入力され振幅の制御を受ける。振幅制御を受けた短パルス励振信号の振幅ＶSと、振幅制御を受けた長パルス励振信号の振幅ＶLは、それぞれ、先述したＰSとＰLとに基づいて決定される。具体的には、振幅ＶSの信号を増幅器１２に入力したときの出力電力がＰSとなるようＶSを決定し、振幅ＶLの信号を増幅器１２に入力したときの出力電力がＰLとなるようにＶLを決定すればよい。図３（ｄ）には振幅制御を受けた励振信号の様子を示す。
【００３１】
電圧制御減衰器１６は、外部から与えられた電圧に応じてその減衰量が変化する可変減衰器であり、Ｐｉｎダイオードを用いたもので構成することができる。電圧制御減衰器１６が励振信号の振幅を制御するためには減衰量制御信号が必要であり、この信号はパルス長判別回路１８から供給される。
【００３２】
パルス長判別回路１８は、制御パルス発生回路３０から出力される制御パルス信号の供給を受け、パルス長を電圧レベルに反映させた信号である減衰量制御信号を生成する。図３（ｃ）には減衰量制御信号の様子を示す。パルス長判別回路１８は、制御パルス信号の短パルス信号の立ち下がりをトリガとする単安定マルチバイブレータによって構成され、短パルス信号の立ち下がりと共に高電位を出力し、長パルス信号が立ち上がっている間は、高電位出力を維持し続け、長パルス信号の立ち下がりから短パルス信号の立ち上がりまでの間に低電位に切り換わる。また、電圧制御減衰器１６の制御電圧範囲に応じて、トランジスタ等を用いたレベル変換回路２２を用いることが好適である。
【００３３】
振幅制御を受けた励振信号は増幅器１２に入力される。ここで、励振信号が増幅される際の動作を説明する前に、増幅器１２の構成および基本動作について説明する。
【００３４】
図１は増幅器１２を構成する半導体増幅素子１０にＦＥＴを用いたものを示している。ＦＥＴとしては高周波特性の優れたＧａＡｓＦＥＴを用いることが好ましい。このＦＥＴのゲートには、増幅器１２がＡＢ級またはＡ級またはＢ級で動作する程度のバイアス電圧が加えられている。
【００３５】
増幅器１２がＡ級で動作する場合は、入力信号の変化に対して線形に変化するドレイン電流が流れるため、増幅器１２の出力電力は入力電力に比例する。また、増幅器１２がＡＢ級またはＢ級で動作する場合は、ほぼ入力信号の半サイクルにおいてドレイン電流が飽和してしまうため、出力電力は入力電力に比例しないが、出力電力は入力電力に対して単調増加する関係にある。
【００３６】
ＦＥＴのドレインに接続される電流供給線には、スイッチ回路１４が設けられている。このスイッチ回路１４は、図１のようにＦＥＴおよびバイポーラトランジスタで構成することができる。スイッチ回路１４は、制御パルス信号の供給を受け、そのオン、オフに基づいてスイッチングを行う。スイッチ回路１４がオンの状態にあるときはＦＥＴのドレインにアイドリング電流が流れ増幅動作が可能となる。
【００３７】
ここでは、スイッチ回路１４をドレインに接続される電流供給線に設けた構成としているが、ゲートバイアス電圧を与える回路（図示せず）にスイッチ回路１４を設け、ゲートバイアス電圧をスイッチングさせる構成としてもよい。
【００３８】
スイッチ回路１４がオンになり、励振信号が入力され増幅される際には、突発的にドレイン電流が流れるため、電源には電流許容量の大きいものが必要とされる。図１の構成では、電源線に大容量のコンデンサ２４を設け、スイッチ回路１４のオフ時に十分な電荷を蓄えておくことで、急激に消費電流が変化しても電源には負担をかけないものとしている。
【００３９】
次に、短パルス励振信号および長パルス励振信号からなる励振信号が増幅される際の動作について説明する。
【００４０】
スイッチ回路１４は、制御パルス信号の立ち上がりによって、短パルス励振信号の入力が始まるΔ1だけ前にオン状態に切り替わり、増幅器１２にアイドリング電流を流す。短パルス励振信号が入力される前にアイドリング電流を流しておくのは、立ち上がりにおいても確実に出力電力を得るためである。この動作は、先述のように長短パルス変調器３４に入力される制御パルス信号が、タイミング調整回路３２においてタイミング調整を受けることによって可能となっている。
【００４１】
アイドリング電流の供給を既に受けている増幅器１２は、短パルス励振信号の入力を受けて出力電力がＰSである短パルス出力信号を出力する。短パルス出力信号が出力されている間は、電圧制御減衰器１６は短パルス励振信号の振幅がＶSになるよう一定の減衰量を呈する。
