(57)【要約】      （修正有）【課題】リミッタ側へ入力されるＲＦ電力が急激に増大し、リミッタの容量（定格）以上供給された場合にでも、所要の雑音特性を保持したＲＦ電力の出力が得られるマイクロ波リミッタ回路を提供する。【解決手段】マイクロ波リミッタ回路２０は、入力端子側から入力した高周波電力ｗを、所要周波数領域の高周波制限電力ｗ１として生成し、出力するリミッタ電力生成回路２１と、この高周波制限電力ｗ１を入力して低雑音高周波電力ｗ４を出力する低雑音増幅手段２２と、この低雑音高周波電力ｗ４を入力して、整合高周波電力ｗ４を出力するリミッタ電力出力回路２３とを具備し、リミッタ電力生成回路２１は、入力電力ｗの周波数を制限した高周波制限電力ｗ１を出力するリミッタ３１と、この高周波制限電力ｗ１を複数に分配して出力する分配器３２とを備え、この複数の低雑音増幅装置３３，３４側からリミッタ電力出力回路２３側へ整合高周波電力ｗ４を出力する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力端子側から入力した高周波電力を、所要周波数の領域の高周波制限電力として生成し、出力するリミッタ電力生成回路と、上記リミッタ電力生成回路から出力された高周波制限電力を入力して低雑音高周波電力を出力する低雑音増幅手段と、上記低雑音増幅手段から出力された低雑音高周波電力を入力して、整合高周波電力を出力するリミッタ電力出力回路とを具備し、
上記リミッタ電力生成回路は、入力電力の周波数を制限した高周波制限電力を出力するリミッタと、当該リミッタから出力される高周波制限電力を複数に分配して出力する分配器とを備え、
上記低雑音増幅手段は、上記分配器により分配された高周波制限電力をそれぞれ入力する複数の低雑音増幅装置とを備え、
この複数の低雑音増幅装置から、上記リミッタ電力出力回路側へ、上記整合高周波電力を出力するようにしたことを特徴とするマイクロ波リミッタ回路。
【請求項２】
上記低雑音増幅手段は、第１および第２の低雑音増幅装置を備え、それぞれ入力整合回路と、増幅器および出力整合回路とを備えたことを特徴とする請求項１記載のマイクロ波リミッタ回路。
【請求項３】
上記増幅器は、ＦＥＴであることを特徴とする請求項２記載のマイクロ波リミッタ回路。
【請求項４】
上記リミッタ電力生成回路およびリミッタ電力出力回路のそれぞれには、分配器とアース間を接続する終端抵抗を備えたことを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、マイクロ波リミッタ回路に係り、特に入力したＲＦ（高周波）電力を低雑音増幅した高周波電力として出力するマイクロ波リミッタ回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のマイクロ波リミッタ回路は、例えばレーダ受信機用レーダ受信モジュールの低雑音増幅手段として用いられ、レーダ送受信性能の向上に寄与した構成のマイクロ波リミッタ回路として用いられる。この種のマイクロ波リミッタ回路として、特開平５−２７０１０号公報（特許文献１参照）に開示されたものがある。
【０００３】
従来のマイクロ波リミッタ回路を図３を参照して説明する。
【０００４】
図３は、マイクロ波リミッタ回路１の構成を示す概要図である。
【０００５】
このマイクロ波リミッタ回路１は、ＲＦ（高周波）電力ｗａの入力端子２側に接続されるリミッタ３と、このリミッタ３の後段に接続され、リミッタ３側から出力されるＲＦ制限電力ｗｂを入力して出力端子４側から同調ＲＦ（高周波）電力ｗｃを出力する低雑音周波数変換器５とから構成される。
【０００６】
