(57)【要約】【課題】増幅器の発熱に応じた適切な風量でファンを制御する。【解決手段】温度検出部３７は、増幅部３の温度を検出して温度情報Sａを制御部６に伝達する。電力検出部５は、増幅部３の出力信号の電力を検出して電力情報Sｂを制御部６に伝達する。制御部６に入力された温度情報Sａ及び電力情報Sｂと制御部６で保持している、入力信号の周波数を示す周波数情報Sｅから、冷却に必要な所要風量Ｑreqを算出し、所要風量Ｑreqからファン８の所要回転速度Ｒreqを算出する。制御部６は、ファン８を所要回転速度Ｒreqで回転駆動するための制御信号を生成する。【選択図】図２
2015201703.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号を増幅する増幅部と、
前記増幅部を冷却するために送風する送風部と、
前記増幅部の温度を検出する温度検出部と、
前記増幅部の出力信号の電力を検出する電力検出部と、
前記温度検出部で検出された温度と前記電力検出部で検出された電力と前記増幅部の入力信号の周波数とから、前記増幅部を冷却する前記送風部の風量を求める風量算出部と、
前記風量算出部が算出した風量を得られるように、前記送風部を調整する風量調整部と、
を有する増幅装置。
【請求項２】
前記風量算出部は、
温度と電力と周波数との組み合わせと所要風量とを対応付けるテーブルと、
前記温度検出部で検出された温度と、前記電力検出部で検出された電力と、前記増幅部の入力信号の周波数とを前記テーブルに適用し、対応する所要風量を読み出す読出部と、
を備える、
請求項１に記載の増幅装置。
【請求項３】
前記風量調整部は、
前記風量算出部が算出した所要風量に基づいて前記送風部の所要回転速度を算出する回転速度算出部と、
前記送風部を前記所要回転速度で動作させるためのデューティ比を算出するデューティ比算出部と、
前記デューティ比を有する制御信号を生成する制御信号生成部と、
を有する請求項１又は２に記載の増幅装置。
【請求項４】
前記風量調整部は、
前記風量算出部が算出した所要風量に基づいて前記送風部の所要回転速度を算出する回転速度算出部と、
前記送風部を前記所要回転速度で動作させるための供給電圧を算出する供給電圧算出部と、
前記送風部の電源電圧を前記供給電圧に設定するための制御信号を生成する制御信号生成部と、
を有する請求項１又は２に記載の増幅装置。
【請求項５】
前記送風部の風量を検出する風量検出部と、
前記風量算出部が算出した風量と前記風量検出部が検出した風量との差分に基づいて補正風量を算出する補正値算出部と、
をさらに有し、
前記風量調整部は、前記補正値算出部が算出した前記補正風量を得られるように、前記送風部を調整する、
請求項１から４のいずれか一項に記載の増幅装置。
【請求項６】
入力信号を増幅部で増幅し、
前記増幅部を冷却するために送風し、
前記増幅部の温度を検出し、
前記増幅部の出力信号の電力を検出し、
検出した温度、検出した電力、並びに、入力信号の周波数とから、冷却に必要な風量を算出し、
算出した風量に基づいて、風量を調整する、
増幅方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、増幅装置と増幅方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの電気機器は、放熱等のため、放熱ファン等の送風装置を備えている。この種の送風装置としては、圧力損失の変化の影響を受けることなく最適な風量による換気が可能な制御性のよい送風装置が求められる。このような要望に応えて、圧力損失など静圧が変化しても風量の変化量が少ない風量−静圧特性を実現し、雰囲気温度が高い場合は送風量を多くし、低い場合は送風量を少なくできる送風装置が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１４４６３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
