(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号を分配する分配手段と、
前記分配手段で分配された各入力信号を増幅する２つの増幅手段と、
前記２つの増幅手段の出力信号を合成する合成手段と
を備えた電力増幅装置において、
前記分配手段で分配された各入力信号の位相差を制御して前記２つの増幅手段にそれぞれ入力する位相制御手段と、
前記合成手段の合成端子またはアイソレーション端子の出力信号のレベルを検出し、前記２つの増幅手段の位相誤差を補償する方向に前記位相制御手段で設定する位相差を制御するレベル検出手段と、
前記２つの増幅手段の故障を検出する故障検出手段と、
前記故障検出手段で故障を検出しないときに前記２つの増幅手段の出力信号を前記合成手段で合成して出力する経路と、前記故障検出手段で故障を検出したときに故障していない一方の増幅手段の出力信号を前記合成手段を介さずに出力する経路とを切り替える経路切替手段と
を備えたことを特徴とする電力増幅装置。
【請求項２】
入力信号を分配する分配手段と、
前記分配手段で分配された各入力信号を増幅する２つの増幅手段と、
前記２つの増幅手段の出力信号を合成する合成手段と
を備えた電力増幅装置において、
前記分配手段で分配された各入力信号の位相差を制御して前記２つの増幅手段にそれぞれ入力する位相制御手段と、
前記合成手段の合成端子またはアイソレーション端子の出力信号のレベルを検出し、前記２つの増幅手段の位相誤差を補償する方向に前記位相制御手段で設定する位相差を制御するレベル検出手段と
を備え、
前記合成手段は、２入力２出力の２つのハイブリッドと、該２つのハイブリッド間の２経路の位相差を制御して前記２つの増幅手段の出力偏差を補償する出力偏差補償用の位相制御手段を備えた構成である
ことを特徴とする電力増幅装置。
【請求項３】
請求項２に記載の電力増幅装置において、
前記２つの増幅手段の故障を検出する故障検出手段を備え、
前記出力偏差補償用の位相制御手段は、前記故障検出手段で故障を検出しないときに前記２経路の信号が等振幅で合成される位相差に設定し、前記故障検出手段で一方の増幅手段の故障を検出したときに他方の増幅手段の出力信号のみが出力される位相差に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】
入力信号を分配する分配手段と、
前記分配手段で分配された各入力信号を増幅する２つの増幅手段と、
前記２つの増幅手段の出力信号を合成する合成手段と
を備えた電力増幅装置の電力増幅制御方法において、
位相制御手段を介して前記分配手段で分配された各入力信号の位相差を制御して前記２つの増幅手段にそれぞれ入力し、
前記合成手段の合成端子またはアイソレーション端子の出力信号のレベルを検出し、前記２つの増幅手段の位相誤差を補償する方向に前記位相制御手段で設定する位相差を制御し、
故障検出手段で前記２つの増幅手段の故障を検出し、
前記故障検出手段で故障を検出しないときに前記２つの増幅手段の出力信号を前記合成手段で合成して出力する経路と、前記故障検出手段で故障を検出したときに故障していない一方の増幅手段の出力信号を前記合成手段を介さずに出力する経路とを切り替える
ことを特徴とする電力増幅制御方法。
【請求項５】
入力信号を分配する分配手段と、
前記分配手段で分配された各入力信号を増幅する２つの増幅手段と、
前記２つの増幅手段の出力信号を合成する合成手段と
を備えた電力増幅装置の電力増幅制御方法において、
位相制御手段を介して前記分配手段で分配された各入力信号の位相差を制御して前記２つの増幅手段にそれぞれ入力し、
前記合成手段の合成端子またはアイソレーション端子の出力信号のレベルを検出し、前記２つの増幅手段の位相誤差を補償する方向に前記位相制御手段で設定する位相差を制御し、
前記合成手段は、２入力２出力の２つのハイブリッドと、該２つのハイブリッド間の２経路の位相差を制御する出力偏差補償用の位相制御手段とを用い、前記２つの増幅手段の出力偏差を補償するように該２経路の位相差を制御する
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、
故障検出手段で前記２つの増幅手段の故障を検出し、
