(57)【要約】【課題】  宇宙太陽発電システムに用いられる発振系を、コンパクトに、軽量に構成し、重量当たりの出力を大きくできる電力合成回路及び該回路を備えた宇宙太陽発電システムを提供することが課題である。【解決手段】  発振器と、該発振器の発振出力と外部からの信号を比較し、該比較結果に基づいて前記発振器へ電力を供給する電源の電流値を制御して、前記発振器の発振出力を前記外部からの信号と略同周波数／同位相とする制御手段と、一の側にアッテネータとショートプランジャで構成された結合調整回路を接続したハイブリッド回路とを備え、前記複数の発振系のうちの一の発振系は、該一の発振系における発振器の発振周波数を外部からの信号の周波数に引き込んで同期させる注入同期手段を有して出力を前記ハイブリッド回路の前記一の側と逆側に接続され、該出力を前記ハイブリッド回路に接続された結合調整回路で反射して他の前記発振系の注入同期用入力として用いるようにした。【選択図】      図１
2005295265.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発振器と、該発振器の発振出力と外部からの信号を比較し、該比較結果に基づいて前記発振器へ電力を供給する電源の電流値若しくは電圧値を制御して、前記発振器の発振出力を前記外部からの信号と略同周波数／同位相とする制御手段とを備えた複数の発振系の電力を合成する電力合成回路であって、
前記電力合成回路は、一の側から入力した波が逆側に等配分されて逆相、あるいは同相で現れ、前記一の側と逆側から入力された逆相で大きさの等しい波が前記一の側の一端に、前記一の側と逆側から入力された同相で大きさの等しい波が前記一の側の他端に合成出力され、一の側に結合調整回路を接続したハイブリッド回路を備え、
前記複数の発振系のうちの一の発振系は、該一の発振系における発振器の発振周波数を外部からの信号の周波数に引き込んで同期させる注入同期手段を有して出力を前記ハイブリッド回路の前記一の側と逆側に接続され、該出力を前記ハイブリッド回路に接続された結合調整回路で反射して他の前記発振系の注入同期用入力として用いることを特徴とする電力合成回路。
【請求項２】
発振器と、該発振器の発振出力と外部からの信号を比較し、該比較結果に基づいて前記発振器へ電力を供給する電源の電流値若しくは電圧値を制御して、前記発振器の発振出力を前記外部からの信号と略同周波数／同位相とする制御手段とを備えた複数の発振系の電力を合成する電力合成回路であって、
前記電力合成回路は、一の側から入力した波が逆側に等配分されて逆相、あるいは同相で現れ、前記一の側と逆側から入力された逆相で大きさの等しい波が前記一の側の一端に、前記一の側と逆側から入力された同相で大きさの等しい波が前記一の側の他端に合成出力されるハイブリッド回路を備え、
前記外部からの信号を該ハイブリッド回路における一の側に接続すると共に一の側と逆側の出力を前記複数の発振系における外部信号入力として接続し、前記ハイブリッド回路からの外部信号入力を前記複数の発振系におけるそれぞれの注入同期用入力として用いることを特徴とする電力合成回路。
【請求項３】
発振器と、該発振器へ供給する電流値若しくは電圧値を制御して発振器の発振出力を制御する電源とを備えた複数の発振系の電力を合成する電力合成回路であって、
前記電力合成回路は、一の側から入力した波が逆側に等配分されて逆相、あるいは同相で現れ、前記一の側と逆側から入力された逆相で大きさの等しい波が前記一の側の一端に、前記一の側と逆側から入力された同相で大きさの等しい波が前記一の側の他端に合成出力されるハイブリッド回路と、前記発振器の発振出力と外部からの信号を比較し、該比較結果に基づいて前記電源の電流値若しくは電圧値を制御して前記発振器の発振出力を前記外部からの信号と略同周波数／同位相とする制御手段と、該制御手段を複数の発振系のそれぞれに時分割で切り替える切り替えスイッチとを備え、
前記ハイブリッド回路の一の側の一端に前記外部からの信号を接続すると共に、前記複数の発振系の出力を前記ハイブリッド回路の一の側とは逆側に接続し、該ハイブリッド回路からの外部信号入力を前記複数の発振系におけるそれぞれの注入同期用入力として用い、前記切り替えスイッチを切り替えて各発振系の周波数と位相を制御して合成することを特徴とする電力合成回路。
【請求項４】
発振器と、該発振器へ供給する電流値若しくは電圧値を制御して発振器の発振出力を制御する電源とを備えた複数の発振系の電力を合成する電力合成回路であって、
前記電力合成回路は、一の側から入力した波が逆側に等配分されて逆相、あるいは同相で現れ、前記一の側と逆側から入力された逆相で大きさの等しい波が前記一の側の一端に、前記一の側と逆側から入力された同相で大きさの等しい波が前記一の側の他端に合成出力され、一の側にアッテネータとショートプランジャで構成された結合調整回路を接続したハイブリッド回路と、前記発振器の発振出力と外部からの信号を比較し、該比較結果に基づいて前記電源の電流値若しくは電圧値を制御して前記発振器の発振出力を前記外部からの信号と略同周波数／同位相とする制御手段と、該制御手段を複数の発振系のそれぞれに時分割で切り替える切り替えスイッチとを備え、
前記複数の発振系のうちの一の発振系は、該一の発振系における発振器の発振周波数を外部からの信号の周波数に引き込んで同期させる注入同期手段を有して出力を前記ハイブリッド回路の前記一の側と逆側に接続され、該出力を前記ハイブリッド回路に接続された結合調整回路で反射して他の前記発振系の注入同期用入力として用い、前記切り替えスイッチを切り替えて各発振系の周波数と位相を制御して合成することを特徴とする電力合成回路。
【請求項５】
前記発振器へ電力を供給する電源に、前記複数の発振系が同期したときの状態の電圧または電流を記憶するサンプル保持機能を持たせ、前記切り替えスイッチが他の発振系に切り替えられたときに保持した電圧値または電流値で発振をおこなわせることを特徴とする請求項３または４に記載した電力合成回路。
【請求項６】
前記ハイブリッド回路を前記各発振系に対応して複数備え、各ハイブリッド回路の出力をカプラを介して次段用に設けたハイブリッド回路の一の側と逆側に接続して接続された発振系の注入同期用入力として用いることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載した電力合成回路。
【請求項７】
前記ハイブリッド回路を前記各発振系に対応して複数備えて、各ハイブリッド回路の出力をカプラを介して次段用に設けたハイブリッド回路の前記一の側と逆側に接続して接続された発振系の注入同期用入力として用い、さらに、前記隣り合うハイブリッド回路出力を２つずつ入力とする次段のハイブリッド回路をツリー状に設け、複数の発振系の出力を統合することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載した電力合成回路。
【請求項８】
前記発振器の発振出力を前記外部からの信号と略同周波数／同位相とする制御手段は、ＰＬＬ（フェーズ・ロック・ループ）制御回路であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載した電力合成回路。
【請求項９】
