(57)【要約】  伝送システムにおけるパワー測定及び制御は負荷条件の変化によって影響される。このような負荷条件に依存しないパワーレベルの検出及び制御方法ならびにシステムが提供される。
2009505490.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対応する波長とパワーレベルを有する信号の進行波と反射波とを伝送するための、前記波長の４分の１だけ離隔した１対のスロットを有する導波路と、
前記信号を探査し、そのパワーレベルを測定するための、前記１対のスロットを通して前記導波路内に突出する１対のプローブと、
４分の１波長遅延コンポーネントと、
パワー合成器と、
検出器ダイオードと、
前記進行波が前記パワー合成器で建設的に収束し、前記反射波が前記パワー合成器で破壊的に収束することによって前記パワー測定が負荷条件の変化に実質的に依存しない構成で、前記１対のプローブ、４分の１波長遅延コンポーネント、パワー合成器、検出器ダイオードが配置される担体と
を備えるパワー検出デバイス。
【請求項２】
前記担体は、プリント配線板又は基板である請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
前記構成は、前記測定されたパワーレベルに比例する信号を受信するために、前記検出器ダイオードが前記パワー合成器に接続され、かつ該パワー合成器が前記１対のプローブに接続される構成であり、前記パワー合成器の片側は前記４分の１波長遅延コンポーネントを介して前記１対のプローブのうちの一方のプローブに接続される請求項１に記載のデバイス。
【請求項４】
前記導波路は上面、底面、入力面、負荷面を有し、前記１対のスロットは、該スロットの１つ、ひいては前記プローブの１つが前記入力面により近くなるように前記底面内に設置される請求項１に記載のデバイス。
【請求項５】
前記構成は、前記測定されたパワーレベルに比例する信号を受信するために、前記検出器ダイオードが前記パワー合成器に接続され、かつ該パワー合成器が前記１対のプローブに接続される構成であり、前記パワー合成器の片側は前記４分の１波長遅延コンポーネントを介して前記入力面により近い前記プローブに接続される請求項４に記載のデバイス。
【請求項６】
前記導波路は長方形の断面を有する請求項４に記載のデバイス。
【請求項７】
前記プローブは導電性トレース又はストリップである請求項１に記載のデバイス。
【請求項８】
前記パワー合成器が抵抗接続である請求項１に記載のデバイス。
【請求項９】
着脱自在に連結されてダクトを有するボディーを形成する１対の部材であって、前記ダクトが、対応する波長とパワーレベルを有する信号の進行波と反射波とを伝送するための、前記波長の４分の１だけ離隔した１対のスロットを有する導波路となる部材と、
前記連結された１対の部材の間に挿入され、部材間に嵌脱自在に嵌合され、１対のプローブと、４分の１波長遅延コンポーネントと、パワー合成器と、検出器ダイオードとを有する検出回路担体とを備え、
前記１対のプローブは前記信号を探査し、そのパワーレベルを測定するために、前記１対のスロットを通して前記導波路内に突出し、
前記進行波が前記パワー合成器で建設的に収束し、前記反射波が前記パワー合成器で破壊的に収束することによって前記パワー測定が負荷条件の変化に実質的に依存しない構成で、前記１対のプローブ、４分の１波長遅延コンポーネント、パワー合成器、検出器ダイオードが前記検出器回路担体上に配置されるパワー検出デバイス。
【請求項１０】
前記検出器回路担体は、プリント配線板又は基板である請求項９に記載のデバイス。
【請求項１１】
前記構成は、前記測定されたパワーレベルに比例する信号を受信するために、前記検出器ダイオードが前記パワー合成器に接続され、かつ該パワー合成器が前記１対のプローブに接続される構成であり、前記パワー合成器の片側は前記４分の１波長遅延コンポーネントを介して前記１対のプローブのうちの一方のプローブに接続される請求項９に記載のデバイス。
【請求項１２】
前記導波路は上面、底面、入力面、負荷面を有し、前記１対のスロットは、該スロットの１つ、ひいては前記プローブの１つが前記入力面により近くなるように前記底面内に設置される請求項９に記載のデバイス。
【請求項１３】
前記構成は、前記測定されたパワーレベルに比例する信号を受信するために、前記検出器ダイオードが前記パワー合成器に接続され、かつ該パワー合成器が前記１対のプローブに接続される構成であり、前記パワー合成器の片側は前記４分の１波長遅延コンポーネントを介して前記入力面により近い前記プローブに接続される請求項１２に記載のデバイス。
【請求項１４】
前記導波路は長方形の断面を有する請求項１２に記載のデバイス。
【請求項１５】
前記ボディーは円筒であり、前記ダクトは該円筒の軸と実質的に同心にされる請求項９に記載のデバイス。
【請求項１６】
前記プローブは導電性トレース又はストリップである請求項９に記載のデバイス。
【請求項１７】
前記パワー合成器は抵抗接続である請求項９に記載のデバイス。
【請求項１８】
出力ステージと伝送システムの負荷との間に挿入された導波路であって、前記出力ステージが対応する波長とパワーレベルを有する信号を生成し、前記導波路が前記信号の進行波と反射波とを伝送し、波長の４分の１だけ離隔した１対のスロットを有する導波路と、
前記信号の前記パワーレベルを測定するための検出器回路であって、回路担体上に配置され、かつ１対のプローブと、４分の１波長遅延コンポーネントと、パワー合成器と、検出器ダイオードとを有し、前記１対のプローブが前記信号を探査し、そのパワーレベルを測定するために、前記１対のスロットを通して前記導波路内に突出し、前記進行波が前記パワー合成器で建設的に収束し、前記反射波が前記パワー合成器で破壊的に収束することによって前記パワー測定が負荷条件の変化に実質的に依存しない構成で、前記１対のプローブ、４分の１波長遅延コンポーネント、パワー合成器、検出器ダイオードが前記検出器回路担体上に配置される前記検出器回路と、
前記測定されたパワーレベルに応答してステージに連結され、かつ出力ステージの利得、ひいては前記信号のパワーレベルを制御するために前記出力ステージに作用的に連結されたバッファ増幅器を有する制御回路と
を備える伝送システムにおけるパワー検出及び制御ループ。
【請求項１９】
前記バッファ増幅器は前記検出器ダイオードと前記ステージとの間をバッファする請求項１８に記載の伝送システムにおけるパワー検出及び制御ループ。
【請求項２０】
前記負荷は検査デバイスのアンテナ又は疑似負荷である請求項１８に記載の伝送システムにおけるパワー検出及び制御ループ。
【請求項２１】
前記回路担体はプリント配線板又は基板である請求項１８に記載の伝送システムにおけるパワー検出及び制御ループ。
【請求項２２】
前記構成は、前記測定されたパワーレベルに比例する信号を受信するために、前記検出器ダイオードが前記パワー合成器に接続され、かつ該パワー合成器が前記１対のプローブに接続される構成であり、前記パワー合成器の片側は前記４分の１波長遅延コンポーネントを介して前記１対のプローブのうちの一方のプローブに接続される請求項１８に記載の伝送システムにおけるパワー検出及び制御ループ。
【請求項２３】