前記出力偏差補償用の位相制御手段は、前記故障検出手段で故障を検出しないときに前記２経路の信号が等振幅で合成される位相差に設定し、前記故障検出手段で一方の増幅手段の故障を検出したときに他方の増幅手段の出力信号のみが出力される位相差に設定する  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、衛星通信用基地局向けの大電力増幅を行う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、信頼性も求められるため故障時の対応も求められる。
【０００３】
大きな送信電力が求められる場合は、(1) 増幅装置単体の高出力化、(2) 増幅装置出力の電力合成のいずれかの対応が考えられる。(1) については日々性能が向上しているものの上限があり、(1) で対応できない場合、または、コスト的観点から、(2) の電力合成のアプローチを取る必要性がある。
【０００４】
図１５は、電力合成による電力増幅装置の構成例を示す。
図１５(a) は、増幅しようとする信号を分配手段５１を介して２つの増幅手段５２−１，５２−２に入力し、それぞれ増幅した信号を合成手段５３を介して合成して出力する構成である。図１５(b) は、増幅しようとする信号を多段化した分配手段５１を介して４つの増幅手段５２−１〜５２−４に入力し、それぞれ増幅した信号を多段化した合成手段５３を介して合成して出力する構成である。非特許文献１には、デバイスレベルでの合成例が記載されており、分配手段および合成手段についてはＴ分岐を使用している。また、非特許文献２には装置レベルでの合成例が記載されており、導波管マジックＴ（同軸系の場合のハイブリッド回路に相当）の使用例が示されている。
【０００５】
また、信頼性向上の観点からは、増幅装置の故障に対応する必要がある。(1) の増幅装置単体の場合には、増幅装置の故障により出力が完全に零となるため、増幅装置の冗長構成が必要になる。
【０００６】
図１６は、冗長化した電力増幅装置の構成例を示す。
図１６において、切替手段５４，５５の間に増幅手段５２−１，５２−２を接続し、増幅手段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。現用系の増幅手段が故障した場合には、切替手段５４，５５を現用系から予備系の増幅手段に切り替える。
【０００７】
なお、図１５に示す電力合成のために複数の増幅手段を備える構成でも、個々の増幅手段の故障に対応するには図１６に示すような冗長構成をとる必要がある。ただし、複数の増幅手段で構成されるため、１つの増幅手段の故障により完全に出力が零となることがないが、増幅出力は低下する。そのため、要求性能や出力低下許容量を勘案して冗長構成を採用するか、マージン等を予め確保するか等をユーザ側で判断する必要がある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】前原，山中，小坂，西原，川嶋，中山，“Ｃ帯 220Ｗ高効率GaＮ増幅器，”電子情報通信学会マイクロ波研究会，ＭＷ2012-22 ，pp.19-24，2012年６月
【非特許文献２】上田，濱田，池田，“薄型導波管マジックＴによるKu帯電力４合成器，”1998年電子情報通信学会エレクトロニクスソサイエティ大会，C-2-73，p.99，1998年９月
【非特許文献３】鈴木，須崎，廣瀬，杉山，“衛星通信システムにおける分散アレイアンテナ構成技術，”ＮＴＴ技術ジャーナル，2013 Vol.25 No.5，pp.42-44，2013年５月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
電力合成により増幅装置出力の増大に対応する場合、合成時の増幅手段ごとの出力偏差や位相誤差をいかに低く抑えるかが重要である。増幅手段等の高周波回路は、環境温度、使用するデバイスの個体差等により、周波数特性があり使用する周波数に応じて差分が生じる。また、非特許文献３に報告されるように、増幅手段ごとの出力偏差や位相誤差を調整しても、時間の経過に伴って偏差が発生することも想定される。
【００１０】
ここで、２つの増幅手段（単体出力−３dBｍ）に信号を入力して合成電力０dBｍを得る構成において、各増幅手段における信号間の位相誤差（出力偏差は零）に対する低下量を図１７(a) に示し、出力偏差（位相誤差は零）に対する低下量を図１７(b) に示す。
【００１１】
図１７(a) に示すように、各増幅手段の位相誤差に応じて、合成出力が低下することが確認できる。これが、増幅手段の位相誤差に対する第１の課題である。特に、 180度の位相誤差が発生すると等振幅逆相合成となり、出力が零となる。