リミッタ３は、リミッタダイオード７と、このリミッタダイオード７に接続されたアース８とから構成される。
【０００７】
低雑音周波数変換器５は、リミッタ３の出力端子６にゲート（Ｇ）側が接続される増幅素子としてのＦＥＴ９と、このＦＥＴ９のソース（Ｓ）側に接続される自己バイアス回路１０と、ＦＥＴ９のドレイン（Ｄ）側に接続される電源側としてのバイアス入力端子１１と、ＦＥＴ９のドレイン（Ｄ）側に接続され、発振器１２により発振される同調高周波信号を混合して同調ＲＦ（高周波）電力ｗｃを出力端子４側へ出力するミキサ１３が設けられている。
【０００８】
従来のマイクロ波リミッタ回路１によれば、入力端子２側から入力したＲＦ電力ｗａは、リミッタ３に入力されることによって、所要の電力に制限され、リミッタ３の出力端子６からＲＦ制限電力ｗｂが出力される。この出力されたＲＦ制限電力ｗｂは、低雑音周波数変換器５のミキサ１３により、周波数同調され、同調ＲＦ電力ｗｃが出力端子４側から出力されるようになっている。
【０００９】
この同調ＲＦ電力ｗｃは、ＲＦ電力ｗａがリミッタ３により、ＲＦ制限電力ｗｂが生成され、更にこの生成されたＲＦ制限電力ｗｂが低雑音周波数変換器５側にてＦＥＴ９の固有振動数に同調して生成された同調増幅ＲＦ電力ｗｃが生成されるようになっている。この同調増幅ＲＦ電力ｗｃは、ＦＥＴ９固有の雑音特性にほぼ等しい特性の範囲内での雑音を含む電力が得られるようになっている。
【特許文献１】特開平５−２７０１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従来のマイクロ波リミッタ回路１によれば、リミッタ３側に入力されるＲＦ電力が急激に増大し、この入力したＲＦ電力が、リミッタ３の容量（定格）以上供給されると、リミッタ３の制限電力を超えた高周波電力が低雑音周波数変換器５側へ供給され、その結果、低雑音周波数変換器５側から反射電力が生じ、この反射電力がリミッタ３側に逆流する現象が生じていた。
【００１１】
この反射電力は、入力端子２側に接続された、例えばレーダ受信電波の入力方向と逆行して電波放出現象が生じ、この放出された電力が混合状態でリミッタ３側へ再入力し、これが原因でリミッタ３側の入力端子２から出力される反射波に許容以上のスプリアス（不要波電力）が発生する惧れがあった。
【００１２】
この許容以上のスプリアスが発生しないように反射電力を小さくすると、ＦＥＴ９の固有の雑音特性を著しく低下させ、延いては出力端子４から出力される同調増幅ＲＦ電力ｗｃの雑音指数が増加し、リミッタ３固有の雑音特性を大幅に越えた雑音を含むＲＦ電力が出力されるという欠点があった。
【００１３】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、リミッタ側へ入力されるＲＦ電力が急激に増大し、リミッタの容量（定格）以上供給された場合にでも、スプリアスの影響を低下させ、所要の雑音特性を保持したＲＦ電力の出力が得られるようにしたマイクロ波リミッタ回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明によれば、入力端子側から入力した高周波電力を、所要周波数の領域の高周波制限電力として生成し、出力するリミッタ電力生成回路と、上記リミッタ電力生成回路から出力された高周波制限電力を入力して低雑音高周波電力を出力する低雑音増幅手段と、上記低雑音増幅手段から出力された低雑音高周波電力を入力して、整合高周波電力を出力するリミッタ電力出力回路とを具備し、上記リミッタ電力生成回路は、入力電力の周波数を制限した高周波制限電力を出力するリミッタと、当該リミッタから出力される高周波制限電力を