前記導波路は上面、底面、入力面、負荷面を有し、前記１対のスロットは、該スロットの１つ、ひいては前記プローブの１つが前記出力ステージに面する入力面により近くなるように前記底面内に設置される請求項１８に記載の伝送システムにおけるパワー検出及び制御ループ。
【請求項２４】
前記構成は、前記測定されたパワーレベルに比例する信号を受信するために、前記検出器ダイオードが前記パワー合成器に接続され、かつ該パワー合成器が前記１対のプローブに接続される構成であり、前記パワー合成器の片側は前記４分の１波長遅延コンポーネントを介して前記入力面により近い前記プローブに接続される請求項２３に記載の伝送システムにおけるパワー検出及び制御ループ。
【請求項２５】
前記導波路は長方形の断面を有する請求項２３に記載の伝送システムにおけるパワー検出及び制御ループ。
【請求項２６】
前記プローブは導電性トレース又はストリップである請求項１８に記載の伝送システムにおけるパワー検出及び制御ループ。
【請求項２７】
前記パワー合成器が抵抗接続である請求項１８に記載の伝送システムにおけるパワー検出及び制御ループ。
【請求項２８】
伝送システムにおけるパワー検出方法であって、
対応する波長とパワーレベルを有する信号の進行波と反射波とを伝送するために、前記波長の４分の１だけ離隔した１対のスロットを有する導波路を出力ステージと負荷との間に挿入するステップと、
前記信号を探査し、そのパワーレベルを測定可能な１対のプローブを、前記１対のスロットを通して前記導波路内に挿入するステップと、
４分の１波長遅延コンポーネントを前記１対のプローブのうちの第１のプローブとパワー合成器の片側との間の測定された信号経路内に導入するステップであって、前記パワー合成器の反対側は前記１対のプローブの第２のプローブに直接接続される、前記ステップと、
前記測定されたパワーレベルに比例する信号を検出するステップであって、該信号は前記パワー合成器から前記信号を受信するダイオードによって検出され、前記進行波が前記パワー合成器で建設的に収束し、前記反射波が前記パワー合成器で破壊的に収束することによって前記パワー測定が負荷条件の変化に実質的に依存しない構成で、前記１対のプローブ、前記４分の１波長遅延コンポーネント、前記パワー合成器、前記ダイオードが回路担体上に配置される、前記ステップと
を含む方法。
【請求項２９】
前記負荷は、検査デバイスのアンテナ又は疑似負荷である請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記回路担体は、プリント配線板又は基板である請求項２８に記載の方法。
【請求項３１】
伝送システムにおけるパワーの検出及び制御方法であって、
対応する波長とパワーレベルを有する信号の進行波と反射波とを伝送するために、前記波長の４分の１だけ離隔した１対のスロットを有する導波路を出力ステージと負荷との間に挿入するステップと、
前記信号を探査し、そのパワーレベルを測定可能な１対のプローブを、前記１対のスロットを通して前記導波路内に挿入するステップと、
４分の１波長遅延コンポーネントを前記１対のプローブのうちの第１のプローブとパワー合成器の片側との間の測定された信号経路内に導入するステップであって、前記パワー合成器の反対側は前記１対のプローブの第２のプローブに直接接続される、前記ステップと、
前記測定されたパワーレベルに比例する信号を検出するステップであって、該信号は前記パワー合成器から前記信号を受信するダイオードによって検出され、前記進行波が前記パワー合成器で建設的に収束し、前記反射波が前記パワー合成器で破壊的に収束することによって前記パワー測定が負荷条件の変化に実質的に依存しない構成で、前記１対のプローブ、前記４分の１波長遅延コンポーネント、前記パワー合成器、前記ダイオードが回路担体上に配置される、前記ステップと、
前記検出された信号を前記出力ステージに作用的に連結された下流ステージに供給して、前記測定されたパワーレベルに応答して前記出力ステージの利得、ひいては前記パワーレベルを制御するステップとを含む方法。
【請求項３２】
前記負荷は、検査デバイスのアンテナ又は疑似負荷である請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記回路担体は、プリント配線板又は基板である請求項３１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は信号伝送に関し、特に信号伝送パワーの測定及び制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
パワー測定及び制御を行うため、送信機はパワー検出器に応答するパワー制御フィードバックループを備えている。（例えばマイクロ波のような）高周波帯域用の一般的な構成では、パワーレベルはパワー増幅器の出力と負荷との間に接続された導波路内の検出器によって測定される。
【０００３】
一般に、導波路は高周波信号を伝送するために使用されるが、その理由の一部はそれらの低損失特性と高パワーを処理できる能力にある。導波路コンポーネントはいくつかの形状で構成されており、その例には１対のプレートとの「並列」、スロット内に導体を有し、又は有していない誘電体基板の片面の接地面内に細いスロットを有する「共面」、導体基板上に誘電性リッジを有する「誘電体」、上壁及び／又は底壁上に導電性リッジを有する「リッジ」、さらにはほぼ長方形の断面の平行六面体構造を有する「方形」の形状が含まれる。したがって、本明細書の記載は方形の導波路を考察するが、他の導波路もパワー測定に適している。
【０００４】
パワー測定の１つのアプローチは、図１に示されるような単一プローブ方式であると言うことができる。導波路コンポーネントは上面、底面、入力面、負荷面１２ａ−ｄのそれぞれによって形成される。導波路は底面に単一のスロット１４を有し、パワーレベルを測定するために単一のプローブ１５がこのスロット１４を通って導波路内に突出している。プローブ１５は多くの場合、導電性材料で作られ、それによって生成される電位が検出器ダイオード１６を駆動する。検出器ダイオード１６の出力は、検出器ダイオードを下流のコンポーネント（図示せず）から絶縁して、それらのコンポーネントが検出器ダイオードの信号の完全性に干渉することを防止するため、バッファ増幅器１８に接続されている。
【０００５】
図示のように、順方向信号が導波路を入力面１２ｃから負荷面１２ｄへと横切る。導波路と負荷（アンテナ又は検査装置、図示せず）との間に完全なインピーダンス整合が生じ、信号エネルギーのすべてが導波路から負荷へと伝送されることが理想的であろう。しかし実際には、整合は不完全であり、その結果、順方向信号が負荷面１２ｄから反射する。逆方向に進行する反射信号は順方向信号と干渉し、それによって定在波として知られる新たな波形パターンが生じ、プローブ１５が最終的に測定するのはこの定在波である。
【０００６】
定在波の振幅は、導波路と負荷との不整合の度合いに基づいて、反射信号と順方向信号との干渉の度合いによる影響を受ける。単一プローブ構造であるため、負荷の不整合から絶縁されず、この測定は負荷条件の変化によって強く影響される。
【０００７】
方向性導波路カプラーと言われる第２のアプローチは、単一プローブ構造に固有の不確実なパワー測定に関連する問題を解決しようとするものである。図２は方向性導波路カプラーを示している。
【０００８】