【００１２】
また、図１７(b) に示すように、各増幅手段の出力偏差に応じて、合成出力が低下することが確認できる。例えば、増幅手段２の出力が−３dBｍから１dB低下した場合は合成出力の低下は僅か0.5dB 程度であるが、増幅手段２が故障するなどして出力が零になると、合成出力が−６dBｍとなり、増幅手段単体の出力よりも合成出力が低下することになる。これが、増幅手段の故障に伴う出力偏差に対する第２の課題である。
【００１３】
本発明は、電力合成時の損失要因となる複数の増幅手段の位相誤差および出力偏差を補償し、さらに増幅手段の故障に伴う出力偏差の影響を回避する電力合成を実現す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】
【００１４】
第１の発明は、入力信号を分配する分配手段と、分配手段で分配された各入力信号を増幅する２つの増幅手段と、２つの増幅手段の出力信号を合成する合成手段とを備えた電力増幅装置において、分配手段で分配された各入力信号の位相差を制御して２つの増幅手段にそれぞれ入力する位相制御手段と、合成手段の合成端子またはアイソレーション端子の出力信号のレベルを検出し、２つの増幅手段の位相誤差を補償する方向に位相制御手段で設定する位相差を制御するレベル検出手段と、２つの増幅手段の故障を検出する故障検出手段と、故障検出手段で故障を検出しないときに２つの増幅手段の出力信号を合成手段で合成して出力する経路と、故障検出手段で故障を検出したときに故障していない一方の増幅手段の出力信号を合成手段を介さずに出力する経路とを切り替える経路切替手段とを備える。
【００１７】
第２の発明は、入力信号を分配する分配手段と、分配手段で分配された各入力信号を増幅する２つの増幅手段と、２つの増幅手段の出力信号を合成する合成手段とを備えた電力増幅装置において、分配手段で分配された各入力信号の位相差を制御して２つの増幅手段にそれぞれ入力する位相制御手段と、合成手段の合成端子またはアイソレーション端子の出力信号のレベルを検出し、２つの増幅手段の位相誤差を補償する方向に位相制御手段で設定する位相差を制御するレベル検出手段とを備え、合成手段は、２入力２出力の２つのハイブリッドと、該２つのハイブリッド間の２経路の位相差を制御して２つの増幅手段の出力偏差を補償する出力偏差補償用の位相制御手段を備えた構成である。さらに、２つの増幅手段の故障を検出する故障検出手段を備え、出力偏差補償用の位相制御手段は、故障検出手段で故障を検出しないときに２経路の信号が等振幅で合成される位相差に設定し、故障検出手段で一方の増幅手段の故障を検出したときに他方の増幅手段の出力信号のみが出力される位相差に設定する構成としてもよい。
【００１８】
第３の発明は、入力信号を分配する分配手段と、分配手段で分配された各入力信号を増幅する２つの増幅手段と、２つの増幅手段の出力信号を合成する合成手段とを備えた電力増幅装置の電力増幅制御方法において、位相制御手段を介して分配手段で分配された各入力信号の位相差を制御して２つの増幅手段にそれぞれ入力し、合成手段の合成端子またはアイソレーション端子の出力信号のレベルを検出し、２つの増幅手段の位相誤差を補償する方向に位相制御手段で設定する位相差を制御し、故障検出手段で２つの増幅手段の故障を検出し、故障検出手段で故障を検出しないときに２つの増幅手段の出力信号を合成手段で合成して出力する経路と、故障検出手段で故障を検出したときに故障していない一方の増幅手段の出力信号を合成手段を介さずに出力する経路とを切り替える。
【００１９】
第４の発明は、入力信号を分配する分配手段と、分配手段で分配された各入力信号を増幅する２つの増幅手段と、２つの増幅手段の出力信号を合成する合成手段とを備えた電力増幅装置の電力増幅制御方法において、位相制御手段を介して分配手段で分配された各入力信号の位相差を制御して２つの増幅手段にそれぞれ入力し、合成手段の合成端子またはアイソレーション端子の出力信号のレベルを検出し、２つの増幅手段の位相誤差を補償する方向に位相制御手段で設定する位相差を制御し、合成手段は、２入力２出力の２つのハイブリッドと、該２つのハイブリッド間の２経路の位相差を制御する出力偏差補償用の位相制御手段とを用い、２つの増幅手段の出力偏差を補償するように該２経路の位相差を制御する。