複数に分配して出力する分配器とを備え、上記低雑音増幅手段は、上記分配器により分配された高周波制限電力をそれぞれ入力する複数の低雑音増幅装置とを備え、この複数の低雑音増幅装置から、上記リミッタ電力出力回路側へ、上記整合高周波電力を出力するようにしたことを特徴とするマイクロ波リミッタ回路を提供する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、リミッタ側から出力されるＲＦ電力が、急激に増大したり、リミッタの容量（定格）以上供給された場合にでも、所要の雑音特性を保持したＲＦ電力の出力が得られるマイクロ波リミッタ回路を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明に係るマイクロ波リミッタ回路の実施形態について、添付図面を参照して説明する。
【００１７】
図１は、本発明のマイクロ波リミッタ回路２０の実施形態を示す概要図である。
【００１８】
このマイクロ波リミッタ回路２０は、図１に示すように、入力端子側ａに接続され、ＲＦ（高周波）電力ｗを入力するリミッタ電力生成回路２１と、当該リミッタ電力生成回路２１から出力されたＲＦ（高周波）制限電力ｗ１を入力して整合ＲＦ（高周波）電力ｗ４を出力する低雑音増幅手段２２と、この低雑音増幅手段２２から出力される整合ＲＦ（高周波）電力ｗ４を入力して、出力端子ｂ側へ出力するリミッタ電力出力回路２３とを備えている。
【００１９】
入力端子ａは、図示しない、例えばレーダ受信装置から入力されるレーダ受信電波であるＲＦ電力ｗを入力する端子である。また、出力端子ｂは、図示しない、例えばレーダ受信装置の周波数変換器側へ整合ＲＦ電力ｗ４を出力する端子である。
【００２０】
リミッタ電力生成回路２１は、ＲＦ電力ｗの電力を制限したＲＦ制限電力ｗ１を出力するリミッタ３１と、このリミッタ３１から出力されるＲＦ制限電力ｗ１を入力すると共に、低雑音増幅手段２２側へ複数に分配して出力する分配器３２とを備えている。
【００２１】
リミッタ３１は、図示しない電力制御用のリミッタダイオードおよびアースを備え、入力端子ａ側から入力するＲＦ電力ｗを所要電力レベルに制限したＲＦ制限電力ｗ１を出力するものである。
【００２２】
また、分配器３２側には、アースｃ側へ一端が接続された終端抵抗２５が設けられる。この終端抵抗２５は、分配器３２側に入力する第１の低雑音増幅装置３３側からＲＦ反射電力ｗｈ（図２（ｂ）参照）を吸収する終端抵抗である。
【００２３】
低雑音増幅手段２２は、分配器３２により２つに分配されたＲＦ制限電力ｗ１／２がそれぞれ入力され、増幅するように設けられた第１および第２の低雑音増幅装置３３，３４と、これらの低雑音増幅器３３，３４の間に接続されて、第１および第２の低雑音増幅装置３３，３４を起動する電源として用いるバイアス回路３５を備えている。
【００２４】
低雑音増幅手段２２の第１および第２の低雑音増幅装置３３，３４は、それぞれ同様の機能を有するもので、両分配器３２および３７側にそれぞれ接続される。第１および第２の低雑音増幅装置３３，３４は、リミッタ３１側から入力したＲＦ制限電力ｗ１を、それぞれ２分の１づつ入力するようにそれぞれ並列接続される。
【００２５】
低雑音増幅手段２２の第１および第２の低雑音増幅装置３３，３４は、それぞれ入力整合回路４０，５０と、増幅素子として用いるＦＥＴ４１，５１と、出力整合回路４２，５２とを直列接続して構成される。
【００２６】
第１の低雑音増幅装置３３について、更に詳述する。
【００２７】
