(57)【要約】【課題】冗長構成のＴＷＴＡの状態に合わせて負荷状態を制御することで、各ＴＷＴＡの交換周期を合わせるとともに延ばす。【解決手段】入力信号を所定の電力分配比かつ等位相で第１の増幅手段および第２の増幅手段に分配する可変電力分配手段と、第１の増幅手段および第２の増幅手段の各出力信号を所定の電力合成比で合成する可変電力合成手段と、可変電力分配手段に対して電力分配比を設定するとともに、可変電力合成手段に対して該電力分配比に応じて決定される無損失合成条件を満たす電力合成比を設定する制御手段とを備える。第１および第２の増幅手段はそれぞれ、第１および第２のＴＷＴＡで構成され、制御手段は、第１および第２のＴＷＴＡのヘリックス電流値をモニタし、そのモニタ値に基づいて第１および第２のＴＷＴＡに対する負荷が均一になる方向に、電力分配比および電力合成比を設定する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の増幅手段および第２の増幅手段を備え、その一方または両方を用いて入力信号を増幅して出力する電力増幅装置において、
前記入力信号を所定の電力分配比かつ等位相で前記第１の増幅手段および前記第２の増幅手段に分配する可変電力分配手段と、
前記第１の増幅手段および前記第２の増幅手段の各出力信号を所定の電力合成比で合成する可変電力合成手段と、
前記可変電力分配手段に対して前記電力分配比を設定するとともに、前記可変電力合成手段に対して該電力分配比に応じて決定される無損失合成条件を満たす前記電力合成比を設定する制御手段と
を備えたことを特徴とする電力増幅装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電力増幅装置において、
前記可変電力分配手段および前記可変電力合成手段はそれぞれ、２つのハイブリッドと、その間を接続する２つの伝送路と、該２つの伝送路間に相対的な位相差を設定する位相制御手段とを備え、該位相差に応じて前記電力分配比および前記電力合成比を設定する構成である
ことを特徴とする電力増幅装置。
【請求項３】
請求項１に記載の電力増幅装置において、
前記第１および第２の増幅手段はそれぞれ、第１および第２の進行波管増幅器で構成され、
前記制御手段は、前記第１および第２の進行波管増幅器のヘリックス電流値をモニタし、そのモニタ値に基づいて前記第１および第２の進行波管増幅器に対する負荷が均一になる方向に、前記電力分配比および前記電力合成比を設定する構成である
ことを特徴とする電力増幅装置。
【請求項４】
請求項３に記載の電力増幅装置において、
前記制御手段は、前記第１および第２の進行波管増幅器のモニタ値として、ヘリックス電流値、運用開始時からのヘリックス電流の増加量、ヘリックス電流の警報発出までのマージンのいずれかまたはそれらの組合せを用いる構成である
ことを特徴とする電力増幅装置。
【請求項５】
第１の増幅手段および第２の増幅手段を備え、その一方または両方を用いて入力信号を増幅して出力する電力増幅制御方法において、
前記入力信号を可変電力分配手段に入力し、所定の電力分配比かつ等位相で前記第１の増幅手段および前記第２の増幅手段に分配する第１のステップと、
前記第１の増幅手段および前記第２の増幅手段の各出力信号を可変電力合成手段に入力し、所定の電力合成比で合成する第２のステップと、
前記可変電力分配手段に対して前記電力分配比を設定するとともに、前記可変電力合成手段に対して該電力分配比に応じて決定される無損失合成条件を満たす前記電力合成比を設定する第３のステップと
を有することを特徴とする電力増幅制御方法。
【請求項６】
請求項５に記載の電力増幅制御方法において、
前記第１および第２の増幅手段はそれぞれ、第１および第２の進行波管増幅器で構成され、
前記第３のステップは、前記第１および第２の進行波管増幅器のヘリックス電流値をモニタし、そのモニタ値に基づいて前記第１および第２の進行波管増幅器に対する負荷が均一になる方向に、前記電力分配比および前記電力合成比を設定する