方向性導波路２１は、特定の周波数帯域用に対して、上面、底面、入力面、負荷面２２ａ−ｄのそれぞれを有するとともに、底面２２ｂに４分の１波長（すなわち９０°）だけ離して設けたスロット２４ａ、２４ｂを有するように設計されている。導波路の底板には、スロット２４ａ、２４ｂに面して、これも導波路として構成されたカプラー２３が取り付けられている。カプラー２３は、導波路終端板２６と、パワープローブ２９が通って突出するスロット２８を有する底板２５とを有している。前述の場合と同様に、パワープローブ２９は検出器ダイオード３２に接続され、一方、ダイオードは、検出器出力を生成し、同時にこの出力を下流のステージから絶縁するためにバッファ増幅器に接続されている。
【０００９】
理想的な負荷条件では、導波路と負荷（アンテナ又は検査装置、図示せず）との間に完全な整合が生じ、負荷面２２ｄは順方向信号を損失なく導波路から負荷へと伝送するであろう。実際には、負荷と導波路とのインピーダンスの不整合のため負荷条件は完全ではなく、負荷面２２ｄは順方向信号を反射する。反射された波は順方向波と干渉し、同じ周波数の２つの波が媒体内を逆方向に進行するたびに定在波が形成される。したがって、負荷面は結果として生ずる定在波サイクルに対する負荷面の位置に応じて建設的又は破壊的な反射体として作用する。同じことがスロット２４ａ、２４ｂを経てカプラーに進む信号にも当てはまる。
【００１０】
スロット２４ａ、２４ｂをそれぞれ通過する順方向信号は同相でプローブ２９で収束する。その理由は、導波路２１とスロット２４ｂを通って移動する順方向信号、及びスロット２４ａとカプラー２３を通って移動する順方向信号はそれぞれの４分の１波長（９０°）の同じ距離を進行するからである。それと同時に、スロット２４ａを通過する反射信号は４分の１波長（９０°）の距離を２回、すなわち１回はスロット２４ａの方向に、もう１回は逆方向にプローブ２９に向かって進む。言い換えると、スロット２４ａを通過する反射信号は、スロット２４ｂを通過する反射信号に対して１８０°位相ずれになる。
【００１１】
フルサイクルの波は３６０°のフルサイクルに相当し、円の端数の度は波サイクルの端数に相当し、これが位相であることに留意されたい。順方向信号と反射信号が同相（０°又は３６０°の位相差）である場合は、干渉は建設的であり、双方の波の合計である定在波（振幅が２倍）を生成し、双方の信号が互いに位相ずれである場合は、干渉は破壊的なものになる。逆方向−進行波間の移相（Ｐ）は０＜Ｐ＞３６０°であり、１８０°の移相の結果、これらの信号波は相互に相殺される。
【００１２】
したがって、反射信号はプローブ２９で１８０°の位相ずれで収束し、互いに相殺される。理想的には、プローブ２９は拡大された順方向信号を読み取り、反射信号はまったく読み取らない。しかし実際には、導波路の終端板２６での整合は不完全であり、いくつかの反射信号は最後には１８０°未満又は以上の移相でプローブで収束する。
【００１３】
このような不完全さの原因は、導波路とカプラーとの複雑な機械的構造の不正確さにある。実際に、動作周波数及び／又は機械的寸法又は導波路の材料やカプラーのコンポーネントに変動があれば不整合が生じ、その結果、プローブ２９に反射波の一部が誘導される。より具体的には、所望の性能を達成するため、周波数に依存する導波路の終端板の設計には異なる種類の材料が必要とされる。その上、導波路とカプラーの製造には、絶縁やパワー結合のような、性能を達成するために、フレキシブルではない周波数依存の機械的かつ電気的設計が含まれている。二部分構造の方向性導波路は形成が困難であり、商業的数量で再現することはさらに困難である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上記に照らして、本発明は上記の、及びそれに関連する課題に対処する解決策を提案するものである。これらの解決策は、本発明の原理及び様々な実施態様により提供されるシステム、デバイスならびに方法を含んでいる。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本明細書に図示し、広義に記載の通り、一実施態様はパワー検出デバイスである。このデバイスは、導波路と、１対のプローブと、４分の１波長遅延コンポーネントと、パワー合成器と、検出器ダイオードとを含み、さらに、１対のプローブ、４分の１波長遅延コンポーネント、パワー合成器、検出器ダイオードが配置される担体を含んでいる。導波路は、対応する波長とパワーレベルを有する信号の進行波と反射波とを伝送するように構成されている。パワー検出の目的で、導波路は４分の１波長だけ離隔した１対のスロットを有している。１対のプローブが、信号を探査し、そのパワーレベルを測定するために１対のスロットを通って導波路内に突出している。１対のプローブ、４分の１波長遅延コンポーネント、パワー合成器、検出器ダイオードは、進行波が前記パワー合成器で建設的に収束し、反射波がパワー合成器で破壊的に収束する構成で担体上に配置される。このようにして、パワー測定は負荷条件の変化に実質的に依存しない。
【００１６】
担体はプリント配線板又は基板であることを付記しておく。基板は集積回路又は高周波（特にマイクロ波）のアプリケーション用の他のいずれかの適宜の構成に統合することができる。担体が基板である場合は、その一部をカプセル化してもしなくてもよいが、プローブなどの必要な回路コンポーネントは波に適切に曝される。
【００１７】
典型的には、導波路は上面、底面、入力面、負荷面を有し、１対のスロットが、スロットの１つ、ひいてはプローブの１つが入力面により近くなるように底面内に設置される。この場合の構成は、測定されたパワーレベルに比例する信号を受信するために検出器ダイオードがパワー合成器に接続され、かつパワー合成器が１対のプローブに接続される構成である。パワー合成器の片側は４分の１波長遅延コンポーネントを介して入力面に近い方のプローブに接続される。
【００１８】
パワー検出用の別のデバイスは１対の部材と検出回路担体とを有して構成される。より具体的には、１対の部材は着脱自在に連結されてダクトを有するボディーを形成し、ダクトは対応する波長とパワーレベルを有する信号の進行波と反射波とを伝送するための導波路をとなっている。前記の実施態様と同様に、導波路は４分の１波長だけ離隔した１対のスロットを有している。検出回路担体は連結された１対の部材の間に挿入され、部材間に嵌脱自在に嵌合されている。検出回路担体は１対のプローブと、４分の１波長遅延コンポーネントと、パワー合成器と、検出器ダイオードとを有し、１対のプローブは信号を探査し、そのパワーレベルを測定するために１対のスロットを通して前記導波路内に突出している。その上、１対のプローブ、４分の１波長遅延コンポーネント、パワー合成器、検出器ダイオードは、進行波がパワー合成器で建設的に収束し、反射波がパワー合成器で破壊的に収束することによってパワー測定が負荷条件の変化に実質的に依存しない構成で検出器回路担体上に配置されている。この場合も、検出器回路担体は前述のようにプリント配線板又は基板である。
【００１９】