入力整合回路４０は、ＦＥＴ４１の雑音指数（ＮＦ：Ｎｏｉｓｅ．Ｆｉｇｕｒｅ）を、このＦＥＴ４１固有の雑音指数にほぼ近い値に保持させるべく、ＦＥＴ４１の固有振動数に合わせて共振するフィルタ（共振）作用を備えた回路である。
【００２８】
ＦＥＴ４１は、入力整合回路４０側から出力される低雑音高周波電力である共振ＲＦ電力ｗ２を入力して低雑音のＲＦ増幅電力ｗ３を生成するものである。
【００２９】
出力整合回路４２は、ＲＦ増幅電力ｗ３を入力することにより、出力端子ｂ側の、例えばレーダ送信装置の周波数変換器側へ、整合ＲＦ電力ｗ４が分配器３７を介して出力するようになっている。
【００３０】
なお、整合ＲＦ電力ｗ４は、入力整合回路４０および出力整合回路４２により、共振周波数が調整可能であり、ＲＦ電力ｗ固有の周波数に合わせた周波数特性が得られるように、例えば、図示しない共振回路のＬ（Ｌｉａｃｔａｎｃｅ）成分およびＣ（Ｃｏｎｄｕｃｔａｎｃｅ）成分容量および成分比を調整すればよい。
【００３１】
また、リミッタ電力出力回路２３側には、アースｄ側へ一端が接続された終端抵抗２６が設けられる。この終端抵抗２６は、リミッタ電力出力回路２３の出力端子ｂ側から入力される不要な反射波の電力成分を吸収する終端抵抗である。
【００３２】
一方、出力端子ｂ側に出力される整合ＲＦ電力ｗ４の成分は、例えば周波数変換器固有の共振周波数に合わせた周波数が得られる変換回路側へ出力される。
【００３３】
なお、第２の低雑音増幅装置３４については、第１の低雑音増幅装置３３と同様構成および機能を有するので説明を省略する。
【００３４】
次に、マイクロ波リミッタ回路２０の作用について、図１および図２を参照して説明する。
【００３５】
例えばレーダ受信装置のレーダ電波受信信号であるＲＦ電力ｗが、図１および図２（ａ）に示すように入力端子ａ側から入力されると、リミッタ３１にてＲＦ制限電力ｗ１が生成される。この生成されたＲＦ制限電力ｗ１は、分配器３２にて２つに分配されて、低雑音増幅手段２２の第１の低雑音増幅装置３３および第２の低雑音増幅装置３４のそれぞれの側に出力される。
【００３６】
一方の第１の低雑音増幅装置３３側においては、その入力整合回路４０に入力したＲＦ制限電力（ｗ１／２）は、入力整合回路４０の共振作用により、ＦＥＴ４１の雑音指数にほぼ近い値に共振させ、雑音を極小化したＲＦ増幅電力ｗ３が生成される。この生成されたＲＦ増幅電力ｗ３は、出力整合回路４２に入力し、出力端子ｂ側に接続される後段の、例えばレーダ受信装置の周波数変換器側へ整合ＲＦ電力ｗ４が出力される。
【００３７】
この出力された整合ＲＦ電力ｗ４の一方は、基本的には電力が出力されず、仮に出力されても図１に示すように、終端抵抗２６により吸収される。また、この出力された整合ＲＦ電力ｗ４を、リミッタ電力出力回路２３側から出力端子ｂ側へ出力するにあたっては、例えば周波数変換器固有の共振周波数に合わせた周波数が得られるように、共振回路の、例えばＬ成分およびＣ成分比を調整する。
【００３８】
このように、出力端子ｂ側にて整合ＲＦ電力ｗ４が得られることにより、出力端子ｂの後段の、例えばレーダ受信装置の周波数変換器側へ整合ＲＦ電力ｗ４を出力する。従って、整合ＲＦ電力ｗ４を入力した、レーダ受信装置の周波数変換器は、雑音特性の優れたＲＦ電波を出力することができる。
【００３９】
一方、リミッタ３１が、入力端子ａから、リミッタ３１の定格以上のＲＦ電力ｗを入力した場合には、リミッタ３１からＲＦ制限電力ｗ１が生成され、分配器３２により２つに分配される。そして、一方のＲＦ制限電力ｗ１／２の一方が入力整合回路４０側へ、他方が入力整合回路５０側へ出力される。
【００４０】
