(57)【要約】【課題】構成の複雑化を招く回転導体板を設けることなく、無反射終端器で損失となる電力を低減して、電力の合成損を小さくすることができるようにする。【解決手段】  信号を入出力する入出力端子が両端に接続されている主線路３１と、主線路３１と電気的に結合されており、一端が信号を入出力する入出力端子と接続されている副線路３４と、一端が副線路３４と接続されているスタブ４１，４３と、副線路３４とスタブ４１，４３の接続点であるＥ面分岐部３９，４０からスタブ４１，４３側の電気的な短絡又は開放を切り替える切り替え機構とを備える。【選択図】図２
2015167339.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号を入出力する入出力端子が両端に接続されている主線路と、
前記主線路と電気的に結合されており、一端が信号を入出力する入出力端子と接続されている副線路と、
一端が前記副線路と接続されているスタブと、
前記副線路と前記スタブの接続点から前記スタブ側の電気的な短絡又は開放を切り替える切り替え機構と
を備えた電力合成器。
【請求項２】
前記スタブの長さが前記主線路の両端に接続されている入出力端子から入出力される信号の４分の１波長の整数倍の長さであり、
前記スタブの先端が電気的に短絡されており、
前記スタブの先端から前記信号の４分の１波長の奇数倍の長さだけ離れている前記スタブの中間の位置に、前記切り替え機構が配置されていることを特徴とする請求項１記載の電力合成器。
【請求項３】
前記スタブの長さが前記主線路の両端に接続されている入出力端子から入出力される信号の４分の１波長の整数倍の長さであり、
前記スタブの先端が電気的に開放されており、
前記スタブの先端から前記信号の２分の１波長の整数倍の長さだけ離れている前記スタブの中間の位置に、前記切り替え機構が配置されていることを特徴とする請求項１記載の電力合成器。
【請求項４】
前記主線路と前記副線路が複数のブランチラインによって電気的に結合されており、
前記ブランチラインの長さが前記主線路の両端に接続されている入出力端子から入出力される信号の４分の１波長の奇数倍の長さであり、
前記複数のブランチラインの間隔が前記信号の４分の１波長の奇数倍の長さであり、
前記スタブの長さが前記信号の４分の１波長の整数倍の長さであり、
前記スタブの先端が電気的に短絡されており、
前記スタブの先端から前記信号の４分の１波長の奇数倍の長さだけ離れている前記スタブの中間の位置に、前記切り替え機構が配置されていることを特徴とする請求項１記載の電力合成器。
【請求項５】
前記主線路と前記副線路が複数のブランチラインによって電気的に結合されており、
前記ブランチラインの長さが前記主線路の両端に接続されている入出力端子から入出力される信号の４分の１波長の奇数倍の長さであり、
前記複数のブランチラインの間隔が前記信号の４分の１波長の奇数倍の長さであり、
前記スタブの長さが前記信号の４分の１波長の整数倍の長さであり、
前記スタブの先端が電気的に開放されており、
前記スタブの先端から前記信号の２分の１波長の整数倍の長さだけ離れている前記スタブの中間の位置に、前記切り替え機構が配置されていることを特徴とする請求項１記載の電力合成器。
【請求項６】
前記副線路と前記スタブの接続点が、前記副線路と前記ブランチラインの接続点から前記信号の２分の１波長の整数倍の長さだけ離れていることを特徴とする請求項４または請求項５記載の電力合成器。
【請求項７】
前記主線路、前記副線路及び前記ブランチラインからなるブランチライン形カプラが、導波管によって構成されており、
前記切り替え機構として、前記スタブの先端から前記信号の４分の１波長の奇数倍の長さだけ離れている前記スタブの壁面に穴が施されていることを特徴とする請求項４記載の電力合成器。
【請求項８】
前記主線路、前記副線路及び前記ブランチラインからなるブランチライン形カプラが、導波管によって構成されており、
前記切り替え機構として、前記スタブの先端から前記信号の２分の１波長の整数倍の長さだけ離れている前記スタブの壁面に穴が施されていることを特徴とする請求項５記載の電力合成器。
【請求項９】
前記スタブの壁面における高さ方向の中央の位置に穴が施されていることを特徴とする請求項７または請求項８記載の電力合成器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、マイクロ波帯で使用される電力合成器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電力合成回路は、複数の電力合成器から構成され、電力の合成や分配を行う目的で広く用いられている。
電力合成回路が、例えば、並列に動作する複数の増幅器から出力された信号の電力を合成する場合、一部の増幅器に故障が発生すると、電力合成回路に入力される信号の電力にアンバランスが生じ、そのアンバランス分が電力合成器と接続されている無反射終端器に入力される。