【００４２】
増幅器１２は、短パルス出力信号のパルス長ｔSの間は、ＰSの電力を出力し続け、短パルス励振信号の立ち下がりと共に出力を停止する。短パルス励振信号の立ち下がりからΔ2後には制御パルス信号が立ち下がり、増幅器１２のアイドリング電流が遮断される。
【００４３】
制御パルス信号は、長パルス励振信号の入力が始まるΔ1前までは、低電圧レベルを維持し続ける。これによってスイッチ回路１４はオフ状態を維持し、増幅器１２のアイドリング電流は遮断された状態をとなるため、増幅器１２において電力は消費されない。
【００４４】
次にスイッチ回路１４は、制御パルス信号の立ち上がりによって、長パルス励振信号の入力が始まるΔ1だけ前にオン状態に切り替わり、増幅器１２にアイドリング電流を流す。後は、短パルス励振信号が入力された場合と同様にして、出力電力がＰLである長パルス出力信号が出力され、長パルス出力信号と短パルス出力信号とが交互に出力される。
【００４５】
図３（ｅ）にはドレイン電流の様子を、図３（ｆ）には出力電力の様子を示す。励振信号と、制御パルス信号との間にはΔ1、Δ2の時間差を設けてあるため、ドレイン電流にはアイドリング電流のみが流れる期間があり、励振信号立ち上がり時には、必ずアイドリング電流が流れている状態にあることがわかる。
【００４６】
なお、図１では制御パルス信号は、タイミング調整回路３２、パルス長判別回路１８およびスイッチ回路１４に供給されているが、各回路の同信号入力端においては、コンパレータ２０などによってレベル調整、波形整形を行うことが好ましい。図１のコンパレータ２０はそれを具体的に回路表記したものである。
【００４７】
また、高周波発振回路２８、長短パルス変調器３４、増幅器１２などの高周波信号を扱う回路の接続端には、インピーダンス不整合による帯域内振幅リップルの増大、信号レベル低下などを回避するための整合回路２６を設けることが好適である。
【００４８】
図４は、本発明に係る半導体電力増幅装置１を並列接続することで、出力電力を高めた構成を示している。各々の半導体電力増幅装置１の出力は、電力合成器４０によって合成され、１系統となって送信電力が出力される。電子管に比して出力電力の小さい、半導体を用いた場合には殊に有効な構成である。
【００４９】
以上は、長短複合パルス方式のうち、短パルス出力信号と長パルス信号が交互に間隔を隔てて放射されるものを例に説明してきた。同方式の別の形態としては図５に示すようなものがある。これは、１パルス内で放射される電磁波の周波数を変更することにより、長パルス出力信号と短パルス出力信号が連続に放射される方式であり、シングルパルスによる長短複合パルス方式といえる。本発明に係る半導体電力増幅装置１をこの方式に適用する場合の構成を図６に示す。制御パルス信号が、周波数変更回路４２に入力され、高周波発振回路２８の発振周波数がパルス時間内で変更される。周波数の変更は、ある周波数範囲を定め、その範囲内で掃引を行う構成とすることが好適である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】半導体電力増幅装置と、レーダ装置における信号生成部を示す図である。
【図２】短パルス出力信号と、長パルス出力信号の様子を示す図である。
【図３】半導体電力増幅装置で取り扱う信号のタイミングを示す図である。
【図４】半導体電力増幅装置を並列接続した構成を示す図である。
【図５】シングルパルスによる長短複合方式における出力信号を示す図である。
【図６】シングルパルスによる長短複合方式に半導体電力増幅装置を適用した場合の構成を示す図である。
【図７】Ｃ級増幅器を用いた従来のレーダ装置の出力電力を示した図である。
【符号の説明】
【００５１】
１  半導体電力増幅装置、２  信号生成部、１０  半導体増幅素子、１２  増幅器、１４  スイッチ回路、１６  電圧制御減衰器、１８  パルス長判別回路、２０  コンパレータ、２２  レベル変換回路、２４  コンデンサ、２６  整合回路、２８  高周波発振回路、３０  制御パルス発生回路、３２  タイミング調整回路、３４  長短パルス変調器、３６  アンテナ、３８  サーキュレータ、４０  電力合成器、４２  周波数変更回路。