前記一の発振系を、他の発振系に対して９０度の電気長だけ距離を置いて前記ハイブリッド回路に接続したことを特徴とする請求項２に記載した電力合成回路。
【請求項１０】
前記一の発振系に、１８０度移相器を接続したことを特徴とする請求項２に記載した電力合成回路。
【請求項１１】
宇宙空間に設けられた太陽発電パネルと、該太陽発電パネルが発生した電力を受けてマイクロ波を発生する発振器と、該発振器の発振出力と外部からの信号を比較し、該比較結果に基づいて前記太陽発電パネルが発生した電力の電流値若しくは電圧値を制御して、前記発振器の発振出力を前記外部からの信号と略同周波数／同位相とする制御手段とを備えた複数の発振系の電力を合成する電力合成回路を備えた宇宙太陽発電システムであって、
前記電力合成回路は、一の側から入力した波が逆側に等配分されて逆相、あるいは同相で現れ、前記一の側と逆側から入力された逆相で大きさの等しい波が前記一の側の一端に、前記一の側と逆側から入力された同相で大きさの等しい波が前記一の側の他端に合成出力され、一の側にアッテネータとショートプランジャで構成された結合調整回路を接続したハイブリッド回路を備え、
前記複数の発振系のうちの一の発振系は、該一の発振系における発振器の発振周波数を外部からの信号の周波数に引き込んで同期させる注入同期手段を有して出力を前記ハイブリッド回路の前記一の側と逆側に接続され、該出力を前記ハイブリッド回路に接続された結合調整回路で反射して他の前記発振系の注入同期用入力として用いることを特徴とする電力合成回路を備えた宇宙太陽発電システム。
【請求項１２】
宇宙空間に設けられた太陽発電パネルと、該太陽発電パネルが発生した電力を受けてマイクロ波を発生する発振器と、該発振器の発振出力と外部からの信号を比較し、該比較結果に基づいて前記太陽発電パネルが発生した電力の電流値若しくは電圧値を制御して、前記発振器の発振出力を前記外部からの信号と略同周波数／同位相とする制御手段とを備えた複数の発振系の電力を合成する電力合成回路を備えた宇宙太陽発電システムであって、
前記電力合成回路は、一の側から入力した波が逆側に等配分されて逆相、あるいは同相で現れ、前記一の側と逆側から入力された逆相で大きさの等しい波が前記一の側の一端に、前記一の側と逆側から入力された同相で大きさの等しい波が前記一の側の他端に合成出力されるハイブリッド回路を備え、
前記外部からの信号を該ハイブリッド回路における一の側に接続すると共に一の側と逆側の出力を前記複数の発振系における外部信号入力として接続し、該ハイブリッド回路からの外部信号入力を前記複数の発振系におけるそれぞれの注入同期用入力として用いることを特徴とする電力合成回路を備えた宇宙太陽発電システム。
【請求項１３】
宇宙空間に設けられた太陽発電パネルと、該太陽発電パネルが発生した電力を受けてマイクロ波を発生する発振器と、該発振器へ供給する前記太陽発電パネルが発生した電力の電流値若しくは電圧値を制御して発振器の発振出力を制御する手段とを備えた複数の発振系の電力を合成する電力合成回路を備えた宇宙太陽発電システムであって、
前記電力合成回路は、一の側から入力した波が逆側に等配分されて逆相、あるいは同相で現れ、前記一の側と逆側から入力された逆相で大きさの等しい波が前記一の側の一端に、前記一の側と逆側から入力された同相で大きさの等しい波が前記一の側の他端に合成出力されるハイブリッド回路と、前記発振器の発振出力と外部からの信号を比較し、該比較結果に基づいて前記電源の電流値を制御して前記発振器の発振出力を前記外部からの信号と略同周波数／同位相とする制御手段と、該制御手段を複数の発振系のそれぞれに時分割で切り替える切り替えスイッチとを備え、
前記ハイブリッド回路の一の側の一端に前記外部からの信号を接続すると共に、前記複数の発振系の出力を前記ハイブリッド回路の一の側とは逆側に接続し、該ハイブリッド回路からの外部信号入力を前記複数の発振系におけるそれぞれの注入同期用入力として用い、前記切り替えスイッチを切り替えて各発振系の周波数と位相を制御して合成することを特徴とする電力合成回路を備えた宇宙太陽発電システム。
【請求項１４】
宇宙空間に設けられた太陽発電パネルと、該太陽発電パネルが発生した電力を受けてマイクロ波を発生する発振器と、該発振器へ供給する前記太陽発電パネルが発生した電力の電流値若しくは電圧値を制御して発振器の発振出力を制御する手段とを備えた複数の発振系の電力を合成する電力合成回路を備えた宇宙太陽発電システムであって、
前記電力合成回路は、一の側から入力した波が逆側に等配分されて逆相、あるいは同相で現れ、前記一の側と逆側から入力された逆相で大きさの等しい波が前記一の側の一端に、前記一の側と逆側から入力された同相で大きさの等しい波が前記一の側の他端に合成出力され、一の側にアッテネータとショートプランジャで構成された結合調整回路を接続したハイブリッド回路と、前記発振器の発振出力と外部からの信号を比較し、該比較結果に基づいて前記電源の電流値若しくは電圧値を制御して前記発振器の発振出力を前記外部からの信号と略同周波数／同位相とする制御手段と、該制御手段を複数の発振系のそれぞれに時分割で切り替える切り替えスイッチとを備え、
前記複数の発振系のうちの一の発振系は、該一の発振系における発振器の発振周波数を外部からの信号の周波数に引き込んで同期させる注入同期手段を有して出力を前記ハイブリッド回路の前記一の側と逆側に接続され、該出力を前記ハイブリッド回路に接続された結合調整回路で反射して他の前記発振系の注入同期用入力として用い、前記切り替えスイッチを切り替えて各発振系の周波数と位相を制御して合成することを特徴とする電力合成回路を備えた宇宙太陽発電システム。
【請求項１５】
前記発振器へ電力を供給する電源に、前記複数の発振系が同期したときの状態の電圧または電流を記憶するサンプル保持機能を持たせ、前記切り替えスイッチが他の発振系に切り替えられたときに保持した電圧値または電流値で発振をおこなわせることを特徴とする請求項１３または１４に記載した電力合成回路を備えた宇宙太陽発電システム。
【請求項１６】
前記ハイブリッド回路を前記各発振系に対応して複数備え、各ハイブリッド回路の出力をカプラを介して次段用に設けたハイブリッド回路の一の側と逆側に接続して接続された発振系の注入同期用入力として用いることを特徴とする請求項１１乃至１４のいずれかに記載した電力合成回路を備えた宇宙太陽発電システム。
【請求項１７】
前記ハイブリッド回路を前記各発振系に対応して複数備えて、各ハイブリッド回路の出力をカプラを介して次段用に設けたハイブリッド回路の前記一の側と逆側に接続して接続された発振系の注入同期用入力として用い、さらに、前記隣り合うハイブリッド回路出力を２つずつ入力とする次段のハイブリッド回路をツリー状に設け、複数の発振系の出力を統合することを特徴とする請求項１１乃至１４のいずれかに記載した電力合成回路を備えた宇宙太陽発電システム。
【請求項１８】
前記発振器の発振出力を前記外部からの信号と略同周波数／同位相とする制御手段は、ＰＬＬ（フェーズ・ロック・ループ）制御回路であることを特徴とする請求項１１乃至１４のいずれかに記載した電力合成回路を備えた宇宙太陽発電システム。
【請求項１９】
前記一の発振系を、他の発振系に対して９０度の電気長だけ距離を置いて前記ハイブリッド回路に接続したことを特徴とする請求項１２に記載した電力合成回路を備えた宇宙太陽発電システム。
【請求項２０】