この結果、無反射終端器で電力が消費されて損失が発生するため、電力合成回路での電力の合成損が増加する。
【０００３】
以下の特許文献１には、一部の増幅器の故障に伴って、電力合成回路に入力される信号の電力にアンバランスが生じることで、電力合成回路での電力の合成損が増加した場合、電力合成回路を構成する複数の電力合成器の電力合成比を変更して、無反射終端器で損失となる電力を低減することで、電力合成回路での電力の合成損を小さくする方法が開示されている。
特許文献１に開示されている電力合成器では、導波管の広壁面から挿入される同軸プローブの付近に回転導体板を設け、その回転導体板を回転させることで電力合成比を変更できるようにしている。
このように、回転導体板を回転させて電力合成比を変更することで、無反射終端器で損失となる電力を低減することができるため、電力合成回路での電力の合成損を小さくすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−９４７４５号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の電力合成器は以上のように構成されているので、同軸プローブの付近に設けられている回転導体板を回転させれば、電力合成比を変更することができる。しかし、複数の回転可能な回転導体板を導波管の内部に設ける必要があるため、構成が複雑になるとともに、組み立てが困難になる課題があった。
また、所望の電力合成比を実現するためには、回転導体板の回転角度を精度良く制御する必要があり、コストの増加を招いてしまう課題があった。
【０００６】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、構成の複雑化を招く回転導体板を設けることなく、無反射終端器で損失となる電力を低減して、電力の合成損を小さくすることができる電力合成器を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る電力合成器は、信号を入出力する入出力端子が両端に接続されている主線路と、主線路と電気的に結合されており、一端が信号を入出力する入出力端子と接続されている副線路と、一端が副線路と接続されているスタブと、副線路とスタブの接続点からスタブ側の電気的な短絡又は開放を切り替える切り替え機構とを備えるようにしたものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、信号を入出力する入出力端子が両端に接続されている主線路と、主線路と電気的に結合されており、一端が信号を入出力する入出力端子と接続されている副線路と、一端が副線路と接続されているスタブと、副線路とスタブの接続点からスタブ側の電気的な短絡又は開放を切り替える切り替え機構とを備えるように構成したので、構成の複雑化を招く回転導体板を設けることなく、無反射終端器で損失となる電力を低減して、電力の合成損を小さくすることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の実施の形態１による電力合成器が適用される電力合成回路を示す構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１による電力合成器１１〜１３を示す俯瞰図である。
【図３】この発明の実施の形態１による電力合成器１１〜１３を示す上面透視図である。
【図４】この発明の実施の形態１による電力合成器１１〜１３を示す側面図である。
【図５】図４におけるＡ−Ａ’断面を示す断面図である。
【図６】導波管により構成されている従来の電力合成器を示す俯瞰図である。
【図７】従来の電力合成器を示す上面透視図である。
【図８】従来の電力合成器を示す等価回路である。
【図９】この発明の実施の形態１による電力合成器１１〜１３を示す等価回路である。
【図１０】スタブ４１，４３のネジ穴４２，４４にネジが挿入されていない状態での電力合成器１１〜１３を示す等価回路である。
【図１１】スタブ４１，４３のネジ穴４２，４４にネジ４５，４６が挿入されている状態での図４におけるＡ−Ａ’断面を示す断面図である。
【図１２】スタブ４１，４３のネジ穴４２，４４にネジ４５，４６が挿入されている状態での電力合成器１１を示す等価回路である。
【図１３】電力合成器１１が直線線路として動作することを表している等価回路である。
【図１４】スタブ４１，４３のネジ穴４２，４４にネジ４７が挿入されている状態での図４におけるＡ−Ａ’断面を示す断面図である。
【図１５】スタブ４１，４３の先端が折り曲げられている場合の電力合成器を示す断面図である。
【図１６】スタブ４１，４３の長さが１／４波長の奇数倍の長さである場合の電力合成器を示す断面図である。
【図１７】３本のブランチライン３７，３８，４８が接続されている場合の電力合成器を示す断面図である。