さらに別の実施態様では、伝送システムにおけるパワー検出及び制御ループは、出力ステージと伝送システムとの間の導波路と、実質的に負荷でパワーレベルを測定するための検出器回路と、制御回路とを含んでいる。出力ステージは対応する波長とパワーレベルを有する信号を生成し、導波路は信号の進行波と反射波とを伝送する。この場合も、導波路は４分の１波長だけ離隔した１対のスロットを有している。検出器回路は回路担体上に配置され、１対のプローブと、４分の１波長遅延コンポーネントと、パワー合成器と、検出器ダイオードとを有し、１対のプローブが、信号を探査しパワーレベルを測定するために１対のスロットを通して導波路内に突出している。１対のプローブ、４分の１波長遅延コンポーネント、パワー合成器、検出器ダイオードは、進行波がパワー合成器で建設的に収束し、反射波がパワー合成器で破壊的に収束することによってパワー測定が負荷条件の変化に実質的に依存しない構成で検出器回路担体上に配置されている。制御回路は、測定されたパワーレベルに応答してステージに連結され、かつ出力ステージの利得、ひいては信号のパワーレベルを制御するために出力ステージに作用的に連結されたバッファ増幅器を有している。ちなみに、負荷は検査デバイス内のアンテナ又は疑似負荷であり、前述のように、回路担体はプリント配線板又は基板である。
【００２０】
本発明のさらに別の実施態様によれば、伝送システムにおいてパワーを検出する方法はいくつかのステップを含んでいる。１つのステップは、対応する波長とパワーレベルを有する信号の進行波と反射波とを伝送するために、導波路を出力ステージと負荷との間に挿入することを含んでいる。この方法では、上記のデバイスと同様に、導波路は４分の１波長だけ離隔した１対のスロットを有している。別のステップは、信号を探査し、そのパワーレベルを測定可能な１対のプローブを、１対のスロットを通して導波路内に挿入することを含んでいる。別のステップは、４分の１波長遅延コンポーネントを１対のプローブのうちの第１のプローブとパワー合成器の片側との間の測定された信号経路内に導入し、パワー合成器の反対側は１対のプローブの第２のプローブに直接接続されることを含んでいる。次いで別のステップは、測定されたパワーレベルに比例する信号を検出ことを含んでいる。その信号は前記パワー合成器から信号を受信するダイオードによって検出される。この場合も、１対のプローブ、４分の１波長遅延コンポーネント、パワー合成器、ダイオードは、進行波がパワー合成器で建設的に収束し、反射波がパワー合成器で破壊的に収束することによってパワー測定が負荷条件の変化に実質的に依存しない構成で回路担体上に配置される。
【００２１】
さらに別の実施態様によれば、伝送システムにおけるパワー検出及び制御の方法は、対応する波長とパワーレベルを有する信号の進行波と反射波とを伝送するために、導波路を出力ステージと負荷との間に挿入するステップを含んでいる。前述の実施態様と同様に、導波路は４分の１波長だけ離隔した１対のスロットを有している。この方法はさらに、１対のプローブを、１対のスロットを通して導波路内に挿入するステップを含んでいる。このステップは、１対のプローブが信号を探査し、そのパワーレベルを測定できるように実施される。この方法は付加的に、４分の１波長遅延コンポーネントを１対のプローブのうちの第１のプローブとパワー合成器の片側との間の測定された信号経路内に導入し、パワー合成器の反対側は１対のプローブのうちの第２のプローブに直接接続されるステップを含んでいる。このアプローチによって、測定されたパワーレベルに比例する信号が検出される。信号はパワー合成器から信号を受信するダイオードによって検出される。この場合も他の場合と同様に、１対のプローブ、４分の１波長遅延コンポーネント、パワー合成器、ダイオードは、進行波が前記パワー合成器で建設的に収束し、反射波がパワー合成器で破壊的に収束する構成で回路担体、プリント配線板又は基板上に配置される。それによって、パワー測定は負荷条件の変化に実質的に依存しない。検出された信号は、測定されたパワーレベルに応答して出力ステージの利得、ひいてはパワーレベルを制御するために、出力ステージに作用的に連結された下流ステージに供給される。
【００２２】
本明細書に広義に記載の本発明から得られる１つの利点は、実装が簡単であることである。本発明から得られる別の利点は、商用の製造コストが低いことである。さらに、このようなより簡単な構造でも、本発明は有利に、信頼性がより高いパワー測定及び制御を可能にする。要約すると、本発明の上記の、及びその他の特徴、態様、及び利点は、以下の本明細書の記載、添付の請求項及び添付図面からより明解に理解されよう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本明細書に組み込まれ、その一部を構成する添付図面は本発明の様々な態様を示し、本記載と共に本発明の原理を説明する役割を果たす。都合のよい限り、同一の又は類似の要素を示すために図面全体を通して同じ参照番号が用いられる。
【００２４】
本発明は、部分的には無線周波数信号の送信機が特定の負荷条件に合わせて較正されるという観測に基づくものである。典型的な状況では、送信機は負荷としての検査装置で較正され、次いで負荷としてのアンテナと共に使用される。検査装置によって生ずる負荷条件はアンテナによって生ずる負荷条件と必ずしも正確に同じでなくてもよく、さらに、異なるアンテナは僅かに異なる特性を有し、送信機の出力で異なる負荷条件を生ずることがある。状況によっては、メーカーが１つの種類の検査装置で送信機を較正し、認証機関（例えばＦＣＣ規則の認証）が別の種類の検査装置で送信機を検査してもよい。送信機の負荷条件は、温度や湿度の変化のような環境の変化によっても変わることがある。したがって、本発明は負荷条件の変化を実質的に克服し、それによって伝送システムにおけるパワー測定と制御を改良することに着眼するものである。以下の例と共に、そのような方法について検討する。
【００２５】
一般に、負荷条件は不完全であり、順方向信号と干渉する反射信号から生ずる定在波が発生する場合が多いという認識から、本発明は反射波の作用を実質的に相殺することを提案するものである。具体的には、本発明はほぼ１８０°位相ずれの反射波を収束させ、ひいては互いに相殺することを提案するものである。
【００２６】
上記を実行する１つのアプローチは、方向性導波路内でのクアドラチュア・サンプリングを含んでいる。図３はクアドラチュア・サンプリングによるパワー検出用の方向性導波路を示している。
【００２７】
図示のように、パワー検出システム１００は、それぞれ、上面、下面、入力面、負荷面１０２ａ−ｄによって形成される方向性導波路を含んでいる。底面１０２ｂは、周波数帯域に基づいて４分の１波長の間隔（９０°）だけ離隔した２つのスロット１０４ａ、１０４ｂを有している。（Ｐ１、Ｐ２のラベルでそれぞれ示された）２つのプローブ１０６ａ、１０６ｂはスロットを通って導波路内に突出している。したがってプローブは４分の１波長の間隔、すなわち９０°だけ離隔している。導波路の物理的寸法、特にスロット１０４ａと１０４ｂとの間隔は伝送の周波数範囲に左右される。したがって、例えば、伝送周波数が５０ＧＨｚであり、帯域幅が伝送周波数の１０％、すなわち±２．５ＧＨｚである場合は、４分の１波長は１．５ｍｍとなろう。
【００２８】