衛星通信システムのＲＦ（高周波）回路の最終段（出力段）に用いられる高出力増幅器は、構成素子の高周波域での効率に依存して、運用時に大量の発熱を生じる。ここでも、送風装置を用いた空冷方式で放熱が行われる。
この種の放熱のために特許文献１に記載された送風装置を使用することが考えられる。しかし、特許文献１に記載の送風装置は、雰囲気温度により風量を調整しているにすぎないため、運用形態によっては、発熱に比べて送風装置の風量が過大となり、ファンの回転に起因する騒音（風切り音）が問題になる場合がある。そのため、発熱量に応じた適切な風量でファンを制御する方法が必要である。
【０００５】
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたものであり、適切な風量で送風装置を動作させることが可能な増幅装置と増幅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】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の増幅装置は、入力信号を増幅する増幅部と、増幅部を冷却するために送風する送風部と、増幅部の温度を検出する温度検出部と、増幅部の出力信号の電力を検出する電力検出部と、を備える。この増幅装置は、さらに、温度検出部で検出された温度と電力検出部で検出された電力と増幅部の入力信号の周波数とから、増幅部を冷却する送風部の風量を求める風量算出部と、風量算出部が算出した風量を得られるように、送風部を調整する風量調整部と、を有する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、増幅部の温度と増幅信号の電力と周波数とに基づいて、送風部の風量を求める。従って、発熱量に応じた適切な風量が得られるように送風部を駆動できる。これにより、増幅部の過度の温度上昇を抑える一方で、過度の送風を抑えることができ、送風ノイズの低減が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る高出力増幅装置の構成図である。
【図２】図１に示す高出力増幅装置の増幅部の詳細を示す構成図である。
【図３】図１に示す制御部の機能ブロック図である。
【図４】図３に示す所要風量算出部で使用されるテーブルマトリクスの一例を示す図である。
【図５】図３に示す制御信号生成部の機能ブロック図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は、図５に示す制御信号生成部により生成されるＰＷＭパルスＳ１の例を示すタイミングチャートである。
【図７】本発明の実施の形態２に係る制御部の機能ブロック図である。
【図８】実施の形態２に係る電源部の機能ブロック図である。
【図９】本発明の実施の形態３に係る高出力増幅装置の構成図である。
【図１０】本発明の実施の形態３に係る制御部の機能ブロック図である。
【図１１】本発明の実施の形態４に係る制御部の機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態に係る増幅装置を図面を参照しつつ説明する。各実施の形態に係る増幅装置は、発熱量に応じて、送風部の風量を調整する。
【００１０】
実施の形態１
以下、本発明の実施の形態１に係る増幅装置を高出力増幅装置を例に説明する。
【００１１】
本実施の形態の高出力増幅装置１００は、ＲＦ（Radio Frequency:高周波）信号を出力増幅するものであり、その増幅効率は、増幅対象のＲＦ信号の周波数に応じて変動する。高出力増幅装置１００は、ＲＦ信号の周波数の変化に伴って変動する発熱量に応じて送風部（ファン）の送風風量を適切に制御する機能を備える。
【００１２】