【図１８】スタブ４１，４３に対して２個のネジ穴４２，４４が施されている電力合成器１１〜１３を示す俯瞰図である。
【図１９】この発明の実施の形態２による電力合成器１１〜１３を示す俯瞰図である。
【図２０】この発明の実施の形態２による電力合成器１１〜１３を示す上面図である。
【図２１】図２０におけるＢ−Ｂ’断面を示す断面図である。
【図２２】この発明の実施の形態２による電力合成器１１〜１３を示す等価回路である。
【図２３】スイッチ７２，７４が開放されている場合の電力合成器１１〜１３を示す等価回路である。
【図２４】スイッチ７２，７４が短絡されている場合の電力合成器１１〜１３を示す等価回路である。
【図２５】電力合成器１１〜１３が直線線路として動作することを表している等価回路である。
【図２６】この発明の実施の形態２による他の電力合成器１１〜１３を示す上面図である。
【図２７】この発明の実施の形態２による他の電力合成器１１〜１３を示す上面図である。
【図２８】この発明の実施の形態２による他の電力合成器１１〜１３を示す上面図である。
【図２９】この発明の実施の形態２による他の電力合成器１１〜１３を示す上面図である。
【図３０】この発明の実施の形態２による他の電力合成器１１〜１３を示す上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による電力合成器が適用される電力合成回路を示す構成図である。
図１の電力合成回路は、高出力を実現する送信機などで用いられる増幅モジュールの一般的な回路構成を示しており、並列に動作する複数の増幅器の出力電力を合成することで高出力を実現している。
図１において、増幅器１〜４は互いに並列に動作し、入力された信号を増幅して、増幅後の信号を出力する。
【００１１】
電力合成器１１の入出力端子１１ａは接続線路５を介して増幅器１と接続され、入出力端子１１ｂは増幅器２と接続されており、増幅器１による増幅後の信号と増幅器２による増幅後の信号とを１：１の合成比で電力合成して、電力合成後の信号を入出力端子１１ｃに出力する。１１ｄは電力合成器１１の無反射終端器である。
電力合成器１２の入出力端子１２ａは接続線路６を介して電力合成器１１と接続され、入出力端子１２ｂは増幅器３と接続されており、電力合成器１１により電力合成された信号と増幅器３による増幅後の信号とを２：１の合成比で電力合成して、電力合成後の信号を入出力端子１２ｃに出力する。１２ｄは電力合成器１２の無反射終端器である。
電力合成器１３の入出力端子１３ａは接続線路７を介して電力合成器１２と接続され、入出力端子１３ｂは増幅器４と接続されており、電力合成器１２により電力合成された信号と増幅器４による増幅後の信号とを３：１の合成比で電力合成して、電力合成後の信号を入出力端子１３ｃに出力する。１３ｄは電力合成器１３の無反射終端器である。
【００１２】
電力分配回路２２は入出力端子２１から入力された信号の電力を４つに均等に分配して、４つの信号を増幅器１〜４に出力する。
入出力端子２３は電力合成器１３により電力合成された信号を出力する端子である。
【００１３】
図２はこの発明の実施の形態１による電力合成器１１〜１３を示す俯瞰図であり、図２の電力合成器１１〜１３は導波管によって構成されている。
図３はこの発明の実施の形態１による電力合成器１１〜１３を示す上面透視図であり、図４はこの発明の実施の形態１による電力合成器１１〜１３を示す側面図である。
また、図５は図４におけるＡ−Ａ’断面を示す断面図である。
図２〜５において、主線路３１の一端３２は図１の入出力端子１１ａ（または１２ａ，１３ａ）と接続され、主線路３１の他端３３は図１の入出力端子１１ｃ（または１２ｃ，１３ｃ）と接続されている。
副線路３４の一端３５は図１の入出力端子１１ｂ（または１２ｂ，１３ｂ）と接続され、副線路３４の他端は無反射終端器３６を構成しており、この無反射終端器３６は図１の無反射終端器１１ｄ（または１２ｄ，１３ｄ）に相当する。
また、副線路３４はブランチライン３７，３８を介して、主線路３１と電気的に結合されている。
【００１４】
ブランチライン３７は主線路３１と副線路３４を電気的に結合しており、ブランチライン３７の長さは、入出力端子２１から入力される信号の４分の１波長（以下、「１／４波長」のように表記する）の奇数倍の長さである。
ブランチライン３８は主線路３１と副線路３４を電気的に結合しており、ブランチライン３８の長さは、１／４波長の奇数倍の長さである。
ブランチライン３７とブランチライン３８の間隔は１／４波長の奇数倍の長さである。
【００１５】
スタブ４１は一端が副線路３４におけるＥ面分岐部３９（接続点）で接続されており、スタブ４１の長さは、１／２波長の整数倍の長さである。
