(57)【要約】  出力電力安定化回路は、入力した高周波信号を減衰させる第１の可変減衰器と、第１の可変減衰器から出力された高周波信号を減衰させる第２の可変減衰器と、第２の可変減衰器から出力された高周波信号をモニタして出力電力検出信号を出力する出力電力検出回路と、温度モニタ信号を出力する温度モニタ回路と、出力電力設定信号と温度モニタ信号とに基づき、予め保存しているテーブルデータを参照し、第１の可変減衰器の減衰量を制御する第１の制御信号と第２の可変減衰器の減衰量を制御する第２の制御信号とを出力する制御回路と、第１の制御信号と出力電力検出信号とを比較して、第１の可変減衰器の減衰量を調整する第１の減衰量調整信号を出力する減衰量設定回路と、を備える。
2018096919.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力端子に入力された高周波信号を減衰させる第１の可変減衰器と、
前記第１の可変減衰器から出力された高周波信号を減衰させ出力端子へ出力する第２の可変減衰器と、
前記第２の可変減衰器から出力された高周波信号の出力電力をモニタして出力電力検出信号を出力する出力電力検出回路と、
前記出力電力検出回路の温度をモニタして温度モニタ信号を出力する温度モニタ回路と、
前記出力端子から出力される高周波信号の出力電力を設定電力に設定する出力電力設定信号と前記温度モニタ信号とが入力され、入力された前記出力電力設定信号と前記温度モニタ信号とに基づき、予め保存しているテーブルデータを参照して得られた、前記第１の可変減衰器の減衰量を制御する第１の制御信号と前記第２の可変減衰器の減衰量を制御する第２の制御信号とを出力する制御回路と、
前記第１の制御信号と前記出力電力検出信号とが入力され、前記第１の制御信号と前記出力電力検出信号とを比較して、前記第１の可変減衰器の減衰量を調整する第１の減衰量調整信号を出力する減衰量設定回路と、
を備え、
前記制御回路は、前記第１の可変減衰器の減衰量を設定する第１の減衰量設定データと前記第２の可変減衰器の減衰量を設定する第２の減衰量設定データとを、それぞれ前記出力電力検出信号と前記温度モニタ信号との組み合わせ毎に設定した前記テーブルデータを参照し、
前記第２の可変減衰器は、前記第２の制御信号により減衰量を定められた値に設定し、
前記第１の可変減衰器は、前記第１の減衰量調整信号により減衰量を変化させ、
前記出力端子から出力される高周波信号の出力電力を前記設定電力に収束させる、
出力電力安定化回路。
【請求項２】
前記制御回路は、
前記第１の可変減衰器の減衰量と前記第２の可変減衰器の減衰量との和である総合減衰量の内、前記入力端子と前記出力端子との間の利得又は損失の、温度依存性を補正する減衰量の変動分を、前記総合減衰量から差し引いた減衰量を前記第２の制御信号として出力し、
前記温度モニタ信号と前記設定電力とに対応する、前記テーブルデータに前記第１の減衰量設定データとして保存されている前記出力電力検出信号の値を前記第１の制御信号として出力する、
請求項１に記載の出力電力安定化回路。
【請求項３】
前記減衰量設定回路は、アナログの電圧値に変換された前記第１の制御信号及びアナログの電圧値である前記出力電力検出信号が差動入力される差動増幅器と、を備え、
前記制御回路は、前記差動増幅器の出力電圧が零となるように前記第１の制御信号を制御する、
請求項１又は２に記載の出力電力安定化回路。
【請求項４】
前記第１の可変減衰器と前記第２の可変減衰器との間に設けられた分配器と、
前記分配器に入力された高周波信号の分配出力信号が入力され電圧として出力する位相同期回路と、
前記位相同期回路から出力された電圧に基づき高周波信号を生成して出力し、前記第１の可変減衰器へ出力する電圧制御発振器と、を備えた、
請求項１から３のいずれか１項に記載の出力電力安定化回路。
【請求項５】
減衰量保持回路と、
一端が前記減衰量設定回路の出力に接続され、他端が前記減衰量保持回路の入力に接続された単極単投スイッチと、
共通端子が前記第１の可変減衰器に接続され、第１の切替端子が前記減衰量設定回路の出力に接続され、第２の切替端子が前記減衰量保持回路の出力に接続された単極双投スイッチと、を備え、
入力された高周波信号は、高周波電力有り期間と高周波電力無し期間とを交互に繰り返すパルス信号であり、
前記高周波電力無し期間では、前記単極単投スイッチをオフ状態となり、前記単極双投スイッチが前記第２の切替端子の側へ切り替わり、
前記高周波電力有り期間では、前記単極単投スイッチをオン状態となり、前記単極双投スイッチを前記第１の切替端子の側へ切り替わる、
請求項１から４のいずれか１項に記載の出力電力安定化回路。
【請求項６】
前記高周波電力無し期間から前記高周波電力有り期間に変化する場合において、前記高周波電力無し期間から前記高周波電力有り期間に変化した時から第１の時間が経過した後、前記単極双投スイッチが前記第２の切替端子から前記第１の切替端子へ切り替わり、
前記高周波電力無し期間から前記高周波電力有り期間に変化した時から前記第１の時間より長い第２の時間が経過した後、前記単極単投スイッチがオフ状態からオン状態となる、請求項５に記載の出力電力安定化回路。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載の出力電力安定化回路と、
前記第２の可変減衰器と前記出力端子との間に、前記第２の可変減衰器から出力された高周波信号を増幅し前記出力端子へ出力する高出力増幅器と、を備え、
前記出力電力検出回路は、前記高出力増幅器から出力された高周波信号の出力電力をモニタして前記出力電力検出信号を出力する、
高出力増幅装置。
【請求項８】
請求項１から６のいずれか１項に記載の出力電力安定化回路と、
前記第１の可変減衰器と前記第２の可変減衰器との間に、前記第１の可変減衰器から出力された高周波信号を増幅し前記第２の可変減衰器へ出力する高出力増幅器と、を備えた高出力増幅装置。
【請求項９】
請求項１から６のいずれか１項に記載の出力電力安定化回路と、
前記入力端子と前記第１の可変減衰器との間に、前記入力端子から入力された高周波信号を増幅し前記第１の可変減衰器へ出力する高出力増幅器と、を備えた高出力増幅装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、出力電力を定められた値に設定する出力電力安定化回路及びそれを用いた高出力増幅装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
マイクロ波信号などの高周波信号の電力を、広いダイナミックレンジで安定に制御することが求められている。【０００３】