この構成では、プローブＰ１とＰ２はプリント配線板（ＰＣＢ）１２０上の導体（トレース）のような受動デバイスである。ＰＣＢは２つのプローブがスロット１０４ａ、１０４ｂを通過できるような形状である。次いで、ＰＣＢ１２０はプローブに加えて９０°遅延線１０８、パワー結合器１１０、及び検出器ダイオード１１２などの検出器回路のコンポーネントを保持している。ＰＣＢ上のパワー検出器回路は、プローブＰ１が９０°遅延線を介してパワー結合器の片側に接続され、プローブＰ２はパワー結合器の反対側に接続されるように形成されている。検出器ダイオード１１２は、測定されたパワーを表す信号を受信するためにパワー結合器１１０に接続されている。この回路内のパワー結合器は、プローブＰ１とＰ２によって測定されたパワーから誘発される電流に比例する電圧降下を生ずる抵抗接続のような受動回路である。
【００２９】
バッファ増幅器１１４と下流ステージ（図示せず）はＰＣＢ１２０の外部に位置している。ダイオードの信号の完全性を保ち、ダイオード出力を測定されたパワーと確実に相関させるために、バッファ増幅器は検出器ダイオードを下流ステージの影響から保護する。
【００３０】
動作に際しては、順方向信号は、特定のパワーレベルを有し、それらの信号が何らかの情報を搬送する場合は変調される、特定の周波数範囲にあるあらゆる種類の伝送信号である。特定の周波数を有する非変調信号はいかなる情報をも含まず、一般的には搬送波として知られている。変調信号は情報を搬送し、例としてＡＭ（振幅変調）、ＦＭ（周波数変調）、ＱＡＭ（クアドラチュア振幅変調）、ＰＷＭ（パルス幅変調）を含む様々な変調技術によって生成される。順方向信号は入力面１０２ｃから出力面１０２ｄへと進行し、負荷条件が不完全であるため、反射信号が逆方向に進行する。順方向信号と反射信号は、双方とも、９０°離隔したプローブＰ１、Ｐ２によって遮断され、パワー結合器で収束する。
【００３１】
進行波が導波路を通って進行すると、プローブＰ１によって遮断される進行波は、９０°遅延線を通過し、したがって９０°の遅延を生ずる。同時に、プローブＰ２によって遮断される順方向信号は、パワー結合器に直接進行するが、プローブＰ１とプローブＰ２との間には９０°の間隔があるので、プローブＰ２に到達するのに９０°の遅延を生ずる。言い換えると、これらの信号は均等に９０°遅延されるので、プローブＰ１、Ｐ２によって遮断された順方向信号は互いに同相でパワー結合器で収束する。これは、順方向信号の収束が建設的なものであり、結果としての信号が双方の合計であることを意味する。
【００３２】
比較すると、反射信号はパワー結合器で互いに逆位相（１８０°）で収束し、その収束は破壊的である。より具体的には、プローブＰ２によって遮断される反射波はパワー結合器に直接進み、一方、プローブＰ１によって遮断される反射波はパワー結合器に到達する前に１８０°進行する（Ｐ１までの間隔が９０°と遅延線での９０°の遅延）。１８０°の位相差がある信号の収束は互いに相殺される。したがって、反射信号の破壊的収束は互いを相殺し、パワー測定に影響しない。言い換えると、パワー結合器の両端間の電圧によって表される測定パワーは、負荷条件の変化に実質的に依存しない。測定されたパワーは次いで検出器ダイオード１１２によって確実に検出され、検出値はバッファ増幅器１１４を介して（パワー制御ループの）下流ステージに送られる。
【００３３】
ＰＣＢの配置設計の変更と、導波路の寸法やスロット間の間隔の変更によって、周波数範囲は簡単に他のより高い周波数に拡張できることを付記しておく。基本的には、各周波数ごとに１組の寸法とするが、基本設計は様々な周波数で同一である。ＰＣＢの設計、製造が簡単にできることが本発明の１つの利点である。
【００３４】
さらに、導波路内へのプローブの挿入の深さが検出器回路の感度（すなわちパワー結合器でのパワーレベル検出電圧）を制御することも付記しておく。したがって、導波路内への適切な突出深さを達成するためにＰＣＢを簡単に調整できることが本発明のさらに別の利点である。さらに、ＰＣＢはこれが導波路のボディー内部に容易に収まるのに十分小型にすることができる。
【００３５】
図４は分解された導波路、及びパワー検出回路を有するＰＣＢの等角図である。この図では、２つの半円形部材１０１ａ、１０１ｂが連結されて導波路となる。これらの部材の材料は、マイクロ波のアプリケーションに適し、ひいては導波路の製造に適した材料からなっている。連結されると、２つの部材はダクトを有する円筒を形成し、ダクトはこの場合は長方形の断面を有し、円筒の軸とほぼ同心である。円筒の長さがダクトの長さを、ひいては（特定の周波数帯域に必要な）導波路の長さを決定する。ダクトの形状と寸法が導波路の壁を、具体的には上面、底面、入力面、負荷面１０２ａ−１０２ｄを形成する。底面１０２ｂは、プローブ１０６ａ、１０６ｂが通って導波路内に突出可能なスロット１０４ａ、１０４ｂとなる２つのノッチを有している。スロット間の、ひいてはプローブ間の間隔は、導波路の長さよりも短く４分の１波長（９０°）に設定され、これは伝送周波数帯域によって変化する。一方又は双方の部材がＰＣＢとスロットを収容する。具体的には、一方又は双方の部材１０１及び１０１ｂが、プローブが所望の感度を生ずるに十分にスロットを通って突出できるように部材が連結されると、それらの間にパワー検出回路を有するＰＣＢを嵌めこむために、底面の下に延びている検出器ノッチ（図示せず）を有している。さらに、底面１０２ｂでスロット１０４ａ、１０４ｂとなるノッチは、検出器ノッチが一方の部材に設けられるか、双方の部材に設けられるかによって、一方又は双方の部材から切り取られる。
【００３６】
前述のように、検出器回路はＰＣＢ上に実装され、回路のコンポーネントは小さいので、ＰＣＢの寸法も同様に小さくできる。周波数と共に変化するのは導波路の寸法、及びプローブとスロット間の間隔である。周波数の変更には、ＰＣＢの配置と、導波路となる部材の機械的寸法の極めて簡単な再設計しか必要ない。したがって、この構造は商業用の製造が簡単であり、結果を容易に再現できる。
【００３７】
要約すると、本発明は、負荷条件の変化にかかわらず信頼できるパワー検出及び制御を達成できる方法を提供し、パワー検出システムの機械−電気構造が比較的簡単であり、製造コストが低い。したがって、本発明をある好ましいバージョンに関連してかなり詳細に記載してきたが、他のバージョンも可能である。言い換えると、添付の請求項の趣旨と範囲は本明細書に含まれる好ましいバージョンの記載に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】従来の単一プローブ構造を示す図である。
【図２】従来の方向性導波路カプラー構造を示す図である。
【図３】本発明の実施形態により構成された方向性導波路パワー検出器を示す図である。
【図４】図３の方向性導波路の斜視図である。
【図１】
2009505490.tif 000003
【図２】
2009505490.tif 000004
【図３】
2009505490.tif 000005
【図４】
2009505490.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成20年4月15日(2008.4.15)
【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】
対応する波長とパワーレベルを有する信号の進行波と反射波とを伝送するための、前記波長の４分の１だけ離隔した１対のスロットを有する導波路と、