さらに、故障検出手段で２つの増幅手段の故障を検出し、出力偏差補償用の位相制御手段は、故障検出手段で故障を検出しないときに２経路の信号が等振幅で合成される位相差に設定し、故障検出手段で一方の増幅手段の故障を検出したときに他方の増幅手段の出力信号のみが出力される位相差に設定してもよい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によって、電力合成時の損失要因となる増幅手段間の位相誤差および出力偏差を補償することができる。これにより、増幅手段間の位相誤差および出力偏差の変動があっても損失のない電力合成を実現することができる。
【００２１】
また、増幅手段の故障時に、合成手段をバイパスするような経路に切り替えることや、各経路の振幅比に追従した可変電力合成を実施することで、増幅手段の故障に伴う出力偏差が合成手段の出力に与える影響を最小限に抑えた電力増幅が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の電力増幅装置の実施例１の構成例を示す図である。
【図２】本発明の電力増幅装置の実施例１の他の構成例を示す図である。
【図３】本発明の電力増幅装置の実施例１の他の構成例を示す図である。
【図４】本発明の電力増幅装置の実施例１の他の構成例を示す図である。
【図５】衛星通信における周波数使用例を示す図である。
【図６】本発明の電力増幅装置の実施例１の他の構成例を示す図である。
【図７】本発明の電力増幅装置の実施例２の構成例を示す図である。
【図８】経路切替手段２１−１，２１−２の制御例を示す図である。
【図９】本発明の電力増幅装置の実施例２の他の構成例を示す図である。
【図１０】本発明の電力増幅装置の実施例３の構成例を示す図である。
【図１１】経路切替手段３１−１，３１−２の制御例を示す図である。
【図１２】本発明の電力増幅装置の実施例３の他の構成例を示す図である。
【図１３】本発明の電力増幅装置の実施例４の構成例を示す図である。
【図１４】増幅手段１４−１，１４−２の出力偏差を補償する位相差の例を示す図である。
【図１５】電力合成による電力増幅装置の構成例を示す図である。
【図１６】冗長化した電力増幅装置の構成例を示す図である。
【図１７】増幅手段の位相誤差および出力偏差に対する合成出力特性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
（実施例１…増幅手段の位相誤差への対応）
図１は、本発明の電力増幅装置の実施例１の構成例を示す。
図１において、実施例１の電力増幅装置は、分配手段１１、位相制御手段１２−１，１２−２、振幅制御手段１３−１，１３−２、増幅手段１４−１，１４−２、合成手段１５およびレベル検出手段１６により構成される。入力信号は、分配手段１１で分配後、増幅手段１４−１，１４−２の位相誤差および出力偏差を補償するための位相制御手段１２−１，１２−２および振幅制御手段１３−１，１３−２を介して増幅手段１４−１，１４−２に入力し、合成手段１５による合成信号成分が合成端子より出力される。
【００２４】
振幅制御手段１３−１，１３−２は、増幅手段１４−１，１４−２の固定の出力偏差に対して予め振幅制御するが、この出力偏差が許容できる範囲にあれば省略してもよい。
【００２５】
レベル検出手段１６は、合成手段１５のアイソレーション端子から出力された信号成分を検出し、その検出レベルが最小化するように位相制御手段１２−１，１２−２の位相量を調整する。なお、位相制御手段１２−１，１２−２は、経路間の位相差を調整すればよいため、何れか一方を省略することが可能であり、何れか一方を制御する構成であってもよい。アイソレーション端子からの出力が最小であるということは、他方の合成端子からの出力が最大であることを意味する。なお、本構成は信号成分モニタのための損失が発生しない利点がある。
【００２６】
また、位相制御手段１２−１，１２−２の制御方法に関しては、図２に示すように、合成手段１５の合成端子からの出力信号の一部を取り出してレベル検出手段１６に入力し、これが最大化するように位相量を調整してもよい。さらに、図３に示すように、合成出力信号を送受信装置１７から送信し、通信衛星１８を介して折り返した受信信号から、自身で送信した信号成分をレベル検出手段１６に入力し、これが最大化するように位相量を調整してもよい。衛星折り返しを使用する場合も、アイソレーション端子の使用と同様、信号成分モニタのための損失が発生しない利点がある。これらの手順により位相量を常時調整することで、時々刻々と発生する位相誤差を補償することができ、増幅装置の位相誤差による合成出力が低下する第１の課題を解決できる。