従来から、パルス電力の安定化制御として、パルス間の誤差を最小限とするような制御を行い、かつ、アルゴリズム内の変数調整により、連続波電力の安定化制御の切り替えも実現するものが知られている（例えば、特表２０１２−５３１８８０号公報（特許文献１）参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２０１２−５３１８８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のパルス電力の安定化制御は、高精度な制御を実現できるものの、パルス間の誤差を最小限とするような制御とアルゴリズム内の変数調整を行うための構成が非常に複雑になってしまうという課題がある。【０００６】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、簡素な構成により、高周波信号の出力電力を温度変化に対して、高精度に定値に保持する出力電力安定化回路及びそれを用いた高出力増幅装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る出力電力安定化回路及びそれを用いた高出力増幅装置は、入力端子に入力した高周波信号を減衰させる第１の可変減衰器と、第１の可変減衰器から出力された高周波信号を減衰させて出力端子へ出力する第２の可変減衰器と、第２の可変減衰器から出力された高周波信号の出力電力をモニタして出力電力検出信号を出力する出力電力検出回路と、を備える。【０００８】
さらに、この発明に係る出力電力安定化回路及びそれを用いた高出力増幅装置は、出力電力検出回路の温度をモニタして温度モニタ信号を出力する温度モニタ回路と、第１の可変減衰器の減衰量を制御する第１の制御信号と第２の可変減衰器の減衰量を制御する第２の制御信号とを出力する制御回路と、第１の制御信号と出力電力検出信号とが入力され、第１の制御信号と出力電力検出信号とを比較して、第１の可変減衰器の減衰量を調整する第１の減衰量調整信号を出力する減衰量設定回路と、を備える。【０００９】
制御回路は、出力端子から出力される高周波信号の出力電力を設定電力に設定する出力電力設定信号と温度モニタ信号とが入力され、入力された出力電力設定信号と温度モニタ信号とに基づき、予め保存しているテーブルデータを参照して得られた、第１の可変減衰器の減衰量を制御する第１の制御信号と第２の可変減衰器の減衰量を制御する第２の制御信号とを出力する。【００１０】
テーブルデータは、第１の可変減衰器の減衰量を設定する第１の減衰量設定データと第２の可変減衰器の減衰量を設定する第２の減衰量設定データとを、それぞれ出力電力検出信号と温度モニタ信号との組み合わせ毎に設定したデータである。【００１１】
第２の可変減衰器は、第２の制御信号により減衰量を定められた値に設定し、第１の可変減衰器は、第１の減衰量調整信号により減衰量を変化させ、出力端子から出力される高周波信号の出力電力を出力電力設定信号で設定された出力電力に収束させる。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、簡単な構成により、高周波信号の出力電力を温度変化に対して、高精度に定値に保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この発明の実施の形態１に係る出力電力安定化回路の構成を表す機能ブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る、可変減衰器特性（制御電圧−減衰量）の傾きが負の場合の減衰量設定回路を示す差動増幅器を示す回路図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る、可変減衰器特性（制御電圧−減衰量）の傾きが正の場合の減衰量設定回路を示す差動増幅器を示す回路図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係る出力電力安定化回路の動作を示すフローチャートである。
【図５】この発明の実施の形態２に係る高出力増幅装置の構成を表す機能ブロック図である。
【図６】この発明の実施の形態２に係る高出力増幅装置の変形例を表す機能ブロック図である。
【図７】この発明の実施の形態２に係る高出力増幅装置の他の変形例を表す機能ブロック図である。
【図８】この発明の実施の形態３に係る高出力増幅装置の構成を表す機能ブロック図である。
【図９】この発明の実施の形態４に係る高出力増幅装置の構成を表す機能ブロック図である。
【図１０】この発明の実施の形態４に係る単極単投スイッチ及び単極双投スイッチの制御端子切り替えタイミングを表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
実施の形態１．
この発明の実施の形態１について図を用いて説明する。図１は、この発明の実施の形態１に係る出力電力安定化回路の構成を表す機能ブロック図である。図１において、出力電力安定化回路１０１は、第１の端子１と、第１の可変減衰器２と、第２の可変減衰器３と、カップラ４と、第２の端子５と、出力電力検出回路６と、温度モニタ回路７と、制御回路８と、パラメータ保持回路９と、Ｄ／Ａコンバータ１０と、減衰量設定回路１１と、を備える。
【００１５】
第１の可変減衰器２は、第１の端子１から入力された高周波信号を減衰させて出力する。第２の可変減衰器３は、第１の可変減衰器２から出力された高周波信号を減衰させて出力する。カップラ４は、第２の可変減衰器３から出力された高周波信号を出力電力安定化回路１０１の出力端子である第２の端子５に出力すると共に、第２の可変減衰器３から出力された高周波信号の出力電力の一部を取り出し、これを分岐出力から出力する。
【００１６】
出力電力検出回路６は、カップラ４の分岐出力から出力された高周波信号の電力をアナログの電圧信号に変換し、出力電力検出信号として出力する。このようにして、出力電力検出回路６は、第２の端子５から出力される高周波信号の出力電力をモニタする。
【００１７】
言い換えると、出力電力検出回路６は、第２の可変減衰器３から出力された高周波信号の出力電力をモニタしているともいえる。
【００１８】
温度モニタ回路７は、出力電力検出回路６に設置又は出力電力検出回路６のそばに設置される。温度モニタ回路７は、出力電力検出回路６の温度をモニタし、温度モニタ信号を出力する。温度モニタ回路７は、出力電力安定化回路１０１の温度をモニタし温度モニタ信号を出力するともいえる。
【００１９】