ことを特徴とする電力増幅制御方法。
【請求項７】
請求項６に記載の電力増幅制御方法において、
前記第３のステップは、前記第１および第２の進行波管増幅器のモニタ値として、ヘリックス電流値、運用開始時からのヘリックス電流の増加量、ヘリックス電流の警報発出までのマージンのいずれかまたはそれらの組合せを用いる
ことを特徴とする電力増幅制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、衛星通信システムの基地局における電力増幅装置および電力増幅制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
衛星通信は広範なサービスエリアと災害に強い特徴を有しているため、地上回線の使用困難な洋上やデジタルディバイド地域、災害時の通信環境構築に広く利用されている。しかしながら、36,000ｋｍ上空の静止衛星を中継して通信するため、伝搬損失が非常に大きく地球局の性能の向上が求められる。特に、点在する各ユーザ端末からのデータを集約する基地局においては、扱う通信容量が大きく、大きな送信電力が必要となると共に、高い信頼性や稼働率が求められる。
【０００３】
基地局等において数 100Ｗ超の大きな送信電力が求められる場合は、増幅手段としてＴＷＴＡ（Traveling Wave Tube Amplifier ／進行波管増幅器）の使用が一般的であり、信頼性向上の観点から図１０に示すような冗長構成により対応することが一般的である。
【０００４】
図１０は、冗長化した電力増幅装置の構成例を示す。
図１０において、切替手段５１，５３の間にＴＷＴＡ５２−１，５２−２を接続し、ＴＷＴＡの一方を現用系として、他方を予備系として冗長化した構成である。現用系としている一方のＴＷＴＡが故障した場合には、切替手段５１，５３を現用系から予備系のＴＷＴＡに切り替える。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】三田，衛星搭載用進行波管の高信頼化とその実証，電子情報通信学会論文誌 C-II, Vol.J77-C-II, No.12, pp.580-584, 1994
【非特許文献２】三田，30GHz 帯100W出力超広帯域ヘリックス進行波管，NTT R&D, Vol.42, No.11, pp.1407-1412, 1993
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＴＷＴＡを用いた大電力増幅装置の課題は、ＴＷＴＡを構成するＴＷＴ（Traveling Wave Tube ／進行波管）の特性が経時的に劣化するため、３年から５年毎に定期交換が必要になることである。ＴＷＴの交換作業時は、当然ながら電波の送出はできないため、通信サービスの提供が停止する。図１０に示す冗長構成においても、切替手段により現用系から予備系に切り替えることで、ＴＷＴの交換作業に入ることはできるが、物理的スイッチによる切替手段では数ミリ秒オーダの瞬断が生じるため、稼働率が低下する。
【０００７】
また、ＴＷＴＡは、起動時に電源投入、温度安定、電圧調整等のオペレータによる調整を経て信号入力が可能となる。そのため、予備系となるＴＷＴＡは、信号が入力されていない状態であっても、現用系の故障時に切り替えて即時に動作させるには、常に通電状態（アクティブスタンバイ）になっている必要がある。また、通電時間の観点から、現用系と予備系のＴＷＴを同時に交換することが推奨されている。
【０００８】