【００２７】
また、実施例１の増幅手段１４−１，１４−２は、無線周波数帯における信号を扱うことを想定しているが、図４に示すように増幅手段と周波数変換手段を備える汎用のＢＵＣ（ブロックアップコンバータ）１９−１，１９−２を用いてもよい。なお、ＢＵＣ間の周波数同期のため、基準発振器２０から10ＭHz等の共通の参照信号を入力する構成となる。一般的なＢＵＣは、Ｌ帯（ 950ＭHz−1450ＭHz）の信号を無線周波数帯に変換後、増幅して出力するため、分配手段１１、位相制御手段１２−１，１２−２および振幅制御手段１３−１，１３−２はＬ帯で動作し、動作周波数の共通化により汎用性が高まる。
【００２８】
ところで、基地局においては、複数の衛星通信システムを集約する必要性もあるため、通信衛星の複数の中継器に対応する必要性が生じることが想定される。図５は、一般的な通信衛星の周波数使用例を示すが、Ｃ帯およびＫｕ帯においては、 500ＭHzの帯域に対して、36ＭHz帯域（ 27.54ＭHz帯域等もある）の中継器が複数搭載される。複数の中継器に対応する場合は基地局において、図６に示すように、中継器ごとに処理した入力信号＃１〜＃ｎをそれぞれ分配手段１１−１〜１１−ｎ、位相制御手段１２−１１〜１２−ｎ２、振幅制御手段１３−１１〜１３−ｎ２で処理し、合成手段１５−２，１５−３を介して全帯域に対応する増幅手段１４−１，１４−２に集約して増幅する構成とする。
【００２９】
（実施例２…増幅手段の冗長構成）
図７は、本発明の電力増幅装置の実施例２の構成例を示す。
図７において、実施例２の電力増幅装置は、入力信号の分配手段１１、位相制御手段１２−１，１２−２、振幅制御手段１３−１，１３−２、経路切替手段２１−１、２つの現用系の増幅手段１４−１，１４−２と１つの予備系の増幅手段１４−３、経路切替手段２１−２、故障検出手段２２、合成手段１５およびレベル検出手段１６により構成される。故障検出手段２２は、現用系および予備系の増幅手段１４−１〜１４−３の動作を監視し、現用系の増幅手段１４−１，１４−２のいずれかに故障を検出したときに、経路切替手段２１−１，２１−２を制御して予備系の増幅手段１４−３に切り替える。その他の構成は、図１に示す実施例１と同様である。
【００３０】
増幅手段１４−１〜１４−３のインターフェースを導波管で構成する場合は、経路切替手段２１−１，２１−２として、図８に示すロータ型の経路切替器Ｌ１〜Ｌ３の使用が一般的である。図８(a) は現用系の増幅手段１４−１，１４−２に故障がない場合、図８(b) は現用系の増幅手段１４−１が故障した場合、図８(c) は現用系の増幅手段１４−２が故障した場合に、それぞれ対応する経路切替手段２１−１，２１−２の状態を示す。なお、同軸のインターフェースの場合は、単純なスイッチを用いればよい。
【００３１】
図８(b),(c) に示すように、故障した増幅手段に合わせて、対応するロータ型の経路切替器を90度回転させることにより、故障した増幅手段から予備系の増幅手段に経路を切り替えることができる。
【００３２】
また、図９に示すように、入力側の経路切替手段２１−１に替えて、予備系の増幅手段１４−３に対応する位相制御手段１２−３および振幅制御手段１３−３を備え、現用系の増幅手段１４−１，１４−２が動作中のときは予備系の増幅手段１４−３に接続される振幅制御手段１３−３の減衰量を最大とする。故障検出手段２２が故障を検出した際に、故障した増幅手段に対応する振幅制御手段の減衰量を最大とし、予備系の増幅手段１４−３に対応する振幅制御手段１３−３の減衰量を零または所定値とし、経路切替手段２１−２を図８と同様に制御して現用系と予備系を切り替える制御を行う。
【００３３】
このような冗長構成の場合、現用系と予備系を切り替えるため性能の低下はないが、性能低下がある程度許容される場合は予備系を設けず、現用系の２つの増幅手段の正常な一方だけでも対応可能である。しかしながら、図１〜図４に示す構成の場合、一方の増幅手段の故障に伴い、他方の増幅手段だけで対応する場合は、課題２として示したように故障に伴う出力偏差が無限大になり、合成手段１５において大きな損失（−６dB）が発生する。
【００３４】