スタブ４１の先端（図３中、右側の一端）から１／４波長の奇数倍の長さだけ離れているスタブ４１の中間の位置にネジ穴４２（切り替え機構）が施されており、このネジ穴４２に対してネジが挿入されている状態では、Ｅ面分岐部３９からスタブ４１側が電気的に開放となり、このネジ穴４２に対してネジが挿入されていない状態では、Ｅ面分岐部３９からスタブ４１側が電気的に短絡となる。
【００１６】
スタブ４３は一端が副線路３４におけるＥ面分岐部４０（接続点）で接続されており、スタブ４３の長さは、１／２波長の整数倍の長さである。
スタブ４３の先端（図３中、右側の一端）から１／４波長の奇数倍の長さだけ離れているスタブ４３の中間の位置にネジ穴４４（切り替え機構）が施されており、このネジ穴４４に対してネジが挿入されている状態では、Ｅ面分岐部４０からスタブ４３側が電気的に開放となり、このネジ穴４４に対してネジが挿入されていない状態では、Ｅ面分岐部４０からスタブ４３側が電気的に短絡となる。
【００１７】
なお、主線路３１、副線路３４及びブランチライン３７，３８からなるブランチライン形カプラが、導波管によって構成されている。
ネジ穴４２，４４は、図２に示すように、スタブ４１，４３である導波管の広壁面に、高さ方向で中央の位置に施されている。
また、この実施の形態１では、３台の電力合成器１１〜１３を直列に接続する直列形の電力合成回路を示しているが、これに限るものではなく、複数の電力合成器を並列に接続するトーナメント形としても、同様な効果が得られる。
【００１８】
次に動作について説明する。
電力分配回路２２は、入出力端子２１から信号が入力されると、その信号の電力を４つに均等に分配して、４つの信号を増幅器１〜４に出力する。
増幅器１〜４は、電力分配回路２２から信号を受けると、その信号を増幅して、増幅後の信号を出力する。
【００１９】
電力合成器１１は、増幅器１から増幅後の信号を受け、増幅器２から増幅後の信号を受けると、増幅器１による増幅後の信号と増幅器２による増幅後の信号とを電力合成して、電力合成後の信号を電力合成器１２に出力する。
電力合成器１１における合成比は、予め、１：１に設定されており、入出力端子１１ａから入力される信号の電力と、入出力端子１１ｂから入力される信号の電力との比が１：１であれば、無反射終端器１１ｄに信号が入力されず、無反射終端器１１ｄで電力が消費されることなく合成されるため、電力の合成損は小さいものとなる。
【００２０】
電力合成器１２は、電力合成器１１から電力合成後の信号を受け（増幅器２台分の信号）、増幅器３から増幅後の信号を受けると、電力合成器１１による電力合成後の信号と増幅器３による増幅後の信号とを電力合成して、電力合成後の信号を電力合成器１３に出力する。
電力合成器１１における合成比は、予め、２：１に設定されており、入出力端子１２ａから入力される信号の電力と、入出力端子１２ｂから入力される信号の電力との比が２：１であれば、無反射終端器１２ｄに信号が入力されず、無反射終端器１２ｄで電力が消費されることなく合成されるため、電力の合成損は小さいものとなる。
【００２１】
電力合成器１３は、電力合成器１２から電力合成後の信号を受け（増幅器３台分の信号）、増幅器４から増幅後の信号を受けると、電力合成器１２による電力合成後の信号と増幅器４による増幅後の信号とを電力合成して、電力合成後の信号を入出力端子２３に出力する。
電力合成器１３における合成比は、予め、３：１に設定されており、入出力端子１３ａから入力される信号の電力と、入出力端子１３ｂから入力される信号の電力との比が３：１であれば、無反射終端器１３ｄに信号が入力されず、無反射終端器１３ｄで電力が消費されることなく合成されるため、電力の合成損は小さいものとなる。
【００２２】
増幅器１〜４の全てが正常に動作している場合には、上述したように、電力合成器１１〜１３における電力の合成損は小さいものとなる。
増幅器１〜４のいずれかが故障した場合、従来の電力合成器では、電力の合成損が大きなものとなるが、この実施の形態１では、正常に動作している場合と同様に、電力の合成損は小さいものとなる。
以下、増幅器１〜４のいずれかが故障しても、この実施の形態１では、電力の合成損が小さいものとなる理由を具体的に説明する。
【００２３】
図６は導波管により構成されている従来の電力合成器を示す俯瞰図であり、図７は従来の電力合成器を示す上面透視図である。
また、図８は従来の電力合成器を示す等価回路である。
図６から図８において、主線路１０１の一端１０２は図１の入出力端子１１ａ（または１２ａ，１３ａ）と接続され、主線路１０１の他端１０３は図１の入出力端子１１ｃ（または１２ｃ，１３ｃ）と接続されている。
副線路１０４の一端１０５は図１の入出力端子１１ｂ（または１２ｂ，１３ｂ）と接続され、副線路１０４の他端は無反射終端器１０６を構成しており、この無反射終端器１０６は図１の無反射終端器１１ｄ（または１２ｄ，１３ｄ）に相当する。
また、副線路１０４はブランチライン１０７，１０８を介して、主線路１０１と電気的に結合されている。
【００２４】