前記一の発振系に、１８０度移相器を接続したことを特徴とする請求項１２に記載した電力合成回路を備えた宇宙太陽発電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力合成回路及び該回路を備えた宇宙太陽発電システムに関し、特に、宇宙空間に巨大な太陽電池パネルを広げ、発生した電力をマイクロ波で地上に送信するようにした宇宙太陽発電システムにおけるマイクロ波発信モジュールを、小型化、軽量化した電力合成回路及び該回路を備えた宇宙太陽発電システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
宇宙航空研究開発機構（ＪＡＸＡ：Ｊａｐａｎ  Ａｅｒｏｓｐａｃｅ  Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ  Ａｇｅｎｃｙ）では、将来の化石燃料の枯渇に備えて太陽エネルギーの有効利用を目的に、宇宙空間に大型太陽電池パネルを設置し、得られた電力をマイクロ波やレーザ光に変換して地上に送るＳＳＰＳ（Ｓｐａｃｅ  Ｓｏｌａｒ  Ｐｏｗｅｒ  Ｓｙｓｔｅｍ）構想を発表している。
【０００３】
これは例えばマイクロ波を利用する場合、赤道上空３万６０００ｋｍの静止軌道上に、図１０に示したように、５ｋｍ×１０ｋｍ程度の大きさの太陽電池パネル１００を有した宇宙エネルギー利用システムを打ち上げ、太陽光１０１によって発電した電力をパネルの中の発振系（１ｍ×０．５ｍ×０．３ｍ程度の大きさ）１０２でマイクロ波１０３に変換して、送電アンテナ１０４で地上に設けた受信用アンテナ１０５に送り、電力などのエネルギーとして利用するもので、将来的には１００万ｋｗ級の発電を目指している。
【０００４】
このうち、宇宙へ打ち上げる発振系１０２は、例えば特許文献１に示され、図１１に示したようにマグネトロンや半導体を用いた発振器１１を用いたものが使われる。
【０００５】
この図１１に示した従来の発振系の動作を簡単に説明すると、図中１０２は発振系、２は注入同期回路、３はＰＬＬフィードバックループであり、例えばマグネトロンを用いた場合この発振器（マグネトロン）１１のアノード（陽極）・カソード（陰極）間には、高圧直流（ＤＣ）安定化電源１２により高圧直流電流（以下、アノード電流と称する）が流され、これによって発振器（マグネトロン）１１は発振状態に設定される。
【０００６】
いま、発振器（マグネトロン）１１が高圧直流安定化電源１２からアノード電流が供給されて発振状態にあるとすると、この状態で、リファレンス信号発生器１３で発生した発振器（マグネトロン）１１の固有発振周波数に近い周波数を持つリファレンス信号を、サーキュレータ１６を介して発振器（マグネトロン）１１に注入することで、発振器（マグネトロン）１１の発振周波数は、リファレンス信号発生器１３の周波数に引き込まれていく。
【０００７】
そして、発振器（マグネトロン）１１から放射されるマイクロ波を、サーキュレータ１６、方向性結合器１８を介して外部出力し、また、方向性結合器１８で抽出されたマイクロ波出力をミキサ１７によって分配器１５からのリファレンス信号と混合し、ＬＰＦ（ロー・パス・フィルタ）２０を介して例えば発振器（マグネトロン）１１の発振位相とリファレンス信号の位相差情報から、アノード電流の補正値を算出するためのパーソナルコンピュータなどのＰＣ１９に供給して、マイクロ波出力、すなわち発振器（マグネトロン）１１の発振周波数信号とリファレンス信号との周波数誤差、及び位相誤差を検出する。
【０００８】
そして、この検出された周波数誤差、及び位相誤差に基づいてＰＣ１９は、制御信号を直流（ＤＣ）電源１２に送り、発振器（マグネトロン）１１の発振周波数がリファレンス信号に近づくよう発振器（マグネトロン）１１のアノード電流値を制御し、互いに周波数が一致し、位相が９０度差となるまでアノード電流を変化させる。
【０００９】
このようにして、発振器（マグネトロン）１１のアノード電流をその発振周波数信号とリファレンス信号との比較によるフィードバックループによって制御することで、発振器（マグネトロン）１１の発振周波数をリファレンス信号に一致させ、位相を９０度差にロックすることができる。このときのアノード電流による周波数制御幅は、コイルを用いて電磁界を制御する場合に比して格段に広くとることができ、この出力は、さらにサーキュレータ２１を介して出力端子２３から出力される。なお、２２は、整合終端であり、サーキュレータ１６、方向性結合器１８を介して外部に出力される信号は、サーキュレータ１６の持つ特性により、リファレンス信号入力側に戻ることはない。
【００１０】
そしてこの発振系１０２は、この図１０、図１１に示したように、多数の発振系１０２１、１０２２……が用いられ、それぞれの発振系１０２１、１０２２……で位相と周波数をリファレンス信号に合わせることで、多数の発振系があっても、それぞれの位相と周波数の揃ったマイクロ波を得ることができる。
【００１１】
しかしながら、この発振系１０２は、その数が非常に多いため、宇宙太陽発電システムを構築するにあたって打ち上げる際、なるべく軽量化、コンパクト化することが望まれる。すなわち、重量当たりの出力が、最終的には５０Ｗ／ｋｇ程度の効率となることが望ましいが、従来の発振系１０２は、図１１に示したように、それぞれ独立した発振系１０２１、１０２２……として構成されていたため、例えば７．５Ｗ／ｋｇ程度の効率しか得られなかった。
【００１２】
こういった宇宙太陽発電システムにおいて、効率良くマイクロ波を地上に送るシステムについては例えば特許文献２に、宇宙空間に複数台配置された発電衛星から送信されるマイクロ波をインコヒーレントに変調し、送信電力の地上での電力密度を小さくすると共に、地上に送信される総エネルギー量のロスを少なくするようにしたシステムが示されている。また特許文献３には、発電衛星を複数の発電衛星グループに分け、それぞれのグループ内における各発電衛星が送信するマイクロ波の位相量を調整することにより、個々の発電衛星のアンテナ開口面積を大きくすることなく、送信マイクロ波のビーム幅を狭くし、また、発電衛星グループ間でマイクロ波が干渉するとビーム幅が狭くなるので、互いに非干渉となるように各発電衛星において位相調整後のマイクロ波をインコヒーレントなマイクロ波に変調するようにしたシステムが示されている。
【００１３】
また、特許文献４には、複数の発電衛星の宇宙空間における姿勢変動、相対的な位置関係の変化に対し、個々に送信するマイクロ波の位相量を調節するため、制御衛星２が、各発電衛星の位置を計測して位相調整量を算出し、各発電衛星に送信するようにしたシステムが示されている。
【００１４】
【特許文献１】特開２００２−４３８４８号公報
【特許文献２】特開２００２−９５１８９号公報
【特許文献３】特開２００２−９５１９０号公報
【特許文献４】特開２００１−３０９５８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、特許文献２乃至４に示されたシステムは、マイクロ波を効率良く地上に送るためのシステムであり、発信モジュールそのものを軽量化、コンパクト化することについては何ら述べられていない。
【００１６】