一方、ＴＷＴは、動作安定性の指標としてヘリックス電流の大きさが用いられるが、ＴＷＴの負荷（出力）が大きい程、また動作時間が長くなる程、ヘリックス電流が大きくなることが知られている（非特許文献１，２）。また、ＴＷＴＡにおいても、ヘリックス電流が一定値より大きくなると警報を発出もしくは故障判断等に用いている。すなわち、ＴＷＴは常に負荷状態にある現用系の方の劣化度（消耗度）が高く、ＴＷＴの定期交換時に、現用系と予備系を同時交換することは、まだ使用できる状態にある予備系のＴＷＴを交換することとなりコスト的には得策ではない。この交換の様子を図１３に示す。また、定期交換時に現用系のみを交換し、予備系を現用系に置き換えて運用を続ける場合は、交換を要するＴＷＴは１つとなるが、予備系から現用系になるＴＷＴもすでに消耗が進んでいるために現用系としての運用時間が短くなり、保守稼働増のコスト面の課題が発生する。この交換および置換の様子を図１４に示す。
【０００９】
図１２は、冗長構成なしの交換パターン：Ａを示す。劣化度が１になったらＴＷＴを交換する。単位時間５にＴＷＴの交換数は５個、交換頻度は５回である。
【００１０】
図１３は、冗長構成における現用系と予備系の同時交換パターン：Ｂを示す。劣化度が１になったら現用系と予備系のＴＷＴを同時交換する。予備系は、現用系の半分の速度で消耗するものとすると、劣化度0.5 で交換となる。単位時間５にＴＷＴの交換数は10個、交換頻度は５回である。
【００１１】
図１４は、冗長構成における現用系と予備系の交換・置換パターン：Ｃを示す。ＴＷＴＡ＃１は現用系、ＴＷＴＡ＃２は予備系で始まり、現用系のＴＷＴＡ＃１の劣化度が１になったら交換するとともに、予備系のＴＷＴＡ＃２を現用系に置き換える。予備系は現用系の半分の速度で消耗するものとすると、ＴＷＴＡ＃２は予備系として運用時間１ですでに劣化度0.5 になっている。そのため、ＴＷＴＡ＃２は現用系として劣化度0.5 から１までの運用となって運用時間は0.5 となり、予備系と現用系の運用時間は1.5 となる。
【００１２】
次に、現用系のＴＷＴＡ＃２の劣化度が１になったら交換するとともに、予備系のＴＷＴＡ＃１を現用系に置き換える。このときＴＷＴＡ＃１は予備系として運用時間0.5 で劣化度0.25になっている。そのため、ＴＷＴＡ＃１は現用系として劣化度0.25から１までの運用となって運用時間は0.75となり、予備系と現用系の運用時間は1.25となる。
【００１３】
次に、現用系のＴＷＴＡ＃１の劣化度が１になったら交換するとともに、予備系のＴＷＴＡ＃２を現用系に置き換える。このときＴＷＴＡ＃２は予備系として運用時間0.75で劣化度0.375 になっている。そのため、ＴＷＴＡ＃２は現用系として劣化度0.375 から１までの運用となって運用時間は0.625 となり、予備系と現用系の運用時間は1.375 となる。
【００１４】
以下同様である。単位時間５にＴＷＴの交換数は９個、交換頻度は８回である。
これらの結果、単位時間５の間にＴＷＴの交換数はＡ＜Ｃ＜Ｂの順となるが、交換頻度はＡ＝Ｂ＜Ｃの順になる。すなわち、いずれも交換方法においても定期的な交換が必要で、その際にサービス断が生じることに変わりない。
【００１５】
さらに、劣化度を合わせるため、図１０に示す切替手段５１，５３を図１１に示す分配手段５４および合成手段５５に置き換えた電力分配／合成型の構成がある。この構成では、各ＴＷＴＡ５２−１，５２−２にかかる負荷も半減され、交換周期が伸びることが期待できる。しかしながら、２つのＴＷＴＡの特性は必ずしも均一ではないため、電力を等分配して入力しても負荷が均一にならず、交換周期は短い方に合わせることになる。さらに、ＴＷＴ交換の際に、一方のＴＷＴＡを停止させるため、交換作業時は６dBの利得低下が発生する。
【００１６】
本発明は、冗長構成のＴＷＴＡの状態に合わせて負荷状態を制御することで、各ＴＷＴＡの交換周期を合わせるとともに延ばすことができ、さらにＴＷＴ交換作業時のサービス断を回避することができる電力増幅装置および電力増幅制御方法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】
【００１７】