ブランチライン１０７は主線路１０１と副線路１０４を電気的に結合しており、ブランチライン１０７の長さは１／４波長の奇数倍の長さである。
ブランチライン１０８は主線路１０１と副線路１０４を電気的に結合しており、ブランチライン１０８の長さは１／４波長の奇数倍の長さである。
ブランチライン１０７とブランチライン１０８の間隔は１／４波長の奇数倍の長さである。
【００２５】
増幅器１〜４の全てが正常に動作している場合、従来の電力合成器でも、予め設定されている合成比が、入出力端子１１ａ（または１２ａ，１３ａ）ａから入力される信号の電力と、入出力端子１１ｂ（または１２ｂ，１３ｂ）から入力される信号の電力との比と一致すれば、無反射終端器１０６で電力が消費されることなく合成されるため、電力の合成損は小さいものとなる。
しかし、例えば、増幅器２が故障して停止すると、電力合成器１１に用いられる従来の電力合成器には、入出力端子１１ａから増幅器１により増幅された信号が入力されるが、入出力端子１１ｂから信号が入力されない。
このため、電力合成器１１に用いられる従来の電力合成器では、入力される信号の電力にアンバランスが生じるため、無反射終端器１０６に信号が入力されて、無反射終端器１０６で電力が消費されることから電力の合成損が増加する。
【００２６】
図９はこの発明の実施の形態１による電力合成器１１〜１３を示す等価回路である。
増幅器１〜４の全てが正常に動作している場合、スタブ４１，４３に施されているネジ穴４２，４４には、ネジが挿入されない。
このとき、スタブ４１，４３に施されているネジ穴４２，４４の大きさが、入出力端子２１から入力される信号の波長に対して十分小さければ、ネジ穴４２，４４は電気的に無視できることから、スタブ４１，４３は、１／２波長の整数倍の長さを有する先端短絡スタブとして動作するため、Ｅ面分岐部３９，４０からスタブ４１，４３側は電気的に短絡となる。
この場合の電力合成器１１〜１３の等価回路は図１０のようになり、図８に示している従来の電力合成器の等価回路と同じになるため、従来の電力合成器と同様な特性となり、入力された信号の電力が無反射終端器３６に入力されずに電力合成されることから、電力の合成損は小さなものとなる。
【００２７】
例えば、増幅器２が故障して停止している場合、図１１に示すように、電力合成器１１のスタブ４１，４３に施されているネジ穴４２，４４にネジ４５，４６が挿入される。
図１２はスタブ４１，４３のネジ穴４２，４４にネジ４５，４６が挿入されている状態での電力合成器１１を示す等価回路である。
ネジ穴４２，４４にネジ４５，４６が挿入されている状態では、スタブ４１，４３は、１／４波長の奇数倍の長さを有する先端短絡スタブとして動作するため、Ｅ面分岐部３９，４０からスタブ４１，４３側は電気的に開放となる。
また、ブランチライン３７，３８は、１／４波長の奇数倍の線路であることから、主線路３１とブランチライン３７，３８の接続位置からブランチライン３７，３８側は短絡となる。
したがって、この場合の等価回路は図１３のようになり、ネジ４５，４６を挿入することで、電力合成器１１が直線線路として動作することから、入力された信号の電力が無反射終端器３６に入力されず、電力の合成損が小さなものとなる。つまり、無反射終端器３６で消費される信号の電力が生じないため、電力の合成損を小さくすることが可能となる。
上記のように、ネジ穴４２，４４に対するネジ４５，４６の挿入の有無によって、スタブ４１，４３における電気的な短絡と開放が切り替わる切り替え機構として動作する。
【００２８】
以上のことから、通常動作時では、ネジ４５，４６を抜いた状態にすると、従来の電力合成器と同様に動作して、合成損なく信号の電力を合成する。
一方、一部の増幅器が故障した場合、ネジ４５，４６を挿入することで、入力電力にアンバランスが生じても、電力合成器が直線線路として動作する。このため、電力合成器の無反射終端器３６で消費される信号の電力がなくなることから、従来の電力合成器を用いた場合と比べて、電力の合成損を大幅に削減することができる。
【００２９】
以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、信号を入出力する入出力端子が両端に接続されている主線路３１と、主線路３１と電気的に結合されており、一端が信号を入出力する入出力端子と接続されている副線路３４と、一端が副線路３４と接続されているスタブ４１，４３と、副線路３４とスタブ４１，４３の接続点であるＥ面分岐部３９，４０からスタブ４１，４３側の電気的な短絡又は開放を切り替える切り替え機構とを備えるように構成したので、構成の複雑化を招く回転導体板を設けることなく、無反射終端器で損失となる電力を低減して、電力の合成損を小さくすることができる効果を奏する。
【００３０】