高出力増幅装置１００は、図１に示すように、増幅対象のＲＦ入力信号Ｓiが入力されるＲＦ信号入力端子Ｔｉと、ＲＦ入力信号Ｓiを増幅部３に伝達すると共にその一部を電力検出部５に伝達する分配器（Ｈ）２と、分配器２を介して伝達されたＲＦ入力信号Ｓiを増幅する増幅部３と、増幅部３の出力したＲＦ信号を出力端子Ｔoに伝達すると共にその一部を電力検出部５に伝達する方向性結合器４と、出力端子Ｔoとを備える。
【００１３】
ＲＦ信号入力端子Ｔiには、増幅対象のＲＦ入力信号Ｓiが入力される。ＲＦ入力信号Ｓiは、外部から供給されるＲＦ信号と後述する周波数変換部１からのＲＦ信号を含む。
【００１４】
分配器２は、ＲＦ信号入力端子Ｔiを介して供給されたＲＦ入力信号Ｓiの一部、例えば０．１％以下を電力検出部５に伝達し、残りを増幅部３に伝達する。
【００１５】
増幅部３は、入力信号を増幅して出力する手段であり、本実施の形態においては、ＲＦ出力信号Ｓoの振幅が予め定められている所要レベルとなるよう増幅して出力するものである。増幅部３の増幅効率は、増幅対象のＲＦ入力信号Ｓiの周波数に応じて変動する。増幅部３は、その増幅効率に応じて発熱する。増幅部３で発生した熱を放熱するため、後述するファン８が配置されている。増幅部３の詳細は図２を参照して後述する。
【００１６】
方向性結合器４は、増幅部３の出力信号の一部、例えば０．１％以下を電力検出部５に伝達し、残りを出力端子Ｔoに伝達する。
【００１７】
出力端子Ｔoは、外部回路、例えば、アンテナなどに、方向性結合器４から出力されたＲＦ出力信号Ｓoを供給する。
【００１８】
高出力増幅装置１００は、さらに、増幅対象のＩＦ（中間周波数）信号を入力し、これをＲＦ信号に周波数変換して、入力端子Ｔｉを介して（又は直接）増幅部３に供給する周波数変換部１を備えることができる。
【００１９】
高出力増幅装置１００は、さらに、増幅部３の入力電力と出力電力とを検出する電力検出部５、全体を制御する制御部６、動作電力を各部に供給する電源部７、増幅部３を冷却するファン８、データを表示する表示部１０を備える。
【００２０】
電力検出部５は、増幅部３の入力電力Ｐiと出力電力Ｐoを検出し、検出した入力電力Ｐiと出力電力Ｐoを示す電力情報Ｓbを制御部６に伝達する。なお、入力電力Ｐｉとは、増幅部３に入力する増幅対象のＲＦ信号の電力を意味し、出力電力Ｐoとは、増幅部３が出力した増幅済のＲＦ信号の電力を意味する。
【００２１】
制御部６は、プロセッサ等から構成され、高出力増幅装置１００を構成する各部を制御する。制御部６は、内部メモリに、ファン８の風量を調整するための演算パラメータを記憶している。また、制御部６は、表示部１０に装置状況、制御結果等を表示する。外部からのリモート監視制御についても、制御部６が応答している。
【００２２】
電源部７はＡＣ（交流）入力を受電すると共に、各部に必要な電力（電源）を供給している。
【００２３】
ファン８は、増幅部３を冷却するために送風する送風部として機能する送風装置であり、高出力増幅装置１００の筐体内の空気を排出することにより、筐体内の熱、特に、増幅部３で発生した熱を放熱する。
【００２４】
表示部１０は、液晶表示装置等から構成され、制御部６の制御に従って、様々な情報を表示する。
【００２５】
次に、増幅部３の詳細を図２を参照して説明する。
【００２６】
図示するように、増幅部３は、入力信号を複数のＦＥＴ系統に分配する分配器３１と、分配器３１で分配された信号を増幅するＦＥＴ系統３２、３３と、ＦＥＴ系統３２と３３でそれぞ増幅された信号を合成する合成器３４とを備える。
【００２７】
また、増幅部３は、ＦＥＴ系統３２，３３の温度を検出する温度検出部３７を備える。
【００２８】
分配器３１は、入力された増幅対象のＲＦ入力信号Ｓiを、複数のＦＥＴ系統に分配する。図２の例では、２つのＦＥＴ系統３２，３３に供給する。
【００２９】