第１の発明は、第１の増幅手段および第２の増幅手段を備え、その一方または両方を用いて入力信号を増幅して出力する電力増幅装置において、入力信号を所定の電力分配比かつ等位相で第１の増幅手段および第２の増幅手段に分配する可変電力分配手段と、第１の増幅手段および第２の増幅手段の各出力信号を所定の電力合成比で合成する可変電力合成手段と、可変電力分配手段に対して電力分配比を設定するとともに、可変電力合成手段に対して該電力分配比に応じて決定される無損失合成条件を満たす電力合成比を設定する制御手段とを備える。
【００１８】
第１の発明の電力増幅装置において、可変電力分配手段および可変電力合成手段はそれぞれ、２つのハイブリッドと、その間を接続する２つの伝送路と、該２つの伝送路間に相対的な位相差を設定する位相制御手段とを備え、該位相差に応じて電力分配比および電力合成比を設定する構成である。
【００１９】
第１の発明の電力増幅装置において、第１および第２の増幅手段はそれぞれ、第１および第２のＴＷＴＡで構成され、制御手段は、第１および第２のＴＷＴＡのヘリックス電流値をモニタし、そのモニタ値に基づいて第１および第２のＴＷＴＡに対する負荷が均一になる方向に、電力分配比および電力合成比を設定する構成である。また、第１および第２のＴＷＴＡのモニタ値として、ヘリックス電流値、運用開始時からのヘリックス電流の増加量、ヘリックス電流の警報発出までのマージンのいずれかまたはそれらの組合せを用いる構成としてもよい。
【００２０】
第２の発明は、第１の増幅手段および第２の増幅手段を備え、その一方または両方を用いて入力信号を増幅して出力する電力増幅制御方法において、入力信号を可変電力分配手段に入力し、所定の電力分配比かつ等位相で第１の増幅手段および第２の増幅手段に分配する第１のステップと、第１の増幅手段および第２の増幅手段の各出力信号を可変電力合成手段に入力し、所定の電力合成比で合成する第２のステップと、可変電力分配手段に対して電力分配比を設定するとともに、可変電力合成手段に対して該電力分配比に応じて決定される無損失合成条件を満たす電力合成比を設定する第３のステップとを有する。
【００２１】
第２の発明の電力増幅制御方法において、第１および第２の増幅手段はそれぞれ、第１および第２のＴＷＴＡで構成され、第３のステップは、第１および第２のＴＷＴＡのヘリックス電流値をモニタし、そのモニタ値に基づいて第１および第２のＴＷＴＡに対する負荷が均一になる方向に、電力分配比および電力合成比を設定する。また、第１および第２のＴＷＴＡのモニタ値として、ヘリックス電流値、運用開始時からのヘリックス電流の増加量、ヘリックス電流の警報発出までのマージンのいずれかまたはそれらの組合せを用いる構成としてもよい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の電力増幅装置は、２つの増幅手段に対する電力分配比および電力合成比について、無損失合成条件を満たすように設定することにより、一方の増幅手段の交換時に他方の増幅手段に信号を集中させることができ、サービス断を伴うことなく交換作業が実施できる。
【００２３】
さらに、２つのＴＷＴＡのヘリックス電流をモニタし、モニタ状況に応じて、各ＴＷＴＡの負荷が均一になる方向に電力分配比および電力合成比を設定することにより、ＴＷＴの劣化度および交換時期を合わせることが可能となる。これにより、交換周期を延ばすことが期待できるとともに、交換作業を効率よく実施できるため、稼働率を高め、さらに保守コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の電力増幅装置の基本構成例を示す図である。
【図２】可変電力分配手段１１の構成例を示す図である。
【図３】可変電力分配手段１１の位相制御手段１１３の設定位相差に対する挿入損失の例を示す図である。
【図４】可変電力分配手段１１の位相制御手段１１３の設定位相差に対する通過位相の例を示す図である。
【図５】可変電力合成手段１３の構成例を示す図である。
【図６】本発明の電力増幅装置の実施例１の構成を示す図である。