パラメータ保持回路９は、あらかじめ測定又はシミュレーションした、出力電力安定化回路１０１の第２の端子５から出力される高周波信号の出力電力に対応する出力電力検出信号と出力電力安定化回路１０１の温度（温度モニタ信号）との組み合わせに基づくテーブルデータを保持パラメータ値として保存する。例えば、第１の可変減衰器２の減衰量を固定した上で、第２の可変減衰器３の減衰量を複数の値に設定して第２の端子５から出力される出力電力を変化させ、変化させたそれぞれの出力電力毎に第２の端子５から出力される出力電力に対応する出力電力検出信号が得られる。テーブルデータは、この出力電力検出信号の、複数の温度に対する温度依存性を、あらかじめ測定又はシミュレーションすることによって得られたものである。
【００２０】
すなわち、テーブルデータは、この出力電力検出信号の複数の温度に対する温度依存性を元に、第１の可変減衰器２の減衰量を設定する第１の減衰量設定データと第２の可変減衰器３の減衰量を設定する第２の減衰量設定データとを、それぞれ出力電力検出信号と温度モニタ信号との組み合わせに対応して設定しているものである。
【００２１】
制御回路８には、温度モニタ回路７から出力された温度モニタ信号と、出力電力安定化回路１０１の外部から入力され、出力電力安定化回路１０１の第２の端子５から出力される高周波信号の出力電力である設定出力電力を設定する出力電力設定信号と、が入力される。制御回路８は、第１の可変減衰器２の減衰量を制御するデジタル信号の第１の制御信号と第２の可変減衰器３の減衰量を制御するデジタル信号の第２の制御信号とを出力する。
【００２２】
制御回路８は、出力電力設定信号と温度モニタ信号とに基づき、パラメータ保持回路９にあらかじめ保存されている出力電力安定化回路１０１の第２の端子５から出力される高周波信号の出力電力に対応する出力電力検出信号と出力電力安定化回路１０１の温度（温度モニタ信号）との組み合わせに基づくテーブルデータである保持パラメータ値を参照する。制御回路８は、パラメータ保持回路９を参照して得られた保持パラメータに対応し、出力電力安定化回路１０１の第２の端子５から出力される高周波信号の出力電力が出力電力設定信号で設定された出力電力となるような、第１の制御信号と第２の制御信号とを出力する。
【００２３】
制御回路８から出力される第１の制御信号と第２の制御信号はデジタル信号である。第１の制御信号は、Ｄ／Ａコンバータ１０でデジタル信号からアナログの電圧信号に変換される。アナログの電圧信号に変換された第１の制御信号は、アナログの電圧信号である出力電力検出信号と共に、減衰量設定回路１１に入力される。なお、アナログの電圧信号に変換された第１の制御信号は、アナログの電圧信号である出力電力検出信号の目標値ともいえる。
【００２４】
減衰量設定回路１１には、第１の制御信号と出力電力検出信号とが入力される。減衰量設定回路１１は、第１の制御信号と出力電力検出信号とを比較して、第１の可変減衰器２の減衰量を調整する第１の減衰量調整信号を出力する。
【００２５】
第２の可変減衰器３は、第２の制御信号を受けて、第２の制御信号により減衰量を定められた値に設定する。
【００２６】
第１の可変減衰器２は、第１の減衰量調整信号を受けて、第１の減衰量調整信号により減衰量が変化し、出力電力安定化回路１０１の第２の端子５から出力される高周波信号の出力電力を出力電力設定信号で設定された出力電力に収束させる。
【００２７】
減衰量設定回路１１は、図２、図３に示す差動増幅器で構成される。図２は、この発明の実施の形態１に係る、可変減衰器特性（制御電圧−減衰量）の傾きが負の場合の減衰量設定回路を示す差動増幅器を示す回路図である。図３は、この発明の実施の形態１に係る、可変減衰器特性（制御電圧−減衰量）の傾きが正の場合の減衰量設定回路を示す差動増幅器を示す回路図である。
【００２８】
図２において、減衰量設定回路１１では、差動増幅器１１ａの反転入力端子（−端子）に出力電力検出信号が入力され、差動増幅器１１ａの非反転入力端子（＋端子）に第１の制御信号が入力される。差動増幅器１１ａの出力は、第１の可変減衰器２へ出力される。
【００２９】
図３において、減衰量設定回路１１では、差動増幅器１１ａの反転入力端子（−端子）に第１の制御信号が入力され、差動増幅器１１ａの非反転入力端子（＋端子）に出力電力検出信号が入力される。差動増幅器１１ａの出力は、第１の可変減衰器２へ出力される。
【００３０】
アナログの電圧信号により、第１の可変減衰器２の減衰量を設定することが可能である。パラレルのデジタル信号により、第２の可変減衰器３の減衰量を設定することが可能である。出力電力安定化回路１０１の第２の端子５から出力される高周波信号の出力電力を、出力電力設定信号で設定された値に、出力電力安定化回路１０１の温度に対して安定に制御するため、第１の可変減衰器２及び第２の可変減衰器３の減衰量が適切に設定される。
【００３１】
第２の可変減衰器３の制御は、制御回路８により行われる。制御回路８は、出力電力設定信号で設定された出力電力安定化回路１０１の第２の端子５から出力される高周波信号の出力電力に対応して、あらかじめ設定しておいた減衰量となるよう、パラメータ保持回路９から第２の可変減衰器３の設定値を取得し、この設定値を第２の可変減衰器３へパラレルのデジタル信号として送出する。
【００３２】
第１の可変減衰器２の制御は、出力電力安定化回路１０１の第２の端子５に対応した出力電力をカップラ４により取り出して、出力電力検出回路６で電圧信号に変換された出力電力検出信号と、出力電力検出回路６に設置された温度モニタ回路７から出力された温度モニタ信号を制御回路８で処理した結果と、を用いて行われる。温度モニタ回路７から出力された温度モニタ信号は、出力電力安定化回路１０１の温度モニタ信号ともいえる。
【００３３】
出力電力安定化回路１０１の第２の端子５からの出力電力と出力電力安定化回路１０１の温度との組み合わせで一意に決まる出力電力検出回路６の出力電力検出信号である出力電圧値をあらかじめ測定しておく。パラメータ保持回路９は、この測定した出力電圧値を出力電圧テーブルデータとして保存している。
【００３４】
制御回路８は、温度モニタ回路７より得られた温度モニタ信号及び外部から入力された出力電力設定信号の出力電力値と同じ出力電力値である出力電力検出回路６の出力電圧テーブルデータをパラメータ保持回路９より取得し、取得した出力電圧テーブルデータをデジタル信号である第１の制御信号としてＤ／Ａコンバータ１０へ出力する。
【００３５】
第１の制御信号のデータは、Ｄ／Ａコンバータ１０によりアナログ電圧に変換され、出力電力安定化回路１０１から出力される高周波信号の出力電力の目標値として、減衰量設定回路１１を構成する差動増幅器１１ａの一方の差動入力端子に入力される。差動増幅器１１ａのもう一方の差動入力端子には、出力電力検出回路６から出力された出力電圧が入力される（図２、図３）。このように構成された減衰量設定回路１１は、差動入力端子間の電位差が零となるよう動作するようなクローズドループを構成するため、第２の端子５から出力される出力電力安定化回路１０１の高周波信号の出力電力値は、外部から設定された出力電力設定信号で設定された高周波信号の電力に等しくなる。