ＦＥＴ系統３２は、過剰な増幅を抑えるための可変減衰器（ＶＡＴＴ）３２５と、複数段に接続された増幅素子３２１〜３２４とを備える。同様に、ＦＥＴ系統３３は、過剰な増幅を抑えるための可変減衰器３３５と、複数段に接続された増幅素子３３１〜３３４とを備える。増幅素子３２１〜３２４，３３１〜３３４は、それぞれ、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）から構成される。出力電力が大きくなりすぎる場合は、可変減衰器（ＶＡＴＴ）３２５により信号を減衰させて初段のＦＥＴに入力される信号を小さくする。出力電力が小さすぎる場合は、可変減衰器（ＶＡＴＴ）３２５での信号の減衰率を小さくする。
【００３０】
合成器３４は、ＦＥＴ系統３２と３３でそれぞ増幅された信号を合成して、方向性結合器４に出力する。
【００３１】
温度検出部３７は、増幅部３の温度、具体的には、各ＦＥＴ系統３２，３３の温度を検出する。本実施の形態では、温度検出部３７は、最も高温となる最終段の増幅素子３２４、３３４の温度を検出し、それらの平均値を求め、求めた平均値を示す温度情報Ｓaを制御部６に伝達する。温度の検出は、１箇所で行っても良く、複数箇所で行ってもよい。
【００３２】
次に、制御部６の詳細を図３を参照して説明する。
図示のように、制御部６は、周波数情報保持部６１と、所要風量算出部６２と、風量調整部６３とを有する。
【００３３】
周波数情報保持部６１は、増幅対象のＲＦ入力信号Ｓiの周波数（キャリア信号の周波数）を示す周波数情報Ｓｅを保持する。周波数情報Ｓｅは、ＲＦ入力信号Ｓiの送信元から提供される情報でも、周波数解析等により自ら検出した情報でも、固定値でもよい。
【００３４】
所要風量算出部６２は、増幅部３を冷却するために必要なファン８の風量を求める風量算出部として機能し、温度検出部３７から入力した温度情報Ｓaが示す温度Ｔ、電力検出部５から入力した電力情報Ｓbが示す出力電力Ｐoと、周波数情報保持部６１が保持する周波数情報Ｓｅが示す周波数ｆとから、高出力増幅装置１００の冷却に必要なファン８の所要風量Ｑreqを算出する。
【００３５】
本実施の形態においては、所要風量算出部６２は、所要風量Ｑreqを算出するために図４に例示するテーブルマトリクスを使用する。
【００３６】
このテーブルマトリクスは、実験などにより予め求められていたものであり、増幅部３の温度Ｔと、増幅部３の出力信号の電力（出力電力）Ｐoと、ＲＦ入力信号Ｓiの周波数ｆとに基づいて、増幅部３を適正に冷却する（過熱せず且つ過度に冷却されない）ために必要とされるファン８の風量を求めるテーブルである。このテーブルマトリクスは、温度情報Ｓaが示す増幅部３の温度Ｔと、電力情報Ｓbが示す出力電力Ｐoと、周波数情報Ｓｅが示すＲＦ入力信号Ｓiの周波数ｆとを諸元とする３次元マトリクスとなっている。電力増幅を行う増幅素子（ＦＥＴ等）は温度Ｔと周波数ｆに対して利得が変化する特性を有する。テーブルマトリクスは、これらに基づく所要風量Ｑreqの変動を補正することを目的とするものである。このテーブルマトリクスは、温度情報Ｓaが示す温度Ｔをインデックスとして２次元テーブルを選択し、２次元テーブル上で電力情報Ｓbが示す出力電力Ｐｏと周波数情報Ｓｅが示す周波数ｆとで特定される値Ｑｎｍを参照することで、ファン８の所要風量Ｑreqを求める構成を有する。
【００３７】
テーブルマトリクスは、高出力増幅装置１００、１台毎に作成されてもよく、同一規格の高出力増幅装置１００については同一のテーブルマトリクスを使用してもよい。
【００３８】
テーブルマトリクスの作成方法の一例を説明する。
まず、増幅部３に入力する可能性のあるＲＦ信号の周波数（キャリア周波数）ｆと増幅後のＲＦ信号の電力（出力電力）Ｐｏとの組み合わせを設定する。
【００３９】