【図７】実施例１における入出力端子間の通過位相を示す図である。
【図８】本発明の電力増幅装置の実施例２の構成を示す図である。
【図９】実施例２における入出力端子間の通過位相を示す図である。
【図１０】冗長化した電力増幅装置の構成例を示す図である。
【図１１】電力分配／合成型の電力増幅装置の構成例を示す図である。
【図１２】冗長構成なしの交換パターン：Ａを示す図である。
【図１３】冗長構成における現用系と予備系の同時交換パターン：Ｂを示す図である。
【図１４】冗長構成における現用系と予備系の交換・置換パターン：Ｃを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図１は、本発明の電力増幅装置の基本構成例を示す。
図１において、電力増幅装置は、可変電力分配手段１１、ＴＷＴＡ（＃１）１２−１およびＴＷＴＡ（＃２）１２−２、可変電力合成手段１３、動作モニタ／分配合成比制御手段１４により構成される。
【００２６】
可変電力分配手段１１は、動作モニタ／分配合成比制御手段１４により設定される電力分配比で、入力信号をＴＷＴＡ１２−１，１２−２に分配する。可変電力合成手段１３は、動作モニタ／分配合成比制御手段１４により設定される電力合成比で、ＴＷＴＡ１２−１，１２−２の出力信号を合成して出力する。動作モニタ／分配合成比制御手段１４は、ＴＷＴＡ１２−１，１２−２のヘリックス電流をモニタし、それぞれのヘリックス電流値に応じて、可変電力分配手段１１の電力分配比および可変電力合成手段１３の電力合成比を無損失合成条件（詳しくは後述する）を満たすように制御する。ＴＷＴＡ１２−１，１２−２の特性は、利得Ｇ、最大出力Ｐo 、最大出力を得る入力電力Ｐi とし、Ｐo ＝Ｇ×Ｐi が成り立つものとする。
【００２７】
図２は、可変電力分配手段１１の構成例を示す。
図２において、可変電力分配手段１１は、２つの90度ハイブリッド１１１，１１２と、その間の伝送路間に０度〜180 度の位相差を設定する位相制御手段１１３とを備える。可変電力分配手段１１の入力信号は、90度ハイブリッド１１１の入力端子１から入力して分配され、位相制御手段１１３で設定位相差を与えて90度ハイブリッド１１２に入力し、出力端子１，２に設定位相差に応じた電力分配比で出力される。
【００２８】
図３は、可変電力分配手段１１の位相制御手段１１３の設定位相差に対する挿入損失の例を示す。
図３において、横軸は位相制御手段１１３の設定位相差であり、縦軸は出力端子１，２における挿入損失を示す。設定位相差90度にした場合には出力端子１，２に挿入損失−３dBで等分配される。設定位相差０度〜90度、90度〜 180度にした場合には、出力端子１，２にそれぞれ設定位相差に応じた挿入損失で分配される。すなわち、位相制御手段１１３の設定位相差に応じて出力端子１，２の挿入損失が設定され、ＴＷＴＡ１２−１，１２−２に入力する電力分配比が設定されることになる。
【００２９】
図４は、可変電力分配手段１１の位相制御手段１１３の設定位相差に対する通過位相の例を示す。
図４において、横軸は位相制御手段１１３の設定位相差であり、縦軸は出力端子１，２における通過位相を示す。入力端子１と出力端子１，２との間の２経路の通過位相は同じ値であり、出力端子１，２間の電力分配比を位相差なく制御可能なことがわかる。
【００３０】
なお、図２の可変電力分配手段１１の入力側の90度ハイブリッド１１１については 180度ハイブリッドや同位相で等分配する分配器に置き換え可能であり、出力側の90度ハイブリッド１１２については 180度ハイブリッドに置き換え可能である。この場合には、位相制御手段１１３の設定位相差も適宜調整すればよい。
【００３１】
図５は、可変電力合成手段１３の構成例を示す。