【００３６】
実施の形態１について、更に詳細に説明する。実施の形態１における可変減衰器は、第１の可変減衰器２と第２の可変減衰器３とに、２つの可変減衰器に分割されている。これにより、第１に、２つの可変減衰器の並列処理により、クローズドループの制御収束速度を高速化する効果がある。第２に、後述する実施の形態３に示す位相同期ループを構成した高出力増幅装置において、位相同期ループが同期しないレベルにまで位相同期回路へ入力される高周波信号の電力が低下することを回避する効果がある。
【００３７】
図４は、この発明の実施の形態１に係る出力電力安定化回路の動作を示すフローチャートである。
【００３８】
現状態として設定された出力電力設定信号の出力電力情報をＡ、次状態として設定される出力電力設定信号の出力電力情報をＢとする（ステップＳ１０１）。
出力電力情報Ａと出力電力情報Ｂとが異なる場合、第２の可変減衰器３の減衰量が出力電力情報Ｂに対応した保持パラメータ値に変更されるとともに、減衰量設定回路１１の目標値（第１の制御信号）が出力電力情報Ａから出力電力情報Ｂに変更される（ステップＳ１０２、Ｓ１０３）。
減衰量設定回路１１では、目標値Ｂと出力電力検出回路６の出力電圧が比較され、その差が零となるよう、クローズドループ制御されることにより、第１の可変減衰器２の減衰量が設定され、出力電力安定化回路１０１の第２の端子５から出力される出力電力が次状態として設定された出力電力Ｂの値に制御される（ステップＳ１０４）。
【００３９】
第２の可変減衰器３の設定、及び第１の可変減衰器２の減衰量設定回路１１の目標値設定は、現状態の出力電力設定信号の出力電力情報Ａと次状態の出力電力設定信号の出力電力情報Ｂが異なると判定した場合に、その都度、並列に処理が実施される。温度変化等の外乱による影響を受けた場合でも、第１の可変減衰器２のダイナミックレンジをその変化による性能変動を補償可能なように設定しておくことで、クローズドループ制御の不安定および第１の可変減衰器２の減衰量設定データ（減衰量設定値）に不連続は生じない。
【００４０】
具体的には、たとえば、第１の端子１からの入力電力が０ｄＢｍであり、出力電力安定化回路１０１の損失（第２の可変減衰器３の温度特性含む）が動作温度範囲（使用する温度範囲）で−５〜−１０ｄＢであるとき、設定出力電力を−２０ｄＢｍとするような場合には、第１の可変減衰器２及び第２の可変減衰器３の減衰量の和として１０〜１５ｄＢが必要となることが明確である。このような場合に、第２の可変減衰器３を９ｄＢに設定し、残りの１〜６ｄＢを第１の可変減衰器２により制御する。このとき、第１の可変減衰器２の減衰量設定回路１１の目標値は、パラメータ保持回路９から呼び出された出力電圧テーブルデータの値に、制御回路８及びＤ／Ａコンバータ１０によって設定され、減衰量設定回路１１から出力された第１の減衰量調整信号により、第１の可変減衰器２がクローズドループ制御されることによって設定される。
【００４１】
すなわち、出力電力設定信号により出力電力が設定されたとき、温度変動による出力電力安定化回路１０１の第２の端子５の出力電力の変動範囲内の変動は、クローズドループ制御により第１の可変減衰器２の減衰量を随時調整することで調整する。温度変動の範囲外の第２の端子５の出力電力は、第２の可変減衰器３で固定値の減衰量に設定する。これにより、温度変動があっても、出力電力安定化回路１０１の第２の端子５から出力される出力電力は、常に、出力電力設定信号で設定された出力電力に安定して保持される。
【００４２】
以上の通り、第２の可変減衰器３で減衰量を粗く設定し、第１の可変減衰器２で減衰量を微調整して、トータルの減衰量に設定している。このようにすることにより、例えば、１つの可変減衰器のみで、トータルの減衰量を収束する場合に比べて、アナログ制御される第１の可変減衰器２のダイナミックレンジが、１つの可変減衰器のみのダイナミックレンジより狭くなる。したがって、１つの可変減衰器のみで、トータルの減衰量を設定する場合に比べて、所定の減衰量へ収束する時間が早くなる。すなわち、クローズドループ制御による減衰量収束時間が短くなる。
【００４３】
第２の可変減衰器３をパラレルのデジタル信号制御とすることで、制御回路８からの設定情報をアナログ電圧に変換することなく、即座に減衰量が設定できるため、設定処理時間が短縮される。
【００４４】
実施の形態１に係る出力電力安定化回路では、可変減衰器が、第１の可変減衰器２と第２の可変減衰器３とに、２つの可変減衰器に分割される。これにより、上述のように、２つの可変減衰器の並列処理により、クローズドループ制御の制御収束速度を高速化する効果がある。
【００４５】
実施の形態２．
この発明の実施の形態２について、図を用いて説明する。図５は、この発明の実施の形態２に係る高出力増幅装置の構成を表す機能ブロック図である。図５において、図１と同一若しくは同等の構成要素には同一符号を付しその説明を省略する。
【００４６】
実施の形態２は、実施の形態１に係る出力電力安定化回路１０１の第２の可変減衰器３とカップラ４との間に、高出力増幅器２１を配置した高出力増幅装置２０１である。図５において、第１の可変減衰器２は、第１の端子１から入力された高周波信号を減衰させて出力する。第２の可変減衰器３は、第１の可変減衰器２から出力された高周波信号を減衰させて高出力増幅器２１へ出力する。高出力増幅器２１は、第２の可変減衰器３から出力された高周波信号を増幅し、カップラ４へ出力する。カップラ４は、高出力増幅器２１から出力された高周波信号を出力端子である第２の端子５に出力すると共に、高出力増幅器２１から出力された高周波信号の出力電力の一部を取り出し分岐出力から出力する。
【００４７】
出力電力検出回路６は、カップラ４の分岐出力から出力された高周波信号の電力をアナログの電圧信号に変換し、出力電力検出信号として出力する。このようにして、出力電力検出回路６は、第２の端子５から出力される高周波信号の出力電力をモニタする。
【００４８】
言い換えると、出力電力検出回路６は、高出力増幅器２１から出力された高周波信号の出力電力をモニタしているともいえる。
【００４９】
温度モニタ回路７は、出力電力検出回路６に設置又は出力電力検出回路６のそばに設置される。温度モニタ回路７は、出力電力検出回路６の温度をモニタし、温度モニタ信号を出力する。温度モニタ回路７は、高出力増幅装置２０１の温度をモニタし温度モニタ信号を出力するともいえる。
【００５０】