前記信号を探査し、そのパワーレベルを測定するための、前記１対のスロットを通して前記導波路内に突出する１対のプローブと、
４分の１波長遅延コンポーネントと、
パワー合成器と、
検出器ダイオードと、
前記進行波が前記パワー合成器で建設的に収束し、前記反射波が前記パワー合成器で破壊的に収束することによって測定されたパワーレベルが負荷条件の変化に実質的に依存しない構成で、前記１対のプローブ、４分の１波長遅延コンポーネント、パワー合成器、検出器ダイオードが配置される担体と
を備えるパワー検出デバイス。
【請求項２】
前記担体は、プリント配線板又は基板である請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
前記構成は、前記測定されたパワーレベルに比例する信号を受信するために、前記検出器ダイオードが前記パワー合成器に接続され、かつ該パワー合成器が前記１対のプローブに接続される構成であり、前記パワー合成器の片側は前記４分の１波長遅延コンポーネントを介して前記１対のプローブのうちの一方のプローブに接続される請求項１に記載のデバイス。
【請求項４】
前記導波路は上面、底面、入力面、負荷面を有し、前記１対のスロットは、該スロットの１つ、ひいては前記プローブの１つが前記入力面により近くなるように前記底面内に設置される請求項１に記載のデバイス。
【請求項５】
前記構成は、前記測定されたパワーレベルに比例する信号を受信するために、前記検出器ダイオードが前記パワー合成器に接続され、かつ該パワー合成器が前記１対のプローブに接続される構成であり、前記パワー合成器の片側は前記４分の１波長遅延コンポーネントを介して前記入力面により近い前記プローブに接続される請求項４に記載のデバイス。
【請求項６】
前記導波路は長方形の断面を有する請求項４に記載のデバイス。
【請求項７】
前記プローブは導電性トレース又はストリップである請求項１に記載のデバイス。
【請求項８】
前記パワー合成器が抵抗接続である請求項１に記載のデバイス。
【請求項９】
着脱自在に連結されてダクトを有するボディーを形成する１対の部材であって、前記ダクトが、対応する波長とパワーレベルを有する信号の進行波と反射波とを伝送するための、前記波長の４分の１だけ離隔した１対のスロットを有する導波路となる部材と、
前記連結された１対の部材の間に挿入され、部材間に嵌脱自在に嵌合され、１対のプローブと、４分の１波長遅延コンポーネントと、パワー合成器と、検出器ダイオードとを有する検出器回路担体とを備え、
前記１対のプローブは前記信号を探査し、そのパワーレベルを測定するために、前記１対のスロットを通して前記導波路内に突出し、
前記進行波が前記パワー合成器で建設的に収束し、前記反射波が前記パワー合成器で破壊的に収束することによって測定されたパワーレベルが負荷条件の変化に実質的に依存しない構成で、前記１対のプローブ、４分の１波長遅延コンポーネント、パワー合成器、検出器ダイオードが前記検出器回路担体上に配置されるパワー検出デバイス。
【請求項１０】
前記検出器回路担体は、プリント配線板又は基板である請求項９に記載のデバイス。
【請求項１１】
前記構成は、前記測定されたパワーレベルに比例する信号を受信するために、前記検出器ダイオードが前記パワー合成器に接続され、かつ該パワー合成器が前記１対のプローブに接続される構成であり、前記パワー合成器の片側は前記４分の１波長遅延コンポーネントを介して前記１対のプローブのうちの一方のプローブに接続される請求項９に記載のデバイス。
【請求項１２】
前記導波路は上面、底面、入力面、負荷面を有し、前記１対のスロットは、該スロットの１つ、ひいては前記プローブの１つが前記入力面により近くなるように前記底面内に設置される請求項９に記載のデバイス。
【請求項１３】
前記構成は、前記測定されたパワーレベルに比例する信号を受信するために、前記検出器ダイオードが前記パワー合成器に接続され、かつ該パワー合成器が前記１対のプローブに接続される構成であり、前記パワー合成器の片側は前記４分の１波長遅延コンポーネントを介して前記入力面により近い前記プローブに接続される請求項１２に記載のデバイス。
【請求項１４】
前記導波路は長方形の断面を有する請求項１２に記載のデバイス。
【請求項１５】
前記ボディーは円筒であり、前記ダクトは該円筒の軸と実質的に同心にされる請求項９に記載のデバイス。
【請求項１６】
前記１対のプローブは導電性トレース又はストリップである請求項９に記載のデバイス。
【請求項１７】
前記パワー合成器は抵抗接続である請求項９に記載のデバイス。
【請求項１８】
出力ステージと伝送システムの負荷との間に挿入された導波路であって、前記出力ステージが対応する波長とパワーレベルを有する信号を生成し、前記導波路が前記信号の進行波と反射波とを伝送し、波長の４分の１だけ離隔した１対のスロットを有する導波路と、
前記信号の前記パワーレベルを測定するための検出器回路であって、回路担体上に配置され、かつ１対のプローブと、４分の１波長遅延コンポーネントと、パワー合成器と、検出器ダイオードとを有し、前記１対のプローブが前記信号を探査し、そのパワーレベルを測定するために、前記１対のスロットを通して前記導波路内に突出し、前記進行波が前記パワー合成器で建設的に収束し、前記反射波が前記パワー合成器で破壊的に収束することによって測定されたパワーレベルが負荷条件の変化に実質的に依存しない構成で、前記１対のプローブ、４分の１波長遅延コンポーネント、パワー合成器、検出器ダイオードが前記検出器回路担体上に配置される前記検出器回路と、
前記測定されたパワーレベルに応答してステージに連結され、かつ出力ステージの利得、ひいては前記信号のパワーレベルを制御するために前記出力ステージに作用的に連結されたバッファ増幅器を有する制御回路と
を備える伝送システムにおけるパワー検出及び制御ループ。
【請求項１９】
前記バッファ増幅器は前記検出器ダイオードと前記ステージとの間をバッファする請求項１８に記載の伝送システムにおけるパワー検出及び制御ループ。
【請求項２０】
前記負荷は検査デバイスのアンテナ又は疑似負荷である請求項１８に記載の伝送システムにおけるパワー検出及び制御ループ。
【請求項２１】
前記回路担体はプリント配線板又は基板である請求項１８に記載の伝送システムにおけるパワー検出及び制御ループ。
【請求項２２】
前記構成は、前記測定されたパワーレベルに比例する信号を受信するために、前記検出器ダイオードが前記パワー合成器に接続され、かつ該パワー合成器が前記１対のプローブに接続される構成であり、前記パワー合成器の片側は前記４分の１波長遅延コンポーネントを介して前記１対のプローブのうちの一方のプローブに接続される請求項１８に記載の伝送システムにおけるパワー検出及び制御ループ。
【請求項２３】
前記導波路は上面、底面、入力面、負荷面を有し、前記１対のスロットは、該スロットの１つ、ひいては前記プローブの１つが前記出力ステージに面する入力面により近くなるように前記底面内に設置される請求項１８に記載の伝送システムにおけるパワー検出及び制御ループ。
【請求項２４】
前記構成は、前記測定されたパワーレベルに比例する信号を受信するために、前記検出器ダイオードが前記パワー合成器に接続され、かつ該パワー合成器が前記１対のプローブに接続される構成であり、前記パワー合成器の片側は前記４分の１波長遅延コンポーネントを介して前記入力面により近い前記プローブに接続される請求項２３に記載の伝送システムにおけるパワー検出及び制御ループ。