（実施例３…増幅手段の故障に伴う出力偏差への対応）
図１０は、本発明の電力増幅装置の実施例３の構成例を示す。
図１０において、実施例３の電力増幅装置は、実施例１と同様の分配手段１１、位相制御手段１２−１，１２−２、振幅制御手段１３−１，１３−２、増幅手段１４−１，１４−２、合成手段１５およびレベル検出手段１６に加えて、経路切替手段３１−１，３１−２および故障検出手段３２により構成される。増幅手段１４−１，１４−２の出力は、経路切替手段３１−１を介して合成手段１５に入力されるか、経路切替手段３１−２に直接入力される。合成手段１５の合成端子は経路切替手段３１−２に接続され、アイソレーション端子はレベル検出手段１６に接続される。故障検出手段３２は、増幅手段１４−１，１４−２の故障を検出して経路切替手段３１−１，３１−２を制御する。
【００３５】
図１１は、経路切替手段３１−１，３１−２の制御例を示す。
図１１(a) は増幅手段１４−１，１４−２に故障がない場合を示す。増幅手段１４−１，１４−２の出力は、経路切替手段３１−１のロータ型の経路切替器Ｌ１，Ｌ２を介して合成手段１５に入力し、その合成端子から経路切替手段３１−２のロータ型の経路切替器Ｌ４を介して出力される。
【００３６】
図１１(b) は増幅手段１４−１が故障した場合を示す。経路切替手段３１−１のロータ型の経路切替器Ｌ１，Ｌ２および経路切替手段３１−２のロータ型の経路切替器Ｌ３，Ｌ４は、故障検出手段３２の制御により増幅手段に故障がないときに比べて90度回転する。増幅手段１４−１の出力は、経路切替手段３１−１のロータ型の経路切替器Ｌ１から経路切替手段３１−２のロータ型の経路切替器Ｌ３を介して終端する。増幅手段１４−２の出力は、経路切替手段３１−１のロータ型の経路切替器Ｌ２から経路切替手段３１−２のロータ型の経路切替器Ｌ３，Ｌ４を介して出力される。
【００３７】
図１１(c) は増幅手段１４−２が故障した場合を示す。経路切替手段３１−１のロータ型の経路切替器Ｌ１，Ｌ２および経路切替手段３１−２のロータ型の経路切替器Ｌ４は、故障検出手段３２の制御により増幅手段に故障がないときに比べて90度回転する。増幅手段１４−１の出力は、経路切替手段３１−１のロータ型の経路切替器Ｌ１から経路切替手段３１−２のロータ型の経路切替器Ｌ３，Ｌ４を介して出力される。増幅手段１４−２の出力は、経路切替手段３１−１のロータ型の経路切替器Ｌ２から経路切替手段３１−２のロータ型の経路切替器Ｌ３を介して終端する。
【００３８】
このように、増幅手段１４−１，１４−２の一方が故障した場合には、合成手段１５を迂回する経路で片系での運用となり、故障による出力偏差が合成出力を大きく低下させる第２の課題を解決できる。このとき、レベル検出手段１６は、合成手段１５のアイソレーション端子の出力が零となり、位相制御手段１２−１，１２−２の位相制御を停止する。
【００３９】
図１２は、本発明の電力増幅装置の実施例３の他の構成例を示す。
ここでは、図１０に示す実施例３の経路切替手段３１−１，３１−２および合成手段１５に替えて、増幅手段１４−１，１４−２に２入力２出力の90度ハイブリッド３３−１を接続し、さらに０／90度位相制御手段３４および０／180 度位相制御手段３５を介して２入力２出力の90度ハイブリッド３３−２を接続し、90度ハイブリッド３３−２の合成端子から出力を取り出し、アイソレーション端子をレベル検出手段１６に接続する。図１０に示す実施例３の故障検出手段３２に替わる故障検出手段３６は、増幅手段１４−１，１４−２の故障を検出した場合に０／90度位相制御手段３４および０／180 度位相制御手段３５を制御し、２経路間に０度または 180度の位相差を形成する。また、増幅手段１４−１，１４−２の定常時は、等振幅合成すればよいので２経路間に90度の位相差を形成する。ここで、増幅手段１４−１，１４−２の出力偏差を補償する位相差の例を図１４に示す。
【００４０】
図１４に示すように、増幅手段１４−１，１４−２の定常時は出力偏差が零になるので、２経路間に90度の位相差を与えるために、０／90度位相制御手段３４で90度の位相制御を行い、０／180 度位相制御手段３５で 180度の位相制御を行う。
【００４１】
また、増幅手段１４−１が故障し、増幅手段１４−１，１４−２の出力偏差が＋無限大になる場合には、増幅手段１４−２の出力が損失なく出力されるように２経路間に０度の位相差を与えるために、０／90度位相制御手段３４で０度の位相制御を行い、０／180 度位相制御手段３５で０度の位相制御を行う。