そのため本発明においては、宇宙太陽発電システムに用いられる発振系を、コンパクトに、軽量に構成し、重量当たりの出力を大きくできる電力合成回路及び該回路を備えた宇宙太陽発電システムを提供することが課題である。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決するため本発明の電力合成回路は、
発振器と、該発振器の発振出力と外部からの信号を比較し、該比較結果に基づいて前記発振器へ電力を供給する電源の電流値若しくは電圧値を制御して、前記発振器の発振出力を前記外部からの信号と略同周波数／同位相とする制御手段とを備えた複数の発振系の電力を合成する電力合成回路であって、
前記電力合成回路は、一の側から入力した波が逆側に等配分されて逆相、あるいは同相で現れ、前記一の側と逆側から入力された逆相で大きさの等しい波が前記一の側の一端に、前記一の側と逆側から入力された同相で大きさの等しい波が前記一の側の他端に合成出力され、一の側にアッテネータとショートプランジャで構成された結合調整回路を接続したハイブリッド回路を備え、
前記複数の発振系のうちの一の発振系は、該一の発振系における発振器の発振周波数を外部からの信号の周波数に引き込んで同期させる注入同期手段を有して出力を前記ハイブリッド回路の前記一の側と逆側に接続され、該出力を前記ハイブリッド回路に接続された結合調整回路で反射して他の前記発振系の注入同期用入力として用いることを特徴とする。
また、この電力合成回路を備えた宇宙太陽発電システムは、
宇宙空間に設けられた太陽発電パネルと、該太陽発電パネルが発生した電力を受けてマイクロ波を発生する発振器と、該発振器の発振出力と外部からの信号を比較し、該比較結果に基づいて前記太陽発電パネルが発生した電力の電流値若しくは電圧値を制御して、前記発振器の発振出力を前記外部からの信号と略同周波数／同位相とする制御手段とを備えた複数の発振系の電力を合成する電力合成回路を備えた宇宙太陽発電システムであって、
前記電力合成回路は、一の側から入力した波が逆側に等配分されて逆相、あるいは同相で現れ、前記一の側と逆側から入力された逆相で大きさの等しい波が前記一の側の一端に、前記一の側と逆側から入力された同相で大きさの等しい波が前記一の側の他端に合成出力され、一の側にアッテネータとショートプランジャで構成された結合調整回路を接続したハイブリッド回路を備え、
前記複数の発振系のうちの一の発振系は、該一の発振系における発振器の発振周波数を外部からの信号の周波数に引き込んで同期させる注入同期手段を有して出力を前記ハイブリッド回路の前記一の側と逆側に接続され、該出力を前記ハイブリッド回路に接続された結合調整回路で反射して他の前記発振系の注入同期用入力として用いることを特徴とする。
【００１８】
そして同じく本発明の電力合成回路は、
発振器と、該発振器の発振出力と外部からの信号を比較し、該比較結果に基づいて前記発振器へ電力を供給する電源の電流値若しくは電圧値を制御して、前記発振器の発振出力を前記外部からの信号と略同周波数／同位相とする制御手段とを備えた複数の発振系の電力を合成する電力合成回路であって、
前記電力合成回路は、一の側から入力した波が逆側に等配分されて逆相、あるいは同相で現れ、前記一の側と逆側から入力された逆相で大きさの等しい波が前記一の側の一端に、前記一の側と逆側から入力された同相で大きさの等しい波が前記一の側の他端に合成出力されるハイブリッド回路を備え、
前記外部からの信号を該ハイブリッド回路における一の側に接続すると共に一の側と逆側の出力を前記複数の発振系における外部信号入力として接続し、前記ハイブリッド回路からの外部信号入力を前記複数の発振系におけるそれぞれの注入同期用入力として用いることを特徴とする。
また、この電力合成回路を備えた宇宙太陽発電システムは、
宇宙空間に設けられた太陽発電パネルと、該太陽発電パネルが発生した電力を受けてマイクロ波を発生する発振器と、該発振器の発振出力と外部からの信号を比較し、該比較結果に基づいて前記太陽発電パネルが発生した電力の電流値若しくは電圧値を制御して、前記発振器の発振出力を前記外部からの信号と略同周波数／同位相とする制御手段とを備えた複数の発振系の電力を合成する電力合成回路を備えた宇宙太陽発電システムであって、
前記電力合成回路は、一の側から入力した波が逆側に等配分されて逆相、あるいは同相で現れ、前記一の側と逆側から入力された逆相で大きさの等しい波が前記一の側の一端に、前記一の側と逆側から入力された同相で大きさの等しい波が前記一の側の他端に合成出力されるハイブリッド回路を備え、
前記外部からの信号を該ハイブリッド回路における一の側に接続すると共に一の側と逆側の出力を前記複数の発振系における外部信号入力として接続し、該ハイブリッド回路からの外部信号入力を前記複数の発振系におけるそれぞれの注入同期用入力として用いることを特徴とする。
【００１９】
そして同じく本発明の電力合成回路は、
発振器と、該発振器へ供給する電流値若しくは電圧値を制御して発振器の発振出力を制御する電源とを備えた複数の発振系の電力を合成する電力合成回路であって、
前記電力合成回路は、一の側から入力した波が逆側に等配分されて逆相、あるいは同相で現れ、前記一の側と逆側から入力された逆相で大きさの等しい波が前記一の側の一端に、前記一の側と逆側から入力された同相で大きさの等しい波が前記一の側の他端に合成出力されるハイブリッド回路と、前記発振器の発振出力と外部からの信号を比較し、該比較結果に基づいて前記電源の電流値若しくは電圧値を制御して前記発振器の発振出力を前記外部からの信号と略同周波数／同位相とする制御手段と、該制御手段を複数の発振系のそれぞれに時分割で切り替える切り替えスイッチとを備え、
前記ハイブリッド回路の一の側の一端に前記外部からの信号を接続すると共に、前記複数の発振系の出力を前記ハイブリッド回路の一の側とは逆側に接続し、該ハイブリッド回路からの外部信号入力を前記複数の発振系におけるそれぞれの注入同期用入力として用い、前記切り替えスイッチを切り替えて各発振系の周波数と位相を制御して合成することを特徴とする。
また、この電力合成回路を備えた宇宙太陽発電システムは、
宇宙空間に設けられた太陽発電パネルと、該太陽発電パネルが発生した電力を受けてマイクロ波を発生する発振器と、該発振器へ供給する前記太陽発電パネルが発生した電力の電流値若しくは電圧値を制御して発振器の発振出力を制御する手段とを備えた複数の発振系の電力を合成する電力合成回路を備えた宇宙太陽発電システムであって、
前記電力合成回路は、一の側から入力した波が逆側に等配分されて逆相、あるいは同相で現れ、前記一の側と逆側から入力された逆相で大きさの等しい波が前記一の側の一端に、前記一の側と逆側から入力された同相で大きさの等しい波が前記一の側の他端に合成出力されるハイブリッド回路と、前記発振器の発振出力と外部からの信号を比較し、該比較結果に基づいて前記電源の電流値を制御して前記発振器の発振出力を前記外部からの信号と略同周波数／同位相とする制御手段と、該制御手段を複数の発振系のそれぞれに時分割で切り替える切り替えスイッチとを備え、
前記ハイブリッド回路の一の側の一端に前記外部からの信号を接続すると共に、前記複数の発振系の出力を前記ハイブリッド回路の一の側とは逆側に接続し、該ハイブリッド回路からの外部信号入力を前記複数の発振系におけるそれぞれの注入同期用入力として用い、前記切り替えスイッチを切り替えて各発振系の周波数と位相を制御して合成することを特徴とする。