次に、雰囲気温度中で（恒温槽等を使用しないで）、高出力増幅装置１００を実際に作動させ、出力電力Ｐoと周波数ｆの組み合わせ毎に、そのときの、ＦＥＴ系統３２，３３の最終段の増幅素子３２４，３３４の温度Ｔを温度検出部３７で求め、また、ファン８の風量を風量計で測定し２次元テーブルに書き込む。これは、恒温槽内では測定できるデータに限りがあるため、雰囲気温度中で基準となるデータを測定しておくためである。
【００４０】
続いて、最終段の増幅素子３２４，３３４の平均温度Ｔと，ＲＦ信号の周波数ｆと出力電力Ｐoとの組み合わせ毎に、所要風量を求める。まず、最終段の増幅素子３２４、３３４の動作特性より、一定時間その温度を超え続けた場合は出力を断（動作を断）とする閾値温度ＴＬを基準として設定する。この閾値温度ＴＬは、一定の余裕度をもって設定される。
【００４１】
次に、先の処理で２次元テーブルに書き込んだ値を初期値として使用して、温度Ｔと周波数fと出力電力Ｐoとを設定して、実際に運転し、最終段の増幅素子３２４、３３４の温度が閾値温度ＴＬを超えないファン８の最小風量を求めて所要風量Ｑreqとする。２次元テーブル上の対応する出力電力Ｐｏと周波数ｆで特定される位置に、求めた所用風量Ｑreqを書き込む。ここで作成した２次元テーブルを所要風量Ｑreqの初期テーブルとする。
【００４２】
次に、高出力増幅装置１００を恒温槽内に設置し、恒温槽内をこの高出力増幅装置１００の実使用環境での雰囲気温度と同一温度に設定する。
恒温槽内でも同様に出力電力Ｐoと周波数ｆを設定して、最終段の増幅素子３２４，３３４の温度Ｔが温度閾値ＴＬを超えない最小風量Ｑreqを求めて所要風量とする。
先に求めておいた所要風量Ｑreqを実験の初期値として使用し、初期値を微調整することで実験に要する時間とコストを抑えることができる。
【００４３】
最終段の増幅素子３２４，３３４の設定温度Ｔを変えてこの作業を繰り返しテーブルマトリクスを作成する。なお、出力電力Ｐo、周波数ｆ、温度Ｔの条件を離散的に測定する場合は、各々の軸上で中間の値を線形補間で求めてテーブルを作成することができる。
【００４４】
複数の高出力増幅器１００の間で、ばらつきが小さい場合は共通のテーブルマトリクスを使用することも可能である。
【００４５】
図３に示す風量調整部６３は、送風部として機能するファン８の風量を調整する調整部として機能し、所要風量算出部６２で求められた所要風量Ｑreqを得るために必要なファン８の回転速度を求める回転速度算出部６３１と、求めた回転速度を得るためにファン８に印加するＰＷＭ（パルス幅変調信号）のデューティ比を求めるデューティ比算出部６３２と、求めたデューティ比の制御（駆動）信号をファン８に印加する制御信号生成部６３３とを有する。
【００４６】
回転速度算出部６３１は、所要風量算出部６２が算出した所要風量Ｑreqを得るために必要なファン８の回転速度であるファン８の所要回転速度Ｒreqに換算する。換算は、所要風量Ｑreqと所要回転速度Ｒreqの関係を規定したテーブルを参照することにより行い得る。テーブルは、事前の実験等によるデータ取得により作成することができる。
【００４７】
デューティ比算出部６３２は、回転速度算出部６３１が算出したファン８の所要回転速度Ｒreqを、その回転速度を得るためにファン８に印加すべき駆動信号のデューティ比Ｄreqに換算する。換算は、所要回転速度Ｒreqとデューティ比Ｄreqの関係を規定したテーブルを参照することにより行い得る。テーブルは、実験等による事前のデータ取得により作成することができる。
【００４８】
制御信号生成部６３３は、図５に示すように、基準クロック６３３１とタイマＩＣ（Integrated Circuit)６３３２で構成されており、デューティ比算出部６３２において算出されたデューティ比Ｄreqに従うＰＷＭパルスＳ１を生成する。図６（ａ）〜（ｃ）にＰＷＭパルスＳ１の例を示す。（ａ）は、デューティ比：２５％、（ｂ）は、デューティ比：５０％、（ｃ）は、デューティ比：１００％としてＰＷＭパルスＳ１を連続的に出力させた波形を示す。