この実施の形態１では、ネジ４５，４６を挿入するネジ穴４２，４４が施されているものを示したが、これに限るものではなく、例えば、図１４に示すように、ネジ穴４２，４４に対向する壁面にもネジ穴を施すとともに、ネジ穴４２，４４と対向する壁面のネジ穴を一直線状に配置するようにしてもよい。この場合、１本のネジ４７を挿入することで、電気的な短絡と開放の切り替えが可能な切り替え機構を構築することができる。
このような構成であれば、切り替えの際に必要な作業を削減することができる。
【００３１】
この実施の形態１では、切り替え機構として、ネジ４５，４６を挿入するネジ穴４２，４４が設けられているものを示したが、これに限るものではなく、例えば、電気的に制御可能なスイッチを用いるようにしてもよい。
【００３２】
この実施の形態１では、直線形状のスタブ４１，４３が副線路３４と接続されているものを示したが、図１５に示すように、直線形状のスタブ４１，４３の先端が副線路３４と平行になるように折り曲げられていてもよい。
この場合、ブランチライン３７，３８と平行な方向の幅を小さくすることができるため、電力合成器の小形化を図ることができる。
【００３３】
この実施の形態１では、スタブ４１，４３の長さが１／２波長の整数倍の長さであるものを示したが、スタブ４１，４３の長さが１／４波長の整数倍の長さであればよく、例えば、図１６に示すように、スタブ４１，４３の長さが１／４波長の奇数倍の長さであってもよい。
この場合、増幅器１〜４の全てが正常に動作しているときは、スタブ４１，４３に施されているネジ穴４２，４４に対してネジ４５，４６を挿入することで、Ｅ面分岐部３９，４０からスタブ４１，４３側が電気的に短絡となり、図１０のような等価回路となる。
一方、増幅器１〜４のいずれかが故障しているときは、ネジ穴４２，４４からネジ４５，４６を抜くことで、Ｅ面分岐部３９，４０からスタブ４１，４３側が電気的に開放となり、図１３のような等価回路となる。
以上のことから、通常動作時では、ネジ４５，４６を挿入した状態にすると、従来の電力合成器と同様に動作して、合成損なく信号の電力を合成する。
一方、一部の増幅器が故障した場合、ネジ４５，４６を抜くことで、入力電力にアンバランスが生じても、電力合成器が直線線路として動作する。このため、電力合成器の無反射終端器３６で消費される信号の電力がなくなることから、従来の電力合成器を用いた場合と比べて、電力の合成損を大幅に削減することができる。
【００３４】
この実施の形態１では、副線路３４に対して、２本のブランチライン３７，３８が接続されている例を説明したが、副線路３４に対して、少なくとも１本のブランチラインが接続されていればよく、ブランチラインの本数は２本に限るものではない。
図１７は３本のブランチライン３７，３８，４８が接続されている場合の電力合成器を示す断面図である。
３つ以上のブランチラインを接続して多段化することで、広帯域化を図ることができる。
図１７の例では、スタブ４１，４３と同様に、ネジ穴５０が施されているスタブ４９も副線路３４に接続されているが、スタブの数は２本のままでもよいし、１本でもよい。また、３本以上のスタブを接続するようにしてもよい。
【００３５】
この実施の形態１では、１つのスタブ４１，４３に対して、１個のネジ穴４２，４４が施されているものを示したが、これに限るものではなく、例えば、図１８に示すように、２個以上のネジ穴４２，４４が施されていてもよい。
複数のネジ穴４２，４４を設けることで、複数のネジ４５，４６を挿入することができるようになるため、接触不良によって、１本のネジ４５，４６だけでは短絡が十分でない場合も、確実に短絡することが可能になる。
【００３６】
実施の形態２．
図１９はこの発明の実施の形態２による電力合成器１１〜１３を示す俯瞰図である。
また、図２０はこの発明の実施の形態２による電力合成器１１〜１３を示す上面図であり、図２１は図２０におけるＢ−Ｂ’断面を示す断面図である。
図１９から図２１において、誘電体５１は裏面に地導体５２が設けられており、表面に主線路６１等が設けられている。
主線路６１は誘電体５１の表面に設けられており、主線路６１の一端６２は図１の入出力端子１１ａ（または１２ａ，１３ａ）と接続され、主線路６１の他端６３は図１の入出力端子１１ｃ（または１２ｃ，１３ｃ）と接続されている。
副線路６４の一端６５は図１の入出力端子１１ｂ（または１２ｂ，１３ｂ）と接続され、副線路６４の他端は無反射終端器６６を構成しており、この無反射終端器６６は図１の無反射終端器１１ｄ（または１２ｄ，１３ｄ）に相当する。６６ａは無反射終端器６６を構成している抵抗である。
また、副線路６４はブランチライン６７，６８を介して、主線路６１と電気的に結合されている。
【００３７】
ブランチライン６７は主線路６１と副線路６４を電気的に結合しており、ブランチライン６７の長さは、１／４波長の奇数倍の長さである。
ブランチライン６８は主線路６１と副線路６４を電気的に結合しており、ブランチライン６８の長さは、１／４波長の奇数倍の長さである。