図５において、可変電力合成手段１３は、受動回路の可逆性から、可変電力分配手段１１と可逆の構成になっており、２つの90度ハイブリッド１３１，１３２と、その間の伝送路間に０度〜180 度の位相差を設定する位相制御手段１３３とを備える。位相制御手段１３３の設定位相差に対する各入力端子１，２から出力端子１に対する挿入損失および通過位相は、図３および図４に示すものと可逆関係になる。例えば、位相制御手段１３３の設定位相差が90度の場合、図３および図４に示す通り、等振幅等位相の２つの信号が入力端子１，２に入力されれば、損失なく合成されて出力される。また、設定位相差が 180度の場合は入力端子１に入力された信号が損失なく出力され、設定位相差が０度の場合は入力端子２に入力された信号が損失なく出力される。
【００３２】
図１に示す構成において、電力増幅装置の利得を一定とする「無損失合成条件」は、可変電力分配手段１１の電力分配比と可変電力合成手段１３の電力合成比を同じくすることである。例えば、可変電力分配手段１１の出力端子１，２に対する電力分配比を(1−t)：ｔ（０≦ｔ≦１）とすると、各ＴＷＴＡ１２−１，１２−２への最大入力時の入力電力はＰi ×(1−t)およびＰi ×ｔとなり、ぞれぞれの出力は利得Ｇが乗算されたものとなる。一方、可変電力合成手段１３において無損失合成条件を満たすように位相制御する、すなわち２つの入力端子１，２に対する電力合成比を(1−t)：ｔとすると、合成電力は、ＧＰi ×(1−t)＋ＧＰi ×ｔ＝ＧＰi ＝Ｐo となり、利得低下は伴わない。
【００３３】
図１に示す本発明の電力増幅装置におけるＴＷＴ交換手順について説明する。
現在の運用状態において、可変電力分配手段１１の出力端子１，２の電力分配比が所定の状態とした場合、交換対象となるＴＷＴＡ（ここでは１２−１とする）に対して電力が入力されないように、可変電力分配手段１１の位相制御手段１１３と可変電力合成手段１３の位相制御手段１３３の設定位相差として、無損失合成条件を満たすようにそれぞれ０度にする。これにより、入力信号は可変電力分配手段１１からＴＷＴＡ１２−２のみに入力し、ＴＷＴＡ１２−２の出力信号が可変電力合成手段１３から損失なく出力される。この間に、ＴＷＴＡ１２−１を交換する。
【００３４】
次に、ＴＷＴＡ１２−１の交換作業後に通電し、ＴＷＴＡ１２−２の交換作業のため、ＴＷＴＡ１２−２に対して電力が入力されないように、可変電力分配手段１１の位相制御手段１１３と可変電力合成手段１３の位相制御手段１３３の設定位相差として、無損失合成条件を満たすようにそれぞれ 180度にする。これにより、入力信号は可変電力分配手段１１からＴＷＴＡ１２−１のみに入力し、ＴＷＴＡ１２−１の出力信号が可変電力合成手段１３から損失なく出力される。この間に、ＴＷＴＡ１２−２を交換する。
【００３５】
この時、可変電力分配手段１１の位相制御手段１１３と可変電力合成手段１３の位相制御手段１３３の設定位相差が連続的に制御可能なものであれば、信号断を伴うことなく電力分配比および電力合成比を制御できるため、サービス断／利得低下を伴うことなくＴＷＴの交換作業を実施できることになる。
【００３６】
次に、冗長構成における現用系および予備系のＴＷＴの劣化度の違いにおけるＴＷＴ交換作業の効率化について説明する。
ＴＷＴの劣化度はヘリックス電流値をモニタすることにより推定でき、また、ＴＷＴＡ１２−１，１２−２の負荷を制御することにより、ヘリックス電流値の制御が可能となることに着目する。本発明においては、電力増幅装置の導入直後およびＴＷＴ交換直後には、可変電力分配手段１１の電力分配比が等しくなるようにｔ＝0.5 とすることで負荷を揃える。時間経過後、ＴＷＴの個体差によりＴＷＴの劣化度にばらつきが生じるため、ＴＷＴＡ１２−１，１２−２のヘリックス電流に差が一定以上の値になった場合、ヘリックス電流が小さい方に負荷をかかるように入力電力を増やすように制御する。このとき、可変電力分配手段１１の電力分配比および可変電力合成手段１３の電力合成比は、無損失合成条件を満たすように連動して制御される。例えば、ＴＷＴＡ１２−２の劣化度が大きく、ＴＷＴＡ１２−１のヘリックス電流が相対的に小さくなった場合には、ＴＷＴＡ１２−１の電力分配比および電力合成比が大きくなるように制御する。