パラメータ保持回路９は、あらかじめ測定又はシミュレーションした、高出力増幅装置２０１の第２の端子５から出力される高周波信号の出力電力に対応する出力電力検出信号と高出力増幅装置２０１の温度（温度モニタ信号）との組み合わせに基づくテーブルデータを保持パラメータ値として保存する。例えば、第１の可変減衰器２の減衰量を固定した上で、第２の可変減衰器３の減衰量を複数の値に設定して第２の端子から出力される出力電力を変化させ、変化させたそれぞれの出力電力毎に第２の端子から出力される出力電力に対応する出力電力検出信号が得られる。テーブルデータは、この出力電力検出信号の複数の温度に対する温度依存性を、あらかじめ測定又はシミュレーションすることによって得られたものである。
【００５１】
すなわち、テーブルデータは、この出力電力検出信号の複数の温度に対する温度依存性を元に、第１の可変減衰器２の減衰量を設定する第１の減衰量設定データと第２の可変減衰器３の減衰量を設定する第２の減衰量設定データとを、それぞれ出力電力検出信号と温度モニタ信号との組み合わせに対応して設定しているものである。
【００５２】
制御回路８には、温度モニタ回路７から出力された温度モニタ信号と、高出力増幅装置２０１の外部から入力され、高出力増幅装置２０１の第２の端子５から出力される高周波信号の出力電力である設定出力電力を設定する出力電力設定信号と、が入力される。制御回路８は、第１の可変減衰器２の減衰量を制御するデジタル信号の第１の制御信号と第２の可変減衰器３の減衰量を制御するデジタル信号の第２の制御信号とを出力する。
【００５３】
制御回路８は、出力電力設定信号に対して、出力電力検出信号と温度モニタ信号とに基づき、パラメータ保持回路９にあらかじめ保存されている高出力増幅装置２０１の第２の端子５から出力される高周波信号の出力電力に対応する出力電力検出信号と高出力増幅装置２０１の温度（温度モニタ信号）との組み合わせに基づくテーブルデータである保持パラメータ値を参照する。制御回路８は、パラメータ保持回路９を参照して得られた保持パラメータに対応し、高出力増幅装置２０１の第２の端子５から出力される高周波信号の出力電力が出力電力設定信号で設定された出力電力となるような、第１の制御信号と第２の制御信号とを出力する。
【００５４】
制御回路８から出力される第１の制御信号と第２の制御信号はデジタル信号である。第１の制御信号は、Ｄ／Ａコンバータ１０でデジタル信号からアナログの電圧信号に変換される。アナログの電圧信号に変換された第１の制御信号は、アナログの電圧信号である出力電力検出信号と共に、減衰量設定回路１１に入力される。なお、アナログの電圧信号に変換された第１の制御信号は、アナログの電圧信号である出力電力検出信号の目標値ともいえる。
【００５５】
減衰量設定回路１１には、第１の制御信号と出力電力検出信号とが入力される。減衰量設定回路１１は、第１の制御信号と出力電力検出信号とを比較して、第１の可変減衰器２の減衰量を調整する第１の減衰量調整信号を出力する。
【００５６】
第２の可変減衰器３は、第２の制御信号を受けて、第２の制御信号により減衰量を定められた値に設定する。
【００５７】
第１の可変減衰器２は、第１の減衰量調整信号を受けて、第１の減衰量調整信号により減衰量が変化し、高出力増幅装置２０１から出力される高周波信号の出力電力を出力電力設定信号で設定された出力電力に収束させる。
【００５８】
減衰量設定回路１１は、図２、図３に示す差動増幅器で構成される。図２は、この発明の実施の形態１に係る減衰量設定回路を示す差動増幅器であるが、実施の形態２でも同様である。
【００５９】
図２において、減衰量設定回路１１では、差動増幅器１１ａの反転入力端子（−端子）に出力電力検出信号が入力され、差動増幅器１１ａの非反転入力端子（＋端子）に第１の制御信号が入力される。差動増幅器１１ａの出力は、第１の可変減衰器２へ出力される。
【００６０】
図３において、減衰量設定回路１１では、差動増幅器１１ａの反転入力端子（−端子）に第１の制御信号が入力され、差動増幅器１１ａの非反転入力端子（＋端子）に出力電力検出信号が入力される。差動増幅器１１ａの出力は、第１の可変減衰器２へ出力される。
【００６１】
アナログの電圧信号により、第１の可変減衰器２の減衰量を設定することが可能である。パラレルのデジタル信号により、第２の可変減衰器３の減衰量を設定することが可能である。高出力増幅装置２０１から出力される高周波電力を、出力電力設定信号で設定された値に、高出力増幅装置２０１の温度に対して安定に制御するため、第１の可変減衰器２及び第２の可変減衰器３の減衰量が適切に設定される。
【００６２】
第２の可変減衰器３の制御は、制御回路８により行われる。制御回路８は、出力電力設定信号で設定された高出力増幅装置２０１から出力される高周波信号の出力電力に対応して、あらかじめ設定しておいた減衰量となるよう、パラメータ保持回路９から第２の可変減衰器の設定値を取得し、この設定値を第２の可変減衰器３へパラレルのデジタル信号として送出する。
【００６３】
第１の可変減衰器２の制御は、高出力増幅器２１の第２の端子５からの出力をカップラ４により取り出して、出力電力検出回路６より得られた出力電力検出信号と、出力電力検出回路６に設置された温度モニタ回路７から出力された温度モニタ信号と、を制御回路８で処理することにより行われる。温度モニタ回路７から出力された温度モニタ信号は、高出力増幅装置２０１の温度モニタ信号ともいえる。
【００６４】
高出力増幅器２１の出力電力と高出力増幅器２１の温度との組み合わせで一意に決まる出力電力検出回路６の出力電力検出信号である出力電圧値をあらかじめ測定しておく。パラメータ保持回路９は、この測定した出力電圧値を出力電圧テーブルデータとして保存している。
【００６５】
制御回路８は、温度モニタ回路７より得られた温度モニタ信号及び外部から入力された出力電力設定信号の出力電力値と同じ出力電力値である出力電力検出回路６の出力電圧テーブルデータをパラメータ保持回路９より取得し、取得した出力電圧テーブルデータをデジタル信号である第１の制御信号としてＤ／Ａコンバータ１０へ出力する。
【００６６】
第１の制御信号のデータは、Ｄ／Ａコンバータ１０によりアナログ電圧に変換され、出力電力安定化回路１０１の高周波信号の出力電力の目標値として、減衰量設定回路１１を構成する差動増幅器１１ａの一方の差動入力端子に入力される。差動増幅器１１ａのもう一方の差動入力端子には、出力電力検出回路６から出力された出力電圧が入力される（図２、図３）。このように構成された減衰量設定回路１１は、差動入力端子間の電位差が零となるよう動作するようなクローズドループを構成するため、第２の端子５から出力される高出力増幅装置２０１の高周波信号の出力電力値は、外部から設定された出力電力設定信号で設定された高周波信号の電力に等しくなる。
【００６７】
この発明の実施の形態２に係る高出力増幅装置の動作は図４に示すフローチャートと同様である。図４は、この発明の実施の形態１に係る出力電力安定化回路の動作を示すフローチャートであるが、実施の形態２に係る高出力増幅装置でも同様である。