【請求項２５】
前記導波路は長方形の断面を有する請求項２３に記載の伝送システムにおけるパワー検出及び制御ループ。
【請求項２６】
前記１対のプローブは導電性トレース又はストリップである請求項１８に記載の伝送システムにおけるパワー検出及び制御ループ。
【請求項２７】
前記パワー合成器が抵抗接続である請求項１８に記載の伝送システムにおけるパワー検出及び制御ループ。
【請求項２８】
伝送システムにおけるパワー検出方法であって、
対応する波長とパワーレベルを有する信号の進行波と反射波とを伝送するために、前記波長の４分の１だけ離隔した１対のスロットを有する導波路を出力ステージと負荷との間に挿入するステップと、
前記信号を探査し、そのパワーレベルを測定可能な１対のプローブを、前記１対のスロットを通して前記導波路内に挿入するステップと、
４分の１波長遅延コンポーネントを前記１対のプローブのうちの第１のプローブとパワー合成器の片側との間の測定された信号経路内に導入するステップであって、前記パワー合成器の反対側は前記１対のプローブの第２のプローブに直接接続される、前記ステップと、
前記測定されたパワーレベルに比例する信号を検出するステップであって、該信号は前記パワー合成器から前記信号を受信するダイオードによって検出され、前記進行波が前記パワー合成器で建設的に収束し、前記反射波が前記パワー合成器で破壊的に収束することによって測定されたパワーレベルが負荷条件の変化に実質的に依存しない構成で、前記１対のプローブ、前記４分の１波長遅延コンポーネント、前記パワー合成器、前記ダイオードが回路担体上に配置される、前記ステップと
を含む方法。
【請求項２９】
前記負荷は、検査デバイスのアンテナ又は疑似負荷である請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記回路担体は、プリント配線板又は基板である請求項２８に記載の方法。
【請求項３１】
伝送システムにおけるパワーの検出及び制御方法であって、
対応する波長とパワーレベルを有する信号の進行波と反射波とを伝送するために、前記波長の４分の１だけ離隔した１対のスロットを有する導波路を出力ステージと負荷との間に挿入するステップと、
前記信号を探査し、そのパワーレベルを測定可能な１対のプローブを、前記１対のスロットを通して前記導波路内に挿入するステップと、
４分の１波長遅延コンポーネントを前記１対のプローブのうちの第１のプローブとパワー合成器の片側との間の測定された信号経路内に導入するステップであって、前記パワー合成器の反対側は前記１対のプローブの第２のプローブに直接接続される、前記ステップと、
前記測定されたパワーレベルに比例する信号を検出するステップであって、該信号は前記パワー合成器から前記信号を受信するダイオードによって検出され、前記進行波が前記パワー合成器で建設的に収束し、前記反射波が前記パワー合成器で破壊的に収束することによって測定されたパワーレベルが負荷条件の変化に実質的に依存しない構成で、前記１対のプローブ、前記４分の１波長遅延コンポーネント、前記パワー合成器、前記ダイオードが回路担体上に配置される、前記ステップと、
前記検出された信号を前記出力ステージに作用的に連結された下流ステージに供給して、前記測定されたパワーレベルに応答して前記出力ステージの利得、ひいては前記パワーレベルを制御するステップとを含む方法。
【請求項３２】
前記負荷は、検査デバイスのアンテナ又は疑似負荷である請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記回路担体は、プリント配線板又は基板である請求項３１に記載の方法。
【請求項３４】
パワー検出デバイスであって、
対応する波長とパワーレベルを有する信号の進行波と反射波とを伝送するための、前記波長の４分の１だけ離隔した１対のスロットを有する導波路と、
４分の１波長遅延コンポーネントと、
パワー合成器と、
検出器ダイオードと、
前記信号を探査し、そのパワーレベルを測定するために前記１対のスロットを通して前記導波路内に突出する１対のプローブとを備え、前記１対のプローブ、前記４分の１波長遅延コンポーネント、前記パワー合成器、前記検出器ダイオードは、前記進行波が前記パワー合成器で建設的に収束し、前記反射波が前記パワー合成器で破壊的に収束するように構成されるパワー検出デバイス。
【請求項３５】
前記測定されたパワーレベルは負荷条件の変化に実質的に依存しない請求項３４に記載のパワー検出デバイス。
【請求項３６】
パワー検出デバイスであって、
着脱自在に連結されてダクトを有するボディーを形成する１対の部材であって、前記ダクトが、対応する波長とパワーレベルを有する信号の進行波と反射波とを伝送するための、前記波長の４分の１だけ離隔した１対のスロットを有する導波路となる部材と、
４分の１波長遅延コンポーネントと、
パワー合成器と、
検出器ダイオードと、
前記信号を探査し、そのパワーレベルを測定するために、前記１対のスロットを通して前記導波路内に突出する１対のプローブとを備え、前記１対のプローブ、前記４分の１波長遅延コンポーネント、前記パワー合成器、前記検出器ダイオードは、前記進行波が前記パワー合成器で建設的に収束し、前記反射波が前記パワー合成器で破壊的に収束するように構成されるデバイス。
【請求項３７】
前記測定されたパワーレベルは負荷条件の変化に実質的に依存しない請求項３６に記載のパワー検出デバイス。
【請求項３８】
伝送システムにおけるパワー検出及び制御ループであって、
出力ステージと伝送システムの負荷との間に挿入された導波路であって、前記出力ステージが、制御可能な対応する波長とパワーレベルを有する信号を生成するように動作可能であり、前記導波路が前記信号の進行波と反射波とを伝送するように動作可能であり、波長の４分の１だけ離隔した１対のスロットを有する導波路と、
１対のプローブと、４分の１波長遅延コンポーネントと、パワー合成器と、検出器ダイオードとを有する、前記信号の前記パワーレベルを測定するための検出器回路と
を備え、
前記１対のプローブが前記信号を探査し、そのパワーレベルを測定するために、前記１対のスロットを通して前記導波路内に突出し、前記測定されたパワーレベルは前記信号を制御するために使用され、
前記１対のプローブ、前記４分の１波長遅延コンポーネント、前記パワー合成器、前記検出器ダイオードは、前記進行波が前記パワー合成器で建設的に収束し、前記反射波が前記パワー合成器で破壊的に収束するように構成されるパワー検出及び制御ループ。
【請求項３９】
前記測定されたパワーレベルは負荷条件の変化に実質的に依存しない請求項３８に記載の伝送システムにおけるパワー検出及び制御ループ。
【請求項４０】
前記測定されたパワーレベルに応答してステージに連結され、かつ出力ステージの利得、ひいては前記信号のパワーレベルを制御するために前記出力ステージに作用的に連結されたバッファ増幅器を有する制御回路をさらに備える請求項３８に記載の伝送システムにおけるパワー検出及び制御ループ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