【００２０】
さらに同じく本発明の電力合成回路は、
発振器と、該発振器へ供給する電流値若しくは電圧値を制御して発振器の発振出力を制御する電源とを備えた複数の発振系の電力を合成する電力合成回路であって、
前記電力合成回路は、一の側から入力した波が逆側に等配分されて逆相、あるいは同相で現れ、前記一の側と逆側から入力された逆相で大きさの等しい波が前記一の側の一端に、前記一の側と逆側から入力された同相で大きさの等しい波が前記一の側の他端に合成出力され、一の側にアッテネータとショートプランジャで構成された結合調整回路を接続したハイブリッド回路と、前記発振器の発振出力と外部からの信号を比較し、該比較結果に基づいて前記電源の電流値若しくは電圧値を制御して前記発振器の発振出力を前記外部からの信号と略同周波数／同位相とする制御手段と、該制御手段を複数の発振系のそれぞれに時分割で切り替える切り替えスイッチとを備え、
前記複数の発振系のうちの一の発振系は、該一の発振系における発振器の発振周波数を外部からの信号の周波数に引き込んで同期させる注入同期手段を有して出力を前記ハイブリッド回路の前記一の側と逆側に接続され、該出力を前記ハイブリッド回路に接続された結合調整回路で反射して他の前記発振系の注入同期用入力として用い、前記切り替えスイッチを切り替えて各発振系の周波数と位相を制御して合成することを特徴とする。
また、この電力合成回路を備えた宇宙太陽発電システムは、
宇宙空間に設けられた太陽発電パネルと、該太陽発電パネルが発生した電力を受けてマイクロ波を発生する発振器と、該発振器へ供給する前記太陽発電パネルが発生した電力の電流値若しくは電圧値を制御して発振器の発振出力を制御する手段とを備えた複数の発振系の電力を合成する電力合成回路を備えた宇宙太陽発電システムであって、
前記電力合成回路は、一の側から入力した波が逆側に等配分されて逆相、あるいは同相で現れ、前記一の側と逆側から入力された逆相で大きさの等しい波が前記一の側の一端に、前記一の側と逆側から入力された同相で大きさの等しい波が前記一の側の他端に合成出力され、一の側にアッテネータとショートプランジャで構成された結合調整回路を接続したハイブリッド回路と、前記発振器の発振出力と外部からの信号を比較し、該比較結果に基づいて前記電源の電流値若しくは電圧値を制御して前記発振器の発振出力を前記外部からの信号と略同周波数／同位相とする制御手段と、該制御手段を複数の発振系のそれぞれに時分割で切り替える切り替えスイッチとを備え、
前記複数の発振系のうちの一の発振系は、該一の発振系における発振器の発振周波数を外部からの信号の周波数に引き込んで同期させる注入同期手段を有して出力を前記ハイブリッド回路の前記一の側と逆側に接続され、該出力を前記ハイブリッド回路に接続された結合調整回路で反射して他の前記発振系の注入同期用入力として用い、前記切り替えスイッチを切り替えて各発振系の周波数と位相を制御して合成することを特徴とする。
【００２１】
また、前記発振器へ電力を供給する電源に、前記複数の発振系が同期したときの状態の電圧または電流を記憶するサンプル保持機能を持たせ、前記切り替えスイッチが他の発振系に切り替えられたときに保持した電圧値または電流値で発振をおこなわせることを特徴とする。
【００２２】
そして、前記ハイブリッド回路を前記各発振モジュールに対応して複数備え、各ハイブリッド回路の出力をカプラを介して次段用に設けたハイブリッド回路の一の側と逆側に接続して接続された発振モジュールの注入同期用入力として用いることを特徴とする。
【００２３】
さらに、前記ハイブリッド回路を前記各発振モジュールに対応して複数備えて、各ハイブリッド回路の出力をカプラを介して次段用に設けたハイブリッド回路の前記一の側と逆側に接続して接続された発振モジュールの注入同期用入力として用い、さらに、前記隣り合うハイブリッド回路出力を２つずつ入力とする次段のハイブリッド回路をツリー状に設け、複数の発振モジュールの出力を統合することを特徴とする。
【００２４】
また、前記発振器の発振出力を前記外部からの信号と略同周波数／同位相とする制御手段は、ＰＬＬ（フェーズ・ロック・ループ）制御回路であることを特徴とする。
【００２５】
前記一の発振モジュールを、他の発振モジュールに対して９０度の電気長だけ距離を置いて前記ハイブリッド回路に接続したことを特徴とする。
【００２６】
前記一の発振モジュールに、１８０度移相器を接続したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
このように、複数の発振系のうちの一の発振系は、該一の発振系における発振器の発振周波数を外部からの信号の周波数に引き込んで同期させる注入同期手段を有して出力をハイブリッド回路の一の側と逆側に接続され、該出力を前記ハイブリッド回路に接続された結合調整回路で反射して他の前記発振系の注入同期用入力として用いることにより、この電力合成回路と宇宙太陽発電システムは、電源の共有化、注入同期に必要な回路、特に高価で重量大なサーキュレータの個数削減が可能となり、それだけ安価に構成できると共に、重量と大きさがそれだけ小さくできる。
【００２８】
また、外部からの信号をハイブリッド回路における一の側に接続すると共に一の側と逆側の出力を複数の発振系における外部信号入力として接続し、ハイブリッド回路からの外部信号入力を複数の発振系におけるそれぞれの注入同期用入力として用いることにより、この電力合成回路と宇宙太陽発電システムも、注入同期に必要な回路、特に高価で重量大なサーキュレータの個数削減が可能となり、それだけ安価に構成できると共に、重量と大きさがそれだけ小さくできる。
【００２９】
さらに本発明は、発振器の発振出力と外部からの信号を比較し、該比較結果に基づいて電源の電流値若しくは電圧値を制御して発振器の発振出力を外部からの信号と略同周波数／同位相とする制御手段と、該制御手段を複数の発振系のそれぞれに時分割で切り替える切り替えスイッチとを備え、ハイブリッド回路の一の側の一端に前記外部からの信号を接続すると共に、複数の発振系の出力をハイブリッド回路の一の側とは逆側に接続し、該ハイブリッド回路からの外部信号入力を前記複数の発振系におけるそれぞれの注入同期用入力として用い、前記切り替えスイッチを切り替えて各発振系の周波数と位相を制御して合成するようにとしたことにより、電源の電流値を制御して発振器の発振出力を外部からの信号と略同周波数／同位相とする制御手段の削減が可能となって、それだけ安価に構成できると共に、重量と大きさがそれだけ小さくできる。
【００３０】
また本発明は、発振器の発振出力と外部からの信号を比較し、該比較結果に基づいて電源の電流値若しくは電圧値を制御して前記発振器の発振出力を前記外部からの信号と略同周波数／同位相とする制御手段と、該制御手段を複数の発振系のそれぞれに時分割で切り替える切り替えスイッチとを備え、前記複数の発振系のうちの一の発振系は、該一の発振系における発振器の発振周波数を外部からの信号の周波数に引き込んで同期させる注入同期手段を有して出力を前記ハイブリッド回路の前記一の側と逆側に接続され、該出力を前記ハイブリッド回路に接続された結合調整回路で反射して他の前記発振系の注入同期用入力として用い、前記切り替えスイッチを切り替えて各発振系の周波数と位相を制御して合成することにより、電源の電流値を制御して発振器の発振出力を外部からの信号と略同周波数／同位相とする制御手段の削減が可能となって、それだけ安価に構成できると共に、重量と大きさがそれだけ小さくできる。