ブランチライン６７とブランチライン６８の間隔は１／４波長の奇数倍の長さである。
なお、主線路６１、副線路６４及びブランチライン６７，６８からブランチライン形カプラが構成されている。
【００３８】
スタブ７１は一端が副線路６４における分岐部６９で接続され、他端がスルーホール７５を介して地導体５２に接続されている。
スタブ７１の長さは、入出力端子２１から入力される信号の波長に対して十分短い長さであり、スイッチ７２（切り替え機構）が接続されている状態では、スタブ７１が短絡される。
スタブ７３は一端が副線路６４における分岐部７０で接続され、他端がスルーホール７６を介して地導体５２に接続されている。
スタブ７３の長さは、入出力端子２１から入力される信号の波長に対して十分短い長さであり、スイッチ７４（切り替え機構）が接続されている状態では、スタブ７３が短絡される。
なお、主線路６１、副線路６４、ブランチライン６７，６８及びスタブ７１，７３はマイクロストリップ線路によって形成されている。
【００３９】
次に動作について説明する。
図２２はこの発明の実施の形態２による電力合成器１１〜１３を示す等価回路である。
増幅器１〜４の全てが正常に動作している場合、スイッチ７２，７４は開放とされる。
スタブ７１，７３は、信号の波長に対して十分短い長さであることから、スタブ７１，７３を無視することができる。このため、この場合の等価回路は図２３のようになる。
この等価回路は、従来のブランチライン形カプラと同じになり、入力された信号の電力は無反射終端器６６に入力されずに合成されることから、電力の合成損が小さなものとなる。
【００４０】
一方、いずれかの増幅器が故障して停止している場合、停止している増幅器が接続されている電力合成器内のスイッチ７２，７４は短絡とされる。
スタブ７１，７３は、信号の波長に対して十分短い長さであることから、スタブ７１，７３を無視することができる。このため、この場合の等価回路は図２４のようになる。
ブランチライン６７，６８の長さは、１／４波長の奇数倍の長さであり、スイッチ７２，７４側は短絡されていることから、分岐部６９，７０におけるブランチライン６７，６８側は開放となる。
したがって、この場合の等価回路は図２５のようになり、上記実施の形態１と同様に直線線路として動作する。つまり、入力された信号の電力は損失なく、主線路６１の他端６３から出力される。つまり、無反射終端器６６で消費される信号の電力が生じないため、電力の合成損を小さくすることが可能となる。
【００４１】
以上のことから、通常動作時では、スイッチ７２，７４を開放した状態にすると、従来の電力合成器と同様に動作して、合成損なく信号の電力を合成する。
一方、一部の増幅器が故障した場合、スイッチ７２，７４を短絡した状態にすることで、入力電力にアンバランスが生じても、電力合成器が直線線路として動作する。このため、電力合成器に接続されている無反射終端器６６で消費される信号の電力がなくなることから、従来の電力合成器を用いた場合と比べて、電力の合成損を大幅に削減することができる。
【００４２】
この実施の形態２では、信号の波長に対して十分短い長さのスタブ７１，７３が副線路６４に接続されているものを示したが、これに限るものではなく、例えば、図２６に示すように、先端が短絡されている１／４波長の整数倍の長さを有するスタブ７７，７９を接続するようにしてもよい。
この場合、スタブ７７，７９の先端から１／４波長の奇数倍離れた位置に、スイッチ７８，８０を配置し、スイッチ７８，８０はスタブ７７，７９とスルーホール８１，８２の間で短絡又は開放の状態に切り替わる。
この構成の場合でも、分岐部６９，７０におけるスイッチ７８，８０側が開放となるように、スイッチ７８，８０の状態を決定することでブランチライン形カプラとして動作する。
いずれかの増幅器が故障して停止している場合には、スイッチ７８，８０を短絡の状態に切り替えることで直線線路として動作する。また、本構成とすることで、ブランチライン形カプラから離して、スイッチ７８，８０を配置することができることから、スイッチ７８，８０の周辺にスペースができるため、スイッチ７８，８０の状態を切り替えるための制御線の配置が容易になるという利点がある。
【００４３】
この実施の形態２では、信号の波長に対して十分短い長さのスタブ７１，７３が副線路６４に接続されているものを示したが、これに限るものではなく、例えば、図２７に示すように、先端が開放されている１／４波長の整数倍の長さを有するスタブ８３，８５を接続するようにしてもよい。
この場合、スタブ８３，８５の先端から１／２波長の整数倍離れた位置に、スイッチ８４，８６を配置し、スイッチ８４，８６はスタブ８３，８５とスルーホール８１，８２の間で短絡又は開放の状態に切り替わる。
この構成の場合でも、分岐部６９，７０におけるスイッチ８４，８６側が開放となるように、スイッチ８４，８６の状態を決定することでブランチライン形カプラとして動作する。