【００３７】
これにより、ＴＷＴＡ１２−１，１２−２の劣化度を合わせることが可能となる。可変電力分配手段１１の位相制御手段１１３および可変電力合成手段１３の位相制御手段１３３の制御指標としては、ＴＷＴＡ１２−１，１２−２のヘリックス電流値の差に限らず、運用開始時からのヘリックス電流増加量、ヘリックス電流の警報発出までのマージン等、いずれかまたはそれらを組合せて用いてもよい。
【００３８】
なお、従来構成における現用系の負荷が 100％、予備系の負荷が０％とは異なり、本発明では現用系／予備系の概念はない。本発明では、ＴＷＴＡ１２−１，１２−２のそれぞれの負荷は初期状態では50％であるため、従来構成の現用系に対して負荷が小さくなり、交換周期を伸ばし、保守コストを抑えることが期待できる。また、一方のＴＷＴＡが故障した場合は、必然的に他方のＴＷＴＡを用いた運用となるため、従来構成と同様、冗長性を確保しているため、信頼性が低下することはない。
【００３９】
図６は、本発明の電力増幅装置の実施例１の構成を示す。
図６において、実施例１の構成は、図１に示す基本構成において、可変電力分配手段１１として図２の構成と、可変電力合成手段１３として図５の構成を組み合わせたものである。それぞれの位相制御手段１１３，１３３の設定位相差は、無損失合成条件を満たすように同じ値θに制御される。
【００４０】
可変電力分配手段１１における入出力端子間の通過位相は、図４に示すように設定位相差０度〜 180度に対して、出力端子１，２で同じ90度〜 180度になる。可変電力合成手段１３においても同様であり、図６に示す電力増幅装置全体の通過位相は、図７に示すように、可変電力分配手段１１および可変電力合成手段１３の共通の設定位相差０度〜 180度に対して、 180度〜 360度になる。ただし、それぞれの位相制御手段１１３，１３３における設定位相差は連続的に変わるため、対向する地球局が備える復調装置において、十分追従は可能である。
【００４１】
図８は、本発明の電力増幅装置の実施例２の構成を示す。
図８において、実施例２の構成は、図６に示す実施例１の構成に対して、電力増幅装置全体の通過位相が可変電力分配手段１１および可変電力合成手段１３の設定位相差に対して変化しないようにしたものである。そのために、可変電力分配手段１１の入力端子および位相制御手段１１３と、可変電力合成手段１３の位相制御手段１３３および出力端子が点対称位置になるように配置され、可変電力分配手段１１の位相制御手段１１３の設定位相差をθ（０≦θ≦ 180）としたときに、可変電力合成手段１３の位相制御手段１３３の設定位相差を 180−θとする。
【００４２】
電力増幅装置全体の通過位相は、図９に示すように、可変電力分配手段１１および可変電力合成手段１３の設定位相差θおよび 180−θに対して 270度で変化しない。
【００４３】
なお、本発明においては、ＴＷＴ交換時やＴＷＴＡ故障時において、一方のみの運用（ｔ＝０or１）においても利得や出力電力は担保される。また、通常運用時の電力分配比が０＜ｔ＜１の状態では、それぞれのＴＷＴＡの負荷は 100％未満となるため、一方のＴＷＴＡの負荷が 100％になるまで入力電力を増やすことが可能になり、最大（ｔ＝0.5 ）で２倍の出力を得ることができる。
【符号の説明】
【００４４】
１１  可変電力分配手段
１２−１  ＴＷＴＡ（＃１）
１２−２  ＴＷＴＡ（＃２）
１３  可変電力合成手段
１４  動作モニタ／分配合成比制御手段
１１１，１１２，１３１，１３２  90度ハイブリッド
１１３，１３３  位相制御手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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