【００３１】
さらに、発振器へ電力を供給する電源に、前記複数の発振系が同期したときの状態の電圧または電流を記憶するサンプル保持機能を持たせ、前記切り替えスイッチが他の発振系に切り替えられたときに保持した電圧値または電流値で発振をおこなわせることにより、一度複数の発振系が同期すれば、あとはこのサンプル保持機能によって他の発振系の調節が行われていても問題なく同期した出力が得られる電力合成回路及び該回路を備えた宇宙太陽発電システムを提供することができる。
【００３２】
そして、前記ハイブリッド回路を前記各発振系に対応して複数備え、各ハイブリッド回路の出力をカプラを介して次段用に設けたハイブリッド回路の一の側と逆側に接続して接続された発振系の注入同期用入力として用いることにより、より多くの発振系を接続した電力合成回路及び該回路を備えた宇宙太陽発電システムを提供することができる。
【００３３】
さらに、前記ハイブリッド回路を前記各発振系に対応して複数備えて、各ハイブリッド回路の出力をカプラを介して次段用に設けたハイブリッド回路の前記一の側と逆側に接続して接続された発振系の注入同期用入力として用い、さらに、前記隣り合うハイブリッド回路出力を２つずつ入力とする次段のハイブリッド回路をツリー状に設け、複数の発振系の出力を統合することにより、たくさんの発振系があっても、それらを統合して１つの出力とすることが容易にできる電力合成回路及び該回路を備えた宇宙太陽発電システム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】
【００３４】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
【００３５】
図１は本発明になる電力合成回路の第１実施例のブロック図、図２は本発明になる電力合成回路の第２実施例のブロック図、図３は本発明になる電力合成回路の第３実施例のブロック図、図４は本発明になる電力合成回路の第４実施例のブロック図、図５は本発明になる電力合成回路の第５実施例のブロック図、図６は図１に示した第１実施例と図４、図５に示した第４、第５実施例を組み合わせて複数の発振系を接続した本発明になる電力合成回路の第６実施例のブロック図、図７、図８は図２に示した第２実施例と図４、図５に示した第４、第５実施例を組み合わせて複数の発振系を接続した本発明になる電力合成回路の第７、第８実施例のブロック図、図９は図６、図７、図８に示した第６、第７、図８実施例を組み合わせてツリー状に構成した本発明になる大電力合成回路の第９実施例のブロック図である。
【００３６】
図中前記図１１に示した従来例と同一構成要素には同一番号を付してある。図中１１はマグネトロンや半導体を用いた発振器で、例えば発振器としてマグネトロンを用いた場合、この発振器（マグネトロン）１１のアノード（陽極）・カソード（陰極）間には、高圧直流（ＤＣ）安定化電源１２により高圧直流電流（以下、アノード電流と称する）が流され、これによって発振器１１は発振状態に設定される。１３はリファレンス信号発生器１３で、発振器１１の固有発振周波数に近い周波数を持つリファレンス信号を発生させ、このリファレンス信号は移相器１４を介してサーキュレータ１６、ミキサ１７に供給される。このサーキュレータ１６は、供給されたリファレンス信号を第１端子から入力して第２端子から出力し、発振器１１に注入して発振器１１から放射されるマイクロ波を第２端子から取り込み、第３端子から出力する。
【００３７】
そしてこのサーキュレータ１６から出力されるマイクロ波は、マイクロ波出力の一部を分岐出力する方向性結合器１８に供給され、さらに一部は次のサーキュレータ２１からハイブリッド回路３３に、もう一方は減衰され（例えば−３０デシベル）て、前記ミキサ１７に供給される。このミキサは、リファレンス信号発生器１３からの信号（以下リファレンス信号と略称する）と方向性結合器１８からのマイクロ波出力を入力して混合するもので、このミキサ１７の出力は、ＬＰＦ（低域通過フィルタ）２０により不要な高調波成分が除去され、リファレンス信号とマイクロ波出力との周波数差／位相差相当の直流電圧信号に変換される。そしてこの直流電圧信号は、ＰＣ１９を介して直流（ＤＣ）電源１２に供給され、この制御信号に応じて発振器１１としてマグネトロンを用いた場合はアノード電流を増減し、その発振周波数を制御する。また、発振器１１として半導体を用いた場合は、周波数と位相の同期は、電源の電流値制御ではなくＶＣＯの外部制御電圧に対するＰＬＬ制御で行うことができる。なお以下の説明では、発振器１１としてマグネトロンを使用した場合を例に説明してゆくが、半導体発振器であっても良いことは勿論である。
【００３８】
３１はこのように構成した注入同期回路２、ＰＬＬ（フェーズ・ロック・ループ）フィードバックループ３を有する発振系、３２は発振系、３３は導波管ハイブリッド回路で、このハイブリッド回路３３は、Ｐ３から入力された波がＰ１、Ｐ２に等分配されて逆相で現れ、Ｐ４から入力された波がＰ１、Ｐ２に等分配されて同相で現れる。一方、Ｐ１、Ｐ２から逆相で大きさの等しい波を入力すると、Ｐ３に合成出力が現れ、Ｐ１、Ｐ２から同相で大きさの等しい波を入力すると、Ｐ４に合成出力が現れる性質を持つ。３４はハイブリッド回路３３からの出力、３５は具体的にはアッテネータとショートプランジャで構成された結合調整回路、３６、３７はハイブリッド回路３３によって注入同期を行う発振系、３８は９０度の電気長、３９は１８０度の移相器、４０、４１は発振系、４２、４３は同期して回路を切り替えることのできる切り替えスイッチ、４４、４５は発振系、４６、４７も同期して回路を切り替えることのできる切り替えスイッチ、４８、４９は発振系、５０は分配器、５１はＰＬＬ制御回路、５２は切り替えスイッチ、５３は発振系、５４はカプラ、５５は分配器、５６はＰＳ（Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔｅｒ）、５７はハイブリッド回路、５８はＰＳ、５９はハイブリッド回路、６０は出力、６１は終端、６２は分配器である。
【実施例１】
【００３９】
まず図１に基づき、本発明の第１実施例を説明すると、この第１実施例の電力合成回路は、前記図１１に示した従来の発振系１０２と同様に構成された発振系３１と、それに対して高価なサーキュレータ１６を省き、注入同期回路２の役目をハイブリッド回路３３に持たせた発振系３２とから構成されている。そのため、最初に発振系３１の動作を説明すると、いま、発振器１１としてマグネトロンを用い、この発振器（マグネトロン）１１が、高圧直流安定化電源１２からアノード電流が供給されて発振状態にあるとすると、この状態で、リファレンス信号発生器１３で生成した発振器１１の固有発振周波数に近い周波数を持つリファレンス信号を、サーキュレータ１６を介して発振器１１に注入することで、発振器１１の発振周波数は、リファレンス信号発生器１３の周波数に引き込まれていく。
【００４０】