【００４２】
また、増幅手段１４−２が故障し、増幅手段１４−１，１４−２の出力偏差が−無限大になる場合には、増幅手段１４−１の出力が損失なく出力されるように２経路間に 180度の位相差を与えるために、０／90度位相制御手段３４で０度の位相制御を行い、０／180 度位相制御手段３５で 180度の位相制御を行う。
【００４３】
なお、ここでは90度ハイブリッド３３−１，３３−２に対して、位相設定が固定の０／90度位相制御手段３４と０／180 度位相制御手段３５を用いた例を示したが、２経路間の位相差が０度、90度、 180度に設定できるものであればよい。また、90度ハイブリッド３３−１，３３−２に替えて 180度ハイブリッドと90度ハイブリッドで構成した場合は、２経路間の位相差が−90度、０度、90度に設定できればよい。
【００４４】
（実施例４…増幅手段の出力偏差への対応）
図１３は、本発明の電力増幅装置の実施例４の構成例を示す。
図１３において、実施例４の電力増幅装置は、分配手段１１、位相制御手段１２−１，１２−２、増幅手段１４−１，１４−２、90度ハイブリッド４１−１、位相制御手段４２，４３、90度ハイブリッド４１−２、レベル検出手段４４により構成される。入力信号は、分配手段１１で分配後、増幅手段１４−１，１４−２の位相誤差を補償するための位相制御手段１２−１，１２−２を介して増幅手段１４−１，１４−２に入力し、２入力２出力の90度ハイブリッド４１−１の２出力が位相制御手段４２，４３を介して２入力２出力の90度ハイブリッド４１−２に入力し、90度ハイブリッド４１−２の合成端子から合成信号成分が出力される。
【００４５】
レベル検出手段４４は、90度ハイブリッド４１−２のアイソレーション端子から出力された信号成分を検出し、その検出レベルが最小化するように位相制御手段１２−１，１２−２の位相量を調整するとともに、位相制御手段４２，４３の位相量を調整する。ただし、位相制御手段１２−１，１２−２は増幅手段１４−１，１４−２の位相誤差補償用であり、位相制御手段４２，４３は増幅手段１４−１，１４−２の出力偏差補償用である。なお、位相制御手段１２−１，１２−２および位相制御手段４２，４３は、経路間の位相差を調整すればよいため、何れか一方を省略することが可能であり、何れか一方を制御する構成であってもよい。アイソレーション端子からの出力が最小であるということは、他方の合成端子からの出力が最大であることを意味する。
【００４６】
ここでは、90度ハイブリッド４１−１，４１−２を用いた場合には、図１４に示すように、増幅手段１４−１，１４−２の出力偏差に応じたレベル検出手段４４の制御により、位相制御手段４２，４３で90度を基準に０度〜 180度の位相差を与える構成になるが、 180度ハイブリッドと90度ハイブリッドの組み合わせの場合には、位相制御手段４２，４３で０度を基準に−90度から＋90度の位相差を与える構成となる。
【００４７】
また、図１７(a),(b) に示すように、合成出力は位相誤差および出力偏差に対して、それぞれ単調減少であるため、位相誤差補償用の位相制御手段１２−１，１２−２および出力偏差補償用の位相制御手段４２，４３を交互に動作させて位相量を調整して、アイソレーション端子の出力信号の最小化を実現してもよい。また、図２および図３に示す構成のように、合成端子の出力信号をモニタして該出力信号の最大化を図るようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１１  分配手段
１２  位相制御手段
１３  振幅制御手段
１４  増幅手段
１５  合成手段
１６，４４  レベル検出手段
１７  送受信装置
１８  通信衛星
１９  ＢＵＣ（ブロックアップコンバータ）
２０  基準発振器
２１，３１  経路切替手段
２２，３２，３６  故障検出手段
３３，４１  90度ハイブリッド
３４  ０／90度位相制御手段
３５  ０／180 度位相制御手段
４２，４３  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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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