【００４９】
制御信号生成部６３３で生成されたＰＷＭパルスＳ１は、図１及び図２に示すファン８に供給され、これにより、ファン８は高出力増幅装置１００（特に増幅部３）の冷却に必要な所要風量Ｑreqを供給する。
【００５０】
次に、上記構成を有する高出力増幅装置１００の動作を説明する。
ＲＦ信号入力端子Ｔｉに入力されたＲＦ入力信号Ｓiは、分配器２を介して、増幅部３で増幅され、方向性結合器４を介して出力端子Ｔoから、アンテナなどの外部回路に出力される。
この間、電力検出部５は、増幅部３で増幅されたＲＦ入力信号Ｓiの出力電力Ｐoを求め、求めた出力電力Ｐoを示す電力信号Ｓbを制御部６に出力する。
【００５１】
また、増幅部３内の温度検出部３７は、ＦＥＴ系統３２，３３の最も高温となる最終段の増幅素子３２４，３３４の平均温度Ｔを求め、求めた平均温度Ｔを示す温度信号Ｓaを制御部６に供給する。
また、制御部６は、ＲＦ入力信号Ｓiの周波数ｆ（キャリア周波数）を示す周波数情報Ｓeを周波数情報保持部６１に記憶している。
【００５２】
制御部６の所用風量算出部６２は、内部に記憶しているテーブルマトリクスに、温度情報Ｓaが示す温度Ｔと電力情報Ｓbが示す出力電力Ｐoと周波数情報Ｓeが示す周波数ｆを適用して、対応する所要風量Ｑreqを読み出す。具体的には、温度信号Ｓaが示している温度Ｔをインデックスとして、内部に記憶しているテーブルマトリクスから、１つの２次元テーブルを選択し、選択した２次元テーブル上で電力情報Ｓbが示す出力電力Ｐoと周波数情報Ｓeが示す周波数ｆの交点の値Ｑｎｍを読み出す。例えば、温度情報検出部３７が出力した温度情報Ｓaが示す温度（増幅素子３２４と３３４の平均温度）がＴ１であるとすれば、Ｔ１をインデックスとして、図４に示す２次元テーブルを参照する。ここで、周波数情報Ｓeが示す周波数ｆ（増幅部３の入力信号の周波数）がｆ１であり、電力情報Ｓbが示す出力電力ＰoがＰo2であるとすれば、所要風量Ｑreqとしてｆ1とＰo2の交点位置のＱ12が読み出される。
【００５３】
制御部６の回転速度算出部６３１は、求められた所要風量Ｑreqをファン８の所要回転速度Ｒreqに変換する。デューティ比算出部６３２は、求められた所要回転速度Ｒreqを得るために、ファン８に印加する制御信号（ＰＷＭパルスＳ１）のデューティ比Ｄreqを求める。さらに、制御信号生成部６３３は、求められたデューティ比Ｄreqを有するＰＷＭパルスＳ1を生成し、ファン８に印加し、ファン８を回転させる。
【００５４】
ファン８は、高出力増幅装置１００を送風・換気することにより放熱し、高出力増幅装置１００の加熱を防止する。
【００５５】
以上説明したように、本実施の形態によれば、増幅対象信号の周波数ｆと、増幅後の信号の出力電力Ｐoと、その時点での増幅部３の温度Ｔとに基づいて、所要風量Ｑreqを求め、この所要風量Ｑreqが得られるようにファン８を制御する。従って、増幅部３の過度の温度上昇を抑える一方で、過度の送風を抑えることができる。これにより、ファン８の回転に起因する騒音（風切り音）を抑えることができる。
【００５６】
実施の形態１において、電力検出部５は、増幅部３のＲＦ入力信号Ｓiの入力電力Ｐiと増幅部３の出力信号の出力電力Ｐoとの両方を測定し、ファン８の回転速度の制御には、電力Ｐoを使用した。これに限定されず、測定した電力ＰiとＰoとの両方に基づいて、所要風量Ｑreqを求めるようにしてもよい。この場合、テーブルマトリクスを、温度Ｔと周波数ｆと入力電力Ｐiと出力電力Ｐｏとの差分であるゲインＧを諸元とする、３次元マトリクスとすればよい。
【００５７】
実施の形態１において、温度検出部３７は、ＦＥＴ系統３２と３３の最終段の増幅素子３２４，３３４の温度の平均を求めたが、何れか高い方の温度を求める等してもよい。
【００５８】
実施の形態２