そして発振器１１から放射されるマイクロ波を、サーキュレータ１６、方向性結合器１８を介してサーキュレータ２１に送ると共に、方向性結合器１８で抽出されたマイクロ波出力をミキサ１７によって移相器１４からのリファレンス信号と混合し、ＬＰＦ（ロー・パス・フィルタ）２０を介してＰＣ１９に供給して、マイクロ波出力、すなわち発振器１１の発振周波数信号とリファレンス信号との周波数誤差、及び位相誤差を検出する。
【００４１】
そして、この検出された周波数誤差、及び位相誤差に基づいてＰＣ１９は、制御信号を直流（ＤＣ）電源１２に送り、発振器１１の発振周波数がリファレンス信号に近づくよう発振器１１のアノード電流値を制御し、互いに周波数が一致し、位相が９０度差となるまでアノード電流を変化させる。
【００４２】
このようにして発振器１１のアノード電流を、その発振周波数信号とリファレンス信号との比較によるフィードバックループによって制御することで、発振器１１の発振周波数をリファレンス信号に一致させ、位相を９０度差にロックすることができる。このときのアノード電流による周波数制御幅は、コイルを用いて電磁界を制御する場合に比して格段に広くとることができ、この出力は、さらにサーキュレータ２１を介して出力端子２３からハイブリッド回路３３の入力端Ｐ２に入力される。
【００４３】
するとこのハイブリッド回路３３に入ったマイクロ波は、Ｐ４に接続された結合調整回路３５によって反射され、Ｐ１、Ｐ２に戻ってくる。そして発振系３２の方向性結合器１８から発振器１１へ供給されて、発振器１１の発振周波数が、ハイブリッド回路３３から供給された発振系３１の周波数に引き込まれていく。
【００４４】
そして発振器１１から発振系３２の方向性結合器１８送られたマイクロ波は、この方向性結合器１８からミキサ１７に送られ、発振系３１の場合と同様このミキサ１７によって移相器１４からのリファレンス信号と混合され、ＬＰＦ２０を介してＰＣ１９に供給されて、マイクロ波出力、すなわち発振器１１の発振周波数信号とリファレンス信号との周波数誤差、及び位相誤差が検出される。
【００４５】
そして、この検出された周波数誤差、及び位相誤差に基づいて発振系３２のＰＣ１９は、制御信号を直流（ＤＣ）電源１２に送り、発振器１１の発振周波数がリファレンス信号に近づくよう発振器１１のアノード電流値を制御し、互いに周波数が一致し、位相が９０度差となるまでアノード電流を変化させる。
【００４６】
このようにして発振系３１の場合と同様、発振器１１のアノード電流をその発振周波数信号とリファレンス信号との比較によるフィードバックループによって制御することで、発振器１１の発振周波数をリファレンス信号に一致させ、位相を９０度差にロックすることができ、発振系３１と発振系３２は、結合調整回路３５によって発振系３２への注入信号の位相を調整することにより、その発振周波数が同一で逆相のマイクロ波をハイブリッド回路３３のＰ１とＰ２に送るから、前記したようにＰ３からこれらの合成された出力が得られる。
【００４７】
すなわちこの図１から明らかなように、この第１実施例においては発振系３２に高価なサーキュレータが使われておらず、それだけ安価に構成できると共に、重量と大きさがそれだけ小さくできる。
【実施例２】
【００４８】
図２は、本発明になる電力合成回路の第２実施例のブロック図である。この図２に示した第２実施例では、２個の発振系３６、３７をハイブリッド回路３３の入力側に平列に接続し、Ｐ４より、リファレンス信号を入力することで、２個の発振系３６、３７の注入同期を行うものである。
【００４９】
すなわち、ハイブリッド回路３３のＰ４より入力されたリファレンス信号は、Ｐ１、Ｐ２に同相で現れ、それぞれの発振系３６、３７で増幅されて出力される。この動作は前記したのと同様であり、このとき、発振系３６、３７からＰ１およびＰ２までの電気長に、９０度の位相差を与えることで、増幅されたマイクロ波の位相がＰ１、Ｐ２で逆相になり、Ｐ３より合成された出力を取り出すことができる。
【００５０】
まず、ハイブリッド回路３３のＰ２から発振系３７へ入力されたリファレンス信号は、発振系３７の方向性結合器１８から発振器１１へ供給されて、発振器１１の発振周波数が、ハイブリッド回路３３から供給されたリファレンス信号の周波数に引き込まれていく。
【００５１】
そして発振系３７の発振器１１から方向性結合器１８送られたマイクロ波は、この方向性結合器１８からミキサ１７に送られ、このミキサ１７によって移相器１４からのリファレンス信号と混合され、ＬＰＦ（ロー・パス・フィルタ）２０を介してＰＣ１９に供給されて、マイクロ波出力、すなわち発振器１１の発振周波数信号とリファレンス信号との周波数誤差、及び位相誤差が検出される。
【００５２】
そして、この検出された周波数誤差、及び位相誤差に基づいて発振系３７のＰＣ１９は、制御信号を直流（ＤＣ）電源１２に送り、発振器１１の発振周波数がリファレンス信号に近づくよう発振器１１のアノード電流値を制御し、互いに周波数が一致し、位相が９０度差となるまでアノード電流を変化させる。
【００５３】
これは発振系３６の場合も全く同様であり、ハイブリッド回路３３のＰ１から９０度の位相差をもって発振系３６へ入力されたリファレンス信号は、発振系３６の方向性結合器１８から発振器１１へ供給されて、発振器１１の発振周波数が、ハイブリッド回路３３から供給されたリファレンス信号の周波数に引き込まれていく。
【００５４】
そして発振器１１から発振系３６の方向性結合器１８送られたマイクロ波は、この方向性結合器１８からミキサ１７に送られ、このミキサ１７によって移相器１４からのリファレンス信号と混合され、ＬＰＦ（ロー・パス・フィルタ）２０を介してＰＣ１９に供給されて、マイクロ波出力、すなわち発振器１１の発振周波数信号とリファレンス信号との周波数誤差、及び位相誤差が検出される。
【００５５】
そして、この検出された周波数誤差、及び位相誤差に基づいて発振系３６のＰＣ１９は、制御信号を直流（ＤＣ）電源１２に送り、発振器１１の発振周波数がリファレンス信号に近づくよう発振器１１のアノード電流値を制御し、互いに周波数が一致し、位相が９０度差となるまでアノード電流を変化させる。
【００５６】
このようにして発振系３６、３７から互いに逆相で大きさの等しいマイクロ波が入力されるから、ハイブリッド回路３３のＰ３から合成出力３４が出力される。
【実施例３】
【００５７】
尚、それぞれの発振系３６、３７へ入力するリファレンス信号の位相差を１８０度としても、同様にＰ３から合成出力を取り出すことができる。その場合の実施例を第３実施例として示したのが図３である。この図３における発振系４０は、リファレンス信号発生器１３からの信号を移相器１４で移相させた後、移相器３９で再度移相して、発振系３６、３７へ入力するリファレンス信号の位相差を１８０度としてある。
【００５８】
そのため、図２に示した第２実施例のように、発振系３６を発振系３７に対して９０度の電気長だけずらせる必要が無く、その他の動作は前記図２で説明した第２実施例の場合と同様である。また、これら第２、第３実施例では、図２、図３から明らかなように、注入同期に用いていたサーキュレータが全く不要となり、それだけ安価に構成できると共に、重量と大きさがそれだけ小さくできる。
【実施例４】
【００５９】