この一方の入力整合回路４０に入力されたＲＦ制限電力ｗ１／２は、入力整合が不適合となり、この入力整合回路４０にて、図２（ｂ）に示すように、ＲＦ反射電力ｗｈが生起されて、この反射電力ｗｈは、すべて分配器３２により、終端抵抗２５に入力され、吸収される。
【００４１】
リミッタ３１は、反射電力ｗｈが全く入力されないため、スプリアスが出力されない。従って、共振ＲＦ電力ｗ２は、図１に示すように、所要の共振性能が得られた状態で、ＦＥＴ４１側へ出力する。
【００４２】
共振ＲＦ電力ｗ２を入力したＦＥＴ４１は、所要の共振作用を得てＲＦ増幅電力ｗ３を生成する。そして、この生成されたＲＦ増幅電力ｗ３を入力した出力整合回路４２は、予め調整した所要の周波数特性の整合ＲＦ電力ｗ４を生成して出力端子ｂ側へ出力される。
【００４３】
本発明のマイクロ波リミッタ回路２０によれば、入力端子ａ側から入力されたＲＦ電力ｗが、何らかの変動要因により、増加変動した場合や、リミッタ３１の定格能力以上のＲＦ電力ｗを入力した場合は、後段側の低雑音増幅手段２２にて生成されるＲＦ反射電力ｗｈの影響により、リミッタ３１側にてスプリアスｗｓが生成される。
【００４４】
その結果、ＦＥＴ４１から出力されるＲＦ増幅電力ｗ３に一定の影響が及ぶことになるが、分配器３２によるＲＦ反射電力ｗｈの分配機能により、悪影響を極小化することができる。
【００４５】
従って、リミッタ３１側から出力されるＲＦ電力ｗが、急激に増大したり、リミッタ３１の容量（定格）以上供給された場合にでも、低雑音増幅手段２２固有の雑音特性をほぼ保持した整合ＲＦ電力ｗ４の出力が得られるマイクロ波リミッタ回路を提供することができる。
【００４６】
なお、マイクロ波リミッタ回路２０によれば、低雑音増幅器にＦＥＴ４１，５１を用いて例示したが、他の増幅器、例えば差動アンプのような増幅器を採用してもよい。
【００４７】
また、これらのＦＥＴ４１，５１の電源にバイアス回路３５を用いた構成を採用したが、必ずしも必要としなく、他の電源を用いることも可能である。
【００４８】
更にまた、マイクロ波リミッタ回路２０によれば、リミッタ電力生成回路２１およびリミッタ電力出力回路２３側に、終端抵抗２５および２６を用いたが、入力端子ａ側からの入力電力が安定している場合や、リミッタ３１の定格（容量）が大きい場合には、必ずしも必要としない。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明のマイクロ波リミッタ回路の概要図。
【図２】図１のリミッタ電力生成回路におけるスプリアス（不要波電力）の発生現象を（ａ）〜（ｂ）にて時系列で示し、（ａ）は、リミッタ電力生成回路から高周波制限電力が出力される状態を、（ｂ）は、リミッタ電力出力回路へ逆流する反射波の状態を示す。
【図３】従来のマイクロ波リミッタ回路の概要図。
【符号の説明】
【００５０】
２０  マイクロ波リミッタ回路
２１  リミッタ電力生成回路
２２  低雑音増幅手段
２３  リミッタ電力出力回路
２５，２６  終端抵抗
３１  リミッタ
３２，３７  分配器
３３  第１の低雑音増幅装置
３４  第２の低雑音増幅装置
３５  バイアス回路（電源回路）
４０，５０  入力整合回路
４１，５１  ＦＥＴ（低雑音増幅器）
４２，５２  出力整合回路
ｗ  ＲＦ（高周波）電力
ｗ１  ＲＦ（高周波）制限電力
ｗ２  共振ＲＦ（高周波）電力（低雑音高周波電力）
ｗ３  ＲＦ増幅電力
ｗ４  整合ＲＦ（高周波）電力
ｗｈ  ＲＦ反射電力
ｗｓ  スプリアス（不要波）
ａ  入力端子
ｂ  出力端子
ｃ，ｄ  アース
【図１】
2006246095.tif 000003
【図２】
2006246095.tif 000004
【図３】
2006246095.tif 000005