方向性導波路２１は、特定の周波数帯域用に対して、上面、底面、入力面、負荷面２２ａ−ｄのそれぞれを有するとともに、底面２２ｂに４分の１波長（すなわち９０°）だけ離して設けたスロット２４ａ、２４ｂを有するように設計されている。導波路の底面には、スロット２４ａ、２４ｂに面して、これも導波路として構成されたカプラー２３が取り付けられている。カプラー２３は、導波路終端板２６と、パワープローブ２９が通って突出するスロット２８を有する底板２５とを有している。前述の場合と同様に、パワープローブ２９は検出器ダイオード３２に接続され、一方、ダイオードは、検出器出力を生成し、同時にこの出力を下流のステージから絶縁するためにバッファ増幅器に接続されている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
フルサイクルの波は３６０°のフルサイクルに相当し、円の端数の度は波サイクルの端数に相当し、これが位相であることに留意されたい。順方向信号と反射信号が同相（０°又は３６０°の位相差）である場合は、干渉は建設的であり、双方の波の合計である定在波（振幅が２倍）を生成し、双方の信号が互いに位相ずれである場合は、干渉は破壊的なものになる。逆方向−進行波間の移相（Ｐ）は０＜Ｐ＜３６０°であり、１８０°の移相の結果、これらの信号波は相互に相殺される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
本明細書に図示し、広義に記載の通り、一実施態様はパワー検出デバイスである。このデバイスは、導波路と、１対のプローブと、４分の１波長遅延コンポーネントと、パワー合成器と、検出器ダイオードとを含み、さらに、１対のプローブ、４分の１波長遅延コンポーネント、パワー合成器、検出器ダイオードが配置される担体を含んでいる。導波路は、対応する波長とパワーレベルを有する信号の進行波と反射波とを伝送するように構成されている。パワー検出の目的で、導波路は４分の１波長だけ離隔した１対のスロットを有している。１対のプローブが、信号を探査し、そのパワーレベルを測定するために１対のスロットを通って導波路内に突出している。１対のプローブ、４分の１波長遅延コンポーネント、パワー合成器、検出器ダイオードは、進行波が前記パワー合成器で建設的に収束し、反射波がパワー合成器で破壊的に収束する構成で担体上に配置される。このようにして、測定されたパワーレベルは負荷条件の変化に実質的に依存しない。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
担体はプリント配線板又は基板であることを付記しておく。基板は集積回路又は高周波（特にマイクロ波）のアプリケーション用の他のいずれかの適宜の構成に統合することができる。担体が基板である場合は、その一部をカプセル化してもしなくてもよいが、プローブなど曝される必要のある回路コンポーネントは波に適切に曝される。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
パワー検出用の別のデバイスは１対の部材と検出器回路担体とを有して構成される。より具体的には、１対の部材は着脱自在に連結されてダクトを有するボディーを形成し、ダクトは対応する波長とパワーレベルを有する信号の進行波と反射波とを伝送するための導波路をとなっている。前記の実施態様と同様に、導波路は４分の１波長だけ離隔した１対のスロットを有している。検出器回路担体は連結された１対の部材の間に挿入され、部材間に嵌脱自在に嵌合されている。検出器回路担体は１対のプローブと、４分の１波長遅延コンポーネントと、パワー合成器と、検出器ダイオードとを有し、１対のプローブは信号を探査し、そのパワーレベルを測定するために１対のスロットを通して前記導波路内に突出している。その上、１対のプローブ、４分の１波長遅延コンポーネント、パワー合成器、検出器ダイオードは、進行波がパワー合成器で建設的に収束し、反射波がパワー合成器で破壊的に収束することによって測定されたパワーレベルが負荷条件の変化に実質的に依存しない構成で検出器回路担体上に配置されている。この場合も、検出器回路担体は前述のようにプリント配線板又は基板である。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
本発明のさらに別の実施態様によれば、伝送システムにおいてパワーを検出する方法はいくつかのステップを含んでいる。１つのステップは、対応する波長とパワーレベルを有する信号の進行波と反射波とを伝送するために、導波路を出力ステージと負荷との間に挿入することを含んでいる。この方法では、上記のデバイスと同様に、導波路は４分の１波長だけ離隔した１対のスロットを有している。別のステップは、信号を探査し、そのパワーレベルを測定可能な１対のプローブを、１対のスロットを通して導波路内に挿入することを含んでいる。別のステップは、４分の１波長遅延コンポーネントを１対のプローブのうちの第１のプローブとパワー合成器の片側との間の測定された信号経路内に導入し、パワー合成器の反対側は１対のプローブの第２のプローブに直接接続されることを含んでいる。次いで別のステップは、測定されたパワーレベルに比例する信号を検出ことを含んでいる。その信号は前記パワー合成器から信号を受信するダイオードによって検出される。この場合も、１対のプローブ、４分の１波長遅延コンポーネント、パワー合成器、ダイオードは、進行波がパワー合成器で建設的に収束し、反射波がパワー合成器で破壊的に収束することによって測定されたパワーレベルが負荷条件の変化に実質的に依存しない構成で回路担体上に配置される。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
さらに別の実施態様によれば、伝送システムにおけるパワー検出及び制御の方法は、対応する波長とパワーレベルを有する信号の進行波と反射波とを伝送するために、導波路を出力ステージと負荷との間に挿入するステップを含んでいる。前述の実施態様と同様に、導波路は４分の１波長だけ離隔した１対のスロットを有している。この方法はさらに、１対のプローブを、１対のスロットを通して導波路内に挿入するステップを含んでいる。このステップは、１対のプローブが信号を探査し、そのパワーレベルを測定できるように実施される。この方法は付加的に、４分の１波長遅延コンポーネントを１対のプローブのうちの第１のプローブとパワー合成器の片側との間の測定された信号経路内に導入し、パワー合成器の反対側は１対のプローブのうちの第２のプローブに直接接続されるステップを含んでいる。このアプローチによって、測定されたパワーレベルに比例する信号が検出される。信号はパワー合成器から信号を受信するダイオードによって検出される。この場合も他の場合と同様に、１対のプローブ、４分の１波長遅延コンポーネント、パワー合成器、ダイオードは、進行波が前記パワー合成器で建設的に収束し、反射波がパワー合成器で破壊的に収束する構成で回路担体、プリント配線板又は基板上に配置される。それによって、測定されたパワーレベルは負荷条件の変化に実質的に依存しない。検出された信号は、測定されたパワーレベルに応答して出力ステージの利得、ひいてはパワーレベルを制御するために、出力ステージに作用的に連結された下流ステージに供給される。
【国際調査報告】
2009505490.tif 000007