【００６８】
現状態として設定された出力電力設定信号の出力電力情報をＡ、次状態として設定される出力電力設定信号の出力電力情報をＢとする（ステップＳ１０１）。
出力電力情報Ａと出力電力情報Ｂとが異なる場合、第２の可変減衰器３の減衰量が出力電力情報Ｂに対応した保持パラメータ値に変更されるとともに、減衰量設定回路１１の目標値（第１の制御信号）が出力電力情報Ａから出力電力情報Ｂに変更される（ステップＳ１０２、Ｓ１０３）。
減衰量設定回路１１では、目標値Ｂと出力電力検出回路６の出力電圧が比較され、その差が零となるよう、クローズドループ制御されることにより、第１の可変減衰器２の減衰量が設定され、高出力増幅装置２０１の第２の端子５から出力される出力電力が次状態として設定された出力電力Ｂの値に制御される（ステップＳ１０４）。
【００６９】
第２の可変減衰器３の設定、及び第１の可変減衰器２の減衰量設定回路１１の目標値設定は、現状態の出力電力設定信号の出力電力情報Ａと次状態の出力電力設定信号の出力電力情報Ｂが異なると判定した場合に、その都度、並列に処理が実施される。温度変化等の外乱による影響を受けた場合でも、第１の可変減衰器２のダイナミックレンジをその変化による性能変動を補償可能なように設定しておくことで、クローズドループ制御の不安定および第１の可変減衰器２の減衰量設定データ（減衰量設定値）に不連続は生じない。
【００７０】
具体的には、たとえば、第１の端子１からの入力電力が０ｄＢｍであり、高出力増幅装置２０１の利得（第２の可変減衰器３の温度特性含む）が動作温度範囲（使用する温度範囲）で４６〜５０ｄＢであるとする。この場合、高出力増幅装置２０１の第２の端子５の設定出力電力を４０ｄＢｍとするような場合には、第１の可変減衰器２及び第２の可変減衰器３の減衰量の和として６〜１０ｄＢが必要となることが明確である。このような場合に、第２の可変減衰器３を５ｄＢに設定し、残りの１〜５ｄＢを第１の可変減衰器２により制御する。このとき、第１の可変減衰器２の減衰量設定回路１１の目標値は、パラメータ保持回路９から呼び出された出力電圧テーブルデータの値に、制御回路８及びＤ／Ａコンバータ１０によって設定され、減衰量設定回路１１から出力される第１の減衰量調整信号により、第１の可変減衰器２がクローズドループ制御されることによって設定される。
【００７１】
高出力増幅装置２０１の第２の端子５の設定出力電力を４０ｄＢｍから３０ｄＢｍに変更する場合は、第２の可変減衰器３を１５ｄＢに設定し、残りの１〜５ｄＢを第１の可変減衰器２により制御する。このとき、第１の可変減衰器２の減衰量設定回路１１の目標値は、パラメータ保持回路９から呼び出された出力電圧テーブルデータの値に、制御回路８及びＤ／Ａコンバータ１０によって設定され、減衰量設定回路１１の出力により、第１の可変減衰器２がクローズドループ制御される。このように、第１の可変減衰器２のダイナミックレンジを固定する形で、第２の可変減衰器３の減衰量をあらかじめ決定しておくことで、高出力増幅装置２０１の第２の端子５からの出力電力の定値制御が可能となる。
【００７２】
すなわち、出力電力設定信号により出力電力が設定されたとき、温度変動による高出力増幅装置２０１の第２の端子５からの出力電力の変動範囲内の変動は、クローズドループ制御により第１の可変減衰器２の減衰量を随時調整することで調整する。温度変動の範囲外の第２の端子５の出力電力は、第２の可変減衰器３で固定値の減衰量に設定する。これにより、温度変動があっても、高出力増幅装置２０１の第２の端子５からの出力電力は、常に、出力電力設定信号で設定された出力電力に安定して保持される。
【００７３】
以上の通り、第２の可変減衰器３で減衰量を粗く設定し、第１の可変減衰器２で減衰量を微調整して、トータルの減衰量に設定している。このようにすることにより、例えば、１つの可変減衰器のみで、トータルの減衰量を収束する場合に比べて、アナログ制御される第１の可変減衰器２のダイナミックレンジが、１つの可変減衰器のみのダイナミックレンジより狭くなる。したがって、１つの可変減衰器のみで、トータルの減衰量を設定する場合に比べて、所定の減衰量へ収束する時間が早くなる。すなわち、クローズドループ制御による減衰量収束時間が短くなる。
【００７４】
第２の可変減衰器３をパラレルのデジタル信号制御とすることで、制御回路８からの設定情報をアナログ電圧に変換することなく、即座に減衰量が設定できるため、設定処理時間が短縮される。
【００７５】
実施の形態２に係る高出力増幅装置では、可変減衰器が、第１の可変減衰器２と第２の可変減衰器３とに、２つの可変減衰器に分割される。これにより、上述のように、２つの可変減衰器の並列処理により、クローズドループ制御の制御収束速度を高速化する効果がある。
【００７６】
第２の可変減衰器３を出力電力設定信号で設定される所望の出力電力情報ごとに設定することにより、第１の可変減衰器２の設定範囲を限定できることは、第１の可変減衰器２の減衰特性が非線形領域を持つ場合などに、その非線形領域を使用しないようにすることに対しても有用である。
【００７７】
実施の形態２の変形例として、図６に示すように、高出力増幅器２１を第１の可変減衰器２と第２の可変減衰器３との間に配置しても良い。
【００７８】
また、実施の形態２の他の変形例として、図７に示すように、高出力増幅器２１を第１の端子と第１の可変減衰器２との間に配置しても良い。
【００７９】
実施の形態３．
この発明の実施の形態３に係る高出力増幅装置について図を用いて説明する。図８は、この発明の実施の形態３に係る高出力増幅装置の構成を表す機能ブロック図である。図８において、図１、図５と同一の構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。
【００８０】
実施の形態３は、実施の形態２に係る高出力増幅装置２０１の第１の可変減衰器２と第２の可変減衰器との間に、第１の可変減衰器２から出力された高周波信号を分配する分配器３１を配置した高出力増幅装置３０１である。分配器３１の主信号出力は第２の可変減衰器３に入力される。分配器３１の分配出力は、位相同期回路３２に入力される。位相同期回路３２の出力は、電圧制御発振器３３に入力される。電圧制御発振器３３では、高周波信号が生成され、第３の出力端子３４へ出力される。第３の出力端子３４と第１の端子１とを接続することにより、分配器３１、位相同期回路３２、電圧制御発振器３３とで、位相同期ループを構成する。
【００８１】