続いて、本発明の実施の形態２について、上述の実施の形態１との相違点を中心に説明する。実施の形態１においては、ファン８を駆動するＰＷＭパルスのデューティを制御することにより印加電圧の実効値を制御する例を示したが、実施の形態２では、印加電圧そのものを制御する。
【００５９】
実施の形態２では、制御部６Ａから電源部７Ａに対してファン８への供給電源の電圧値を指定する電圧制御値Ｓ２を伝達し、電源部７Ａが電圧制御値Ｓ２に従ってファン８に印加する電圧Ｓ３を制御することで、ファン８から高出力増幅装置１００の冷却に必要なファン８の所要風量Ｑreqが供給される。
【００６０】
図７に実施の形態２における制御部６Ａの詳細を示す。周波数情報保持部６１及び所要風量算出部６２は実施の形態１と同じである。
【００６１】
実施の形態２における風量調整部６３Ａは、回転速度算出部６３１と、供給電圧算出部６３４と、制御信号生成部６３５とを有する。回転速度算出部６３１は、実施の形態１と同じである。
【００６２】
供給電圧算出部６３４は、回転速度算出部６３１が算出したファン８の所要回転速度Ｒreqを、その回転速度を得るためにファン８に印加すべき電圧であるファン供給電圧Ｖreqに換算する。換算は、所要回転速度Ｒreqとファン供給電圧Ｖreqの関係を規定したテーブルを参照することにより行い得る。このテーブルは、実験などによる事前のデータ取得により作成することができる。このテーブルは諸元が一次元の換算テーブルとなる。
【００６３】
制御信号生成部６３５は、供給電圧算出部６３４が算出したファン供給電圧Ｖreqに基づいて電源部７の電圧制御に必要な電圧制御値Ｓ２を出力する。
【００６４】
図８に電源部７Ａの詳細を示す。電源部７Ａは、基準電源７１と電源ＩＣ７２を有し、電圧制御値Ｓ２に基づいてファン供給電圧Ｓ３を出力する。
【００６５】
ファン８は、電源部７から受けたファン供給電圧Ｓ３により、高出力増幅装置１００の冷却に必要な所要風量Ｑreqを供給する。
【００６６】
実施の形態３
実施形態３にかかる高出力増幅装置１００Ａの構成を図９に示す。図示するように、高出力増幅装置１００Ａは、図１に示す実施の形態１にかかる高出力増幅装置１００と基本構成は同一であるが、ファン８が発生した冷却風の風量を測定する風量検出部９を備える点で異なる。
【００６７】
さらに、実施の形態３では、ファン８が発生した冷却風の風量を風量検出部９で検出するとともに、検出した風量を示す風量情報Ｓcを制御部６Ｂに伝達する。制御部６Ｂは、高出力増幅装置１００Ａの冷却に必要な所要風量Ｑreqと風量情報Ｓcが示す実際の風量Ｑdとの差分εに基づいて補正したファン風量ＱreqＡを算出し、補正後のファン風量ＱreqＡから算出されるデューティ比Ｄreqに基づいてファン８を制御する。
【００６８】
図１０に実施の形態３における制御部６Ｂの詳細を示す。制御部６Ｂは、周波数情報保持部６１と、所要風量算出部６２と、補正値算出部６４と、風量調整部６３を有する。周波数情報保持部６１、所要風量算出部６２及び風量調整部６３は実施の形態１と同じである。
【００６９】
補正値算出部６４は、所要風量算出部６２が算出した所要風量Ｑreqと風量検出部９から入力した風量情報Ｓcが示す実際の風量Ｑdとの差分εを求め、下式により補正したファン風量ＱreqＡすなわち補正風量を算出する。更新周期は１００ｍｓｅｃ程度である。補正値算出部６４は、差分εが零となった時点で、補正後のファン風量ＱreqＡを保持する。
【００７０】
Ｑreq（０）＝Ｑreq（所要風量算出部６２の出力）
Ｑreq（ｎ＋１）＝Ｑreq（ｎ）＋α｛Ｑreq（０）−（風量情報Ｓcが示す風量Ｑd）｝
ＱreqＡ＝Ｑreq（ｎ＋１）
【００７１】
温度Ｔ、電力Ｐo、周波数ｆが変化する等で、差分εが再度発生した場合は、所要風量算出部６２が所要風量Ｑreqを求め直した上で、上式により再計算を行い、再び差分が零となった時点で値を保持する。
【００７２】