いずれかの増幅器が故障して停止している場合には、スイッチ８４，８６を開放の状態に切り替えることで直線線路として動作する。また、本構成とすることで、ブランチライン形カプラから離して、スイッチ８４，８６を配置することができることから、スイッチ８４，８６の周辺にスペースができるため、スイッチ８４，８６の状態を切り替えるための制御線の配置が容易になるという利点がある。
ここでは、スタブ８３，８５の先端から１／２波長の整数倍離れた位置に、切り替え機構として、スイッチ８４，８６を配置しているものを示したが、スタブ８３，８５の先端から１／２波長の整数倍離れた位置に、切り替え機構として、図２と同様なネジ穴を施すようにしてもよい。
【００４４】
この実施の形態２では、主線路６１、副線路６４及びブランチライン６７，６８からブランチライン形カプラが構成されているものを示したが、これに限るものではなく、例えば、図２８に示すように、主線路６１と副線路６４を近接して配置することで、電気的に結合される結合線路形カプラなどの方向性結合器を用いるようにしてもよい。
増幅器１〜４の全てが正常に動作している場合、スイッチ７２，７４を開放とすることで、ショートスタブの影響が無いため、所望の合成比で電力が合成される。
一方、いずれかの増幅器が故障して停止している場合、スイッチ７２，７４を短絡とすることで、分岐部６９，７０で短絡されていることから、副線路６４が地導体として動作するため、主線路６１側が直線線路として動作する。
したがって、無反射終端器６６には信号の電力が入力されないことから、無反射終端器６６で消費される信号の電力がなくなり、電力の合成損は小さいものとなる。
【００４５】
この実施の形態２では、スタブ７１，７３が副線路６４における分岐部６９，７０に接続されているものを示したが、これに限るものではなく、例えば、図２９に示すように、分岐部７０から１／２波長の整数倍離れた位置８７に、スタブ７３が接続されていてもよく、同様な効果が得られる。
【００４６】
この実施の形態２では、信号の波長に対して十分短い長さのスタブ７１，７３が副線路６４に接続されているものを示したが、これに限るものではなく、例えば、図３０に示すように、先端が開放されている１／４波長の整数倍の長さを有するスタブ８８，９０を接続するようにしてもよい。
この場合、スタブ８８，９０の先端から１／４波長の奇数倍離れた位置に、スイッチ８９，９１を配置する。
この構成の場合でも、分岐部６９，７０におけるスイッチ８９，９１側が開放となるように、スイッチ８９，９１を開放の状態にすることでブランチライン形カプラとして動作する。
いずれかの増幅器が故障して停止している場合には、スイッチ８９，９１を短絡の状態に切り替えることで直線線路として動作する。また、本構成とすることで、ブランチライン形カプラから離して、スイッチ８９，９１を配置することができることから、スイッチ８９，９１の周辺にスペースができるため、スイッチ８９，９１の状態を切り替えるための制御線の配置が容易になるという利点がある。
【００４７】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【００４８】
１〜４  増幅器、５〜７  接続線路、１１〜１３  電力合成器、１１ａ〜１１ｃ  電力合成器１１の入出力端子、１１ｄ  電力合成器１１の無反射終端器、１２ａ〜１２ｃ  電力合成器１２の入出力端子、１２ｄ  電力合成器１２の無反射終端器、１３ａ〜１３ｃ  電力合成器１３の入出力端子、１３ｄ  電力合成器１３の無反射終端器、２１  入出力端子、２２  電力分配回路、２３  入出力端子、３１  主線路、３２  主線路３１の一端、３３  主線路３１の他端、３４  副線路、３５  副線路３４の一端、３６  副線路３４の無反射終端器、３７，３８  ブランチライン、３９，４０  Ｅ面分岐部（接続点）、４１，４３  スタブ、４２，４４  ネジ穴（切り替え機構）、４５，４６，４７  ネジ、４８  ブランチライン、４９  スタブ、５０  ネジ穴（切り替え機構）、５１  誘電体、５２  地導体、６１  主線路、６２  主線路６１の一端、６３  主線路６１の他端、６４  副線路、６５  副線路６４の一端、６６  副線路６４の無反射終端器、６７，６８  ブランチライン、６９，７０  分岐部（接続点）、７１  スタブ、７２  スイッチ、７３  スタブ、７４  スイッチ、７５，７６  スルーホール、７７，７９  スタブ、７８，８０  スイッチ、８１，８２  スルーホール、８３，８５  スタブ、８４，８６  スイッチ、８７  分岐部７０から１／２波長の整数倍離れた位置、８８，９０  スタブ、８９，９１  スイッチ。
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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