実施の形態１、２では、外部から第１の端子１に入力した高周波信号を所定の出力電力に設定して、第２の端子５から出力していたが、実施の形態３の高出力増幅装置３０１では、外部から高周波信号を必要とすることなく、安定した周波数の高周波信号を生成することが可能である。その他の構成、動作、効果については、実施の形態２の高出力増幅装置２０１と同じである。
【００８２】
実施の形態４．
この発明の実施の形態４に係る高出力増幅装置について図を用いて説明する。図９は、この発明の実施の形態４に係る高出力増幅装置の構成を表す機能ブロック図である。図９において、図１、図５と同一の構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。
【００８３】
実施の形態４に係る高出力増幅装置４０１は、実施の形態２に係る高出力増幅装置２０１の減衰量設定回路１１と第１の可変減衰器２との間に、減衰量保持回路４１と単極単投スイッチ４２と単極双投スイッチ４３とを備える。単極単投スイッチ４２は、減衰量設定回路１１と減衰量保持回路４１との間に設けられている。すなわち、単極単投スイッチ４２は、一端が減衰量設定回路１１の出力に接続され、他端が減衰量保持回路４１の入力に接続されている。単極双投スイッチ４３は、共通端子が第１の可変減衰器２に接続され、第１の切替端子が減衰量設定回路１１の出力に接続され、第２の切替端子が減衰量保持回路４１の出力に接続されている。
【００８４】
減衰量保持回路４１は、単極単投スイッチ４２がＯＮの期間でかつ出力電力検出回路６から出力される出力電圧が最小値（パルス電力が無効）でない場合にのみ、減衰量設定回路１１の出力電圧と同じ電圧を保持する機能を有する。パルス電力が無効の場合は、減衰量保持回路４１は、パルス電力が無効となる直前の減衰量設定回路１１の出力電圧と同じ電圧を維持する機能を有する。ここで、パルス電力が無効とは、パルス電力の電力値が零であることをいう。逆に、パルス電力が有効とは、パルス電力の電力値が零でないことをいう。
【００８５】
単極単投スイッチ４２及び単極双投スイッチ４３の制御端子切り替えは、図１０に示すように、パルス電力タイミングを任意の時間（第１の時間：Δｔ、第２の時間：Δｔ２。但し、Δｔ＜Δｔ２）だけ経過（オフセット遅延）させたタイミング信号により制御される。
【００８６】
パルス電力が有効時の大半の期間（パルス電力が安定に有効である期間）は、単極双投スイッチ４３は、減衰量設定回路１１の出力側へ切り替わっており、単極単投スイッチ４２は、オン状態となっている。パルス電力が有効から無効に変化すると、まず単極双投スイッチ４３が減衰量設定回路１１の出力側から減衰量保持回路４１の出力側へ切り替わる。その後単極単投スイッチ４２がオフ状態となり、単極双投スイッチ４３及び単極単投スイッチ４２は安定する。
【００８７】
パルス電力が無効から有効に変化すると、まずパルス電力が無効から有効に変化したときからΔｔ時間後に、単極双投スイッチ４３が減衰量保持回路４１の出力側から減衰量設定回路１１の出力側へと切り替わる。その後、パルス電力が無効から有効に変化したときからΔｔ２時間後に、単極単投スイッチ４２がオン状態となり、単極双投スイッチ４３及び単極単投スイッチ４２は安定する。
【００８８】
タイミングをオフセットさせることにより、パルス電力が有効時は、減衰量保持回路４１の出力が有効の状態で、出力電力検出回路６でパルス電力の出力電力を検出させ、クローズドループ制御動作時に近い出力電力に制御された状態から、単極双投スイッチ４３を減衰量設定回路１１の出力側へと切り替え、クローズドループ制御を有効にする。これによって、高出力増幅装置４０１の出力電力が安定化するまでの時間を極小化することが可能となる。
【００８９】
単極双投スイッチ４３は、パルス電力が有効となった直後は、減衰量保持回路４１の出力側へ切り替わっているため、クローズドループ動作となった直後は減衰量保持回路４１を動作させることができる。パルス電力が無効時には減衰量保持回路４１で保持している電圧は更新されないため、クローズドループ動作時の最後の第１の減衰量調整信号の電圧が保持されている。この値が、パルス電力が有効時の最初に、初期値として第１の可変減衰器２に印加される。
【００９０】
実施の形態２の高出力増幅装置４０１では、パルス電力を制御する場合に、パルス電力が零となる時間において、第１の可変減衰器２の減衰量を決定するクローズドループ制御は目標の電力値まで高出力増幅装置４０１の第２の端子５からの出力電力を向上させる方向に動作する。このため、目標の高出力増幅装置４０１の第２の端子５からの出力電力の値に収束することがないまま、第１の可変減衰器２の減衰量を極小とする方向に制御を行い、第１の可変減衰器２の減衰量が最小となる。
【００９１】
再度、パルス電力が入力されると、クローズドループ制御が動作し、高出力増幅装置４０１の第２の端子５からの出力電力が所望の出力電力となるよう第１の可変減衰器２の減衰量が設定される。高出力増幅装置４０１の第２の端子５からの出力電力が安定するまでにはクローズドループ制御が収束するまでの時間を要するため、パルス電力制御時にはパルス毎に高出力増幅装置４０１の第２の端子５からの出力電力が安定する時間を要してしまう。また、第１の可変減衰器２において減衰量が極小に制御された状態よりクローズドループ制御が収束するまでの時間は、最長となってしまう。
【００９２】
しかし、実施の形態４の高出力増幅装置４０１によると、パルス電力が零となった際に単極単投スイッチ４２をＯＦＦ、単極双投スイッチ４３を減衰量保持回路４１側に有効とすることで、第１の可変減衰器２に設定されていた減衰量が保持され、パルス電力が有効となった場合に、単極単投スイッチ４２をＯＮ、単極双投スイッチ４３を減衰量設定回路１１側に有効とすることで、クローズドループ制御が収束するまでの時間を極小化することが可能である。
【００９３】
その他の構成、動作、効果については、実施の形態２の高出力増幅装置２０１と同じである。
【００９４】
本発明は、上記実施の形態に示したものに限定されないことは勿論である。つまり、本発明において、上記実施の形態に種々の変形を加えることができる。例えば、本発明において、実施の形態３で説明した分配器３１、位相同期回路３２、電圧制御発振器３３、第３の出力端子３４で構成される位相同期ループを実施の形態１、実施の形態２の変形例、及び実施の形態４に組み合わせても良い。また、本発明において、実施の形態４で説明した減衰量保持回路４１、単極単投スイッチ４２、及び単極双投スイッチ４３を実施の形態１、実施の形態２の変形例、及び実施の形態３に組み合わせても良い。
【符号の説明】
【００９５】