回転速度算出部６３１は、補正値算出部６４が算出した補正後のファン風量ＱreqＡに基づいてファン８の所要回転速度Ｒreqを算出する。
【００７３】
補正後のファン風量ＱreqＡを用いることで、経年劣化で風量が減少した場合等でもファン８から高出力増幅装置１００Ａの冷却に必要な風量をより正確に供給することが可能となる。
【００７４】
なお、所要風量Ｑreqを、ファン８の送風風量の実測値に基づいて補正する手法は、上記実施の形態に限定されず、任意の手法を採用可能である。
【００７５】
実施の形態４
実施の形態４は、実施の形態２と３の応用例に相当し、所要風量Ｑreqと実際の風量Ｑdの差分εに基づいて補正したファン風量ＱreqＡを算出し、ファン風量ＱreqＡから算出されるファン供給電圧Ｖreqをファン８に印加する。以下、実施の形態４について、実施の形態２、３との相違点を中心に説明する。
【００７６】
図１１に実施の形態４における制御部６Ｃの詳細を示す。制御部６Ｃは、周波数情報保持部６１、所要風量算出部６２、補正値算出部６４及び風量調整部６３を有する。周波数情報保持部６１、所要風量算出部６２及び風量調整部６３Ａは実施の形態２と同じである。
【００７７】
補正値算出部６４は、実施の形態３と同様の構成であり、実施の形態３と同様にして補正後のファン風量ＱreqＡを算出する。
【００７８】
回転速度算出部６３１は、補正値算出部６４が算出した補正後のファン風量ＱreqＡに基づいてファン８の所要回転速度Ｒreqを算出する。
【００７９】
補正後のファン風量ＱreqＡを用いることで、経年劣化で風量が減少した場合等でもファン８から高出力増幅装置１００の冷却に必要な風量をより正確に供給することが可能となる。
【００８０】
上記実施の形態では、ＲＦ入力信号を増幅する高出力増幅装置を例にこの発明を説明したが、増幅装置の種類、増幅対象の信号は任意である。また、ＦＥＴから構成された増幅部を例示したが、バイポーラトランジスタ等の他の増幅素子から構成される増幅部でもよい。
【００８１】
本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。つまり、本発明の範囲は、実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、本発明の範囲内とみなされる。
【符号の説明】
【００８２】
１  周波数変換部、２  分配器、３  増幅部、４  方向性結合器、５  電力検出部、６、６Ａ、６Ｂ、６Ｃ  制御部、７、７Ａ  電源部、８  ファン（送風部）、９  風量検出部、１０  表示部、３１  分配器、３２、３３  ＦＥＴ系統、３４  合成器、３７  温度検出部、６１  周波数情報保持部、６２  所要風量算出部、６３、６３Ａ  風量調整部、６４  補正値算出部、７１  基準電源、７２  電源ＩＣ、１００、１００Ａ  高出力増幅装置、３２１、３２２、３２３、３２４  増幅素子（ＦＥＴ）、３２５  ＶＡＴＴ（可変減衰器）、３３１、３３２、３３３、３３４  ＦＥＴ、３３５  ＶＡＴＴ（可変減衰器）、６３１  回転速度算出部、６３２  デューティ比算出部、６３３  制御信号生成部、６３４  供給電圧算出部、６３５  制御信号生成部、６３３１  基準クロック、６３３２  タイマＩＣ。
【図１】
2015201703.tif 000003
【図２】
2015201703.tif 000004
【図３】
2015201703.tif 000005
【図４】
2015201703.tif 000006
【図５】
2015201703.tif 000007
【図６】
2015201703.tif 000008
【図７】
2015201703.tif 000009
【図８】
2015201703.tif 000010
【図９】
2015201703.tif 000011
【図１０】
2015201703.tif 000012
【図１１】
2015201703.tif 000013