１  第１の端子（入力端子）、２  第１の可変減衰器、３  第２の可変減衰器、４  カップラ、５  第２の端子（出力端子）、６  出力電力検出回路、７  温度モニタ回路、８  制御回路、９  パラメータ保持回路、１０  Ｄ／Ａコンバータ、１１  減衰量設定回路、１１ａ  差動増幅器、２１  高出力増幅器、３１  分配器、３２  位相同期回路、３３  電圧制御発振器、３４  第３の出力端子、４１  減衰量保持回路、４２  単極単投スイッチ、４３  単極双投スイッチ、１０１  出力電力安定化回路、２０１  高出力増幅装置、２０１ａ  高出力増幅装置、２０１ｂ  高出力増幅装置、３０１  高出力増幅装置、４０１  高出力増幅装置。
【図１】
2018096919.tif 000003
【図２】
2018096919.tif 000004
【図３】
2018096919.tif 000005
【図４】
2018096919.tif 000006
【図５】
2018096919.tif 000007
【図６】
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【図７】
2018096919.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年4月20日(2018.4.20)
【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】
入力端子に入力された高周波信号を減衰させる第１の可変減衰器と、
前記第１の可変減衰器から出力された高周波信号を減衰させ出力端子へ出力する第２の可変減衰器と、
前記第２の可変減衰器から出力された高周波信号の出力電力をモニタして出力電力検出信号を出力する出力電力検出回路と、
前記出力電力検出回路の温度をモニタして温度モニタ信号を出力する温度モニタ回路と、
前記出力端子から出力される高周波信号の出力電力を設定電力に設定する出力電力設定信号と前記温度モニタ信号とが入力され、入力された前記出力電力設定信号と前記温度モニタ信号とに基づき、予め保存しているテーブルデータを参照して得られた、前記第１の可変減衰器の減衰量を制御する第１の制御信号と前記第２の可変減衰器の減衰量を制御する第２の制御信号とを出力する制御回路と、
前記第１の制御信号と前記出力電力検出信号とが入力され、前記第１の制御信号と前記出力電力検出信号とを比較して、前記第１の可変減衰器の減衰量を調整する第１の減衰量調整信号を出力する減衰量設定回路と、
を備え、
前記制御回路は、前記第１の可変減衰器の減衰量を設定する第１の減衰量設定データと前記第２の可変減衰器の減衰量を設定する第２の減衰量設定データとを、それぞれ前記出力電力検出信号と前記温度モニタ信号との組み合わせ毎に設定した前記テーブルデータを参照し、
前記第２の可変減衰器は、前記第２の制御信号により減衰量を定められた値に設定し、
前記第１の可変減衰器は、前記第１の減衰量調整信号により減衰量を変化させ、
前記出力端子から出力される高周波信号の出力電力を前記設定電力に収束させる、
出力電力安定化回路。
【請求項２】
前記制御回路は、
前記第１の可変減衰器の減衰量と前記第２の可変減衰器の減衰量との和である総合減衰量の内、前記入力端子と前記出力端子との間の利得又は損失の、温度依存性を補正する減衰量の変動分を、前記総合減衰量から差し引いた減衰量を前記第２の制御信号として出力し、
前記温度モニタ信号と前記設定電力とに対応する、前記テーブルデータに前記第１の減衰量設定データとして保存されている前記出力電力検出信号の値を前記第１の制御信号として出力する、
請求項１に記載の出力電力安定化回路。
【請求項３】
前記減衰量設定回路は、アナログの電圧値に変換された前記第１の制御信号及びアナログの電圧値である前記出力電力検出信号が差動入力される差動増幅器と、を備え、
前記制御回路は、前記差動増幅器の差動入力端子間の電圧が零となるように前記第１の制御信号を制御する、
請求項１又は２に記載の出力電力安定化回路。
【請求項４】
前記第１の可変減衰器と前記第２の可変減衰器との間に設けられた分配器と、
前記分配器に入力された高周波信号の分配出力信号が入力され電圧として出力する位相同期回路と、
前記位相同期回路から出力された電圧に基づき高周波信号を生成して出力し、前記第１の可変減衰器へ出力する電圧制御発振器と、を備えた、
請求項１から３のいずれか１項に記載の出力電力安定化回路。
【請求項５】
減衰量保持回路と、
一端が前記減衰量設定回路の出力に接続され、他端が前記減衰量保持回路の入力に接続された単極単投スイッチと、
共通端子が前記第１の可変減衰器に接続され、第１の切替端子が前記減衰量設定回路の出力に接続され、第２の切替端子が前記減衰量保持回路の出力に接続された単極双投スイッチと、を備え、
入力された高周波信号は、高周波電力有り期間と高周波電力無し期間とを交互に繰り返すパルス信号であり、
前記高周波電力無し期間では、前記単極単投スイッチをオフ状態となり、前記単極双投スイッチが前記第２の切替端子の側へ切り替わり、
前記高周波電力有り期間では、前記単極単投スイッチをオン状態となり、前記単極双投スイッチを前記第１の切替端子の側へ切り替わる、
請求項１から４のいずれか１項に記載の出力電力安定化回路。
【請求項６】
前記高周波電力無し期間から前記高周波電力有り期間に変化する場合において、前記高周波電力無し期間から前記高周波電力有り期間に変化した時から第１の時間が経過した後、前記単極双投スイッチが前記第２の切替端子から前記第１の切替端子へ切り替わり、
前記高周波電力無し期間から前記高周波電力有り期間に変化した時から前記第１の時間より長い第２の時間が経過した後、前記単極単投スイッチがオフ状態からオン状態となる、請求項５に記載の出力電力安定化回路。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載の出力電力安定化回路と、
前記第２の可変減衰器と前記出力端子との間に、前記第２の可変減衰器から出力された高周波信号を増幅し前記出力端子へ出力する高出力増幅器と、を備え、
前記出力電力検出回路は、前記高出力増幅器から出力された高周波信号の出力電力をモニタして前記出力電力検出信号を出力する、
高出力増幅装置。
【請求項８】
請求項１から６のいずれか１項に記載の出力電力安定化回路と、
前記第１の可変減衰器と前記第２の可変減衰器との間に、前記第１の可変減衰器から出力された高周波信号を増幅し前記第２の可変減衰器へ出力する高出力増幅器と、を備えた高出力増幅装置。
【請求項９】
請求項１から６のいずれか１項に記載の出力電力安定化回路と、
前記入力端子と前記第１の可変減衰器との間に、前記入力端子から入力された高周波信号を増幅し前記第１の可変減衰器へ出力する高出力増幅器と、を備えた高出力増幅装置。
【国際調査報告】
2018096919.tif 000013
2018096919.tif 000014
2018096919.tif 000015
2018096919.tif 000016