図４は、本発明になる電力合成回路の第４実施例である。この第４実施例においては、複数個の発振系４４、４５のミキサ１７、ＬＰＦ２０、ＰＣ１９からなるＰＬＬ制御回路を、切り替えスイッチ４２、４３を時分割で切り替えて使用できるようにして共有化するもので、また同時に、各発振系４４、４５の直流（ＤＣ）電源１２に、電源の状態を維持するためのサンプル保持機能を持たせ、ＰＬＬ制御を行っていないときは、以前にＰＬＬ制御したときの状態を維持し続けることができるようにした。これは、発振器１１の発振位相をＤＣ電源１２の電流を調整することでおこなえるので、電流値を有る一定値に固定できるようにし、それによってサンプル保持機能としたものである。
【００６０】
この図４において、発振系４５の発振器１１には、リファレンス信号発生器１３で生成した発振器１１の固有発振周波数に近い周波数を持つリファレンス信号が、移相器１４、サーキュレータ１６を介して注入され、発振器１１の発振周波数は、リファレンス信号発生器１３の周波数に引き込まれていく。
【００６１】
そして発振器１１から放射されるマイクロ波は、サーキュレータ１６、方向性結合器１８を介してサーキュレータ２１に送られると共に、方向性結合器１８で抽出されたマイクロ波出力が切り替えスイッチ４３に送られ、この切り替えスイッチ４３が発振系４５側に切り替わったとき、さらにミキサ１７に送られて、移相器１４からのリファレンス信号と混合され、ＬＰＦ（ロー・パス・フィルタ）２０を介してＰＣ１９に供給されて、マイクロ波出力、すなわち発振器１１の発振周波数信号とリファレンス信号との周波数誤差、及び位相誤差が検出される。
【００６２】
そして、この検出された周波数誤差、及び位相誤差に基づいてＰＣ１９は、切り替えスイッチ４２に制御信号を送るが、切り替えスイッチ４２、４３は現在発振系４５側になっているからこの制御信号が通過して直流（ＤＣ）電源１２に送られ、発振器１１の発振周波数がリファレンス信号に近づくよう発振器１１のアノード電流値が制御されて、互いに周波数が一致し、位相が９０度差となるまでアノード電流が変化される。
【００６３】
このようにして発振器１１のアノード電流を、その発振周波数信号とリファレンス信号との比較によるフィードバックループによって制御することで、発振器１１の発振周波数をリファレンス信号に一致させ、位相を９０度差にロックすることができる。
【００６４】
一方、サーキュレータ２１を介してハイブリッド回路３３のＰ２に入ったマイクロ波は、Ｐ４に接続された結合調整回路３５によって反射され、Ｐ１、Ｐ２に戻ってくる。そして発振系４４の方向性結合器１８から発振器１１へ供給されて、発振器１１の発振周波数が、ハイブリッド回路３３から供給された発振系４５の周波数に引き込まれていく。
【００６５】
そして発振器１１から発振系４４の方向性結合器１８送られたマイクロ波は、この方向性結合器１８から切り替えスイッチ４３に送られ、この切り替えスイッチ４３が発振系４４側に切り替わったとき、さらにミキサ１７に送られて、移相器１４からのリファレンス信号と混合され、ＬＰＦ（ロー・パス・フィルタ）２０を介してＰＣ１９に供給されて、マイクロ波出力、すなわち発振器１１の発振周波数信号とリファレンス信号との周波数誤差、及び位相誤差が検出される。
【００６６】
そして、この検出された周波数誤差、及び位相誤差に基づいてＰＣ１９は、切り替えスイッチ４２に制御信号を送るが、切り替えスイッチ４２、４３は現在発振系４４側になっているからこの制御信号が通過して直流（ＤＣ）電源１２に送られ、発振器１１の発振周波数がリファレンス信号に近づくよう発振器１１のアノード電流値が制御されて、互いに周波数が一致し、位相が９０度差となるまでアノード電流が変化される。
【００６７】
このようにして発振系４５の場合と同様、発振器１１のアノード電流をその発振周波数信号とリファレンス信号との比較によるフィードバックループによって制御することで、発振器１１の発振周波数をリファレンス信号に一致させ、位相を９０度差にロックすることができ、発振系４４と発振系４５は、その発振周波数が同一で逆相のマイクロ波をハイブリッド回路３３のＰ１とＰ２に送るから、前記したようにＰ３からこれらの合成された出力が得られる。
【００６８】
すなわちこの図４から明らかなように、この第４実施例においては発振系４４に高価なサーキュレータが使われておらず、また、ＰＬＬ制御回路が共通化されているから、それだけ安価に構成できると共に、重量と大きさがそれだけ小さくできる。なお、前記したＳＳＰＳで用いる場合、スイッチ切替の速さおよびＰＬＬ制御回路のチャネル数は、発振器の位相変動の周期とビームの制御速度によって決定する。
【実施例５】
【００６９】
図５は、本発明になる電力合成回路の第５実施例のブロック図であり、この図５に示した第５実施例では、図４に示した第４実施例の場合と同様、複数個の発振系４８、４９のミキサ１７、ＬＰＦ２０、ＰＣ１９からなるＰＬＬ制御回路を、切り替えスイッチ４６、４７を時分割で切り替えて使用できるようにして共有化し、また、発振系４８、４９の出力をハイブリッド回路３３の入力側に平列に接続し、Ｐ４より、リファレンス信号を入力することで、発振系４８、４９の注入同期を行なうもので、また同時に、各発振系４４、４５に、電源の状態を維持するためのサンプル保持機能を持たせ、ＰＬＬ制御を行っていないときは、以前にＰＬＬ制御したときの状態を維持し続けることができるようにした点は図４に示した第４実施例の場合と同様である。
【００７０】
今、ハイブリッド回路３３のＰ４より入力されたリファレンス信号は、Ｐ１、Ｐ２に同相で現れ、それぞれの発振系４８、４９で増幅されて出力される。この動作は前記したのと同様であり、このとき、発振系４８、４９で増幅されたマイクロ波の位相が、Ｐ１、Ｐ２で逆相になるため、Ｐ３より合成された出力を取り出すことができる。
【００７１】
まず、ハイブリッド回路３３のＰ２から発振系４９へ入力されたリファレンス信号は、発振系４９の方向性結合器１８から発振器１１へ供給されて、発振器１１の発振周波数が、ハイブリッド回路３３から供給されたリファレンス信号の周波数に引き込まれていく。
【００７２】
そして発振系４９の発振器１１から方向性結合器１８送られたマイクロ波は、この方向性結合器１８から切り替えスイッチ４７に送られ、この切り替えスイッチ４７が発振系４９側に切り替わったとき、さらにミキサ１７に送られて、移相器１４からのリファレンス信号と混合され、ＬＰＦ（ロー・パス・フィルタ）２０を介してＰＣ１９に供給されて、マイクロ波出力、すなわち発振器１１の発振周波数信号とリファレンス信号との周波数誤差、及び位相誤差が検出される。
【００７３】
そして、この検出された周波数誤差、及び位相誤差に基づいてＰＣ１９は、切り替えスイッチ４６に制御信号を送るが、切り替えスイッチ４６、４７は現在発振系４９側になっているから、この制御信号が通過して発振系４９の直流（ＤＣ）電源１２に送られ、発振器１１の発振周波数がリファレンス信号に近づくよう発振器１１のアノード電流値が制御されて、互いに周波数が一致し、位相が９０度差となるまでアノード電流が変化される。
【００７４】
このようにして発振器１１のアノード電流を、その発振周波数信号とリファレンス信号との比較によるフィードバックループによって制御することで、発振器１１の発振周波数をリファレンス信号に一致させ、位相を９０度差にロックすることができる。
【００７５】
これは発振系４８の場合も全く同様であり、ハイブリッド回路３３のＰ１から９０度の位相差をもって発振系４８へ入力されたリファレンス信号は、発振系４８の方向性結合器１８から発振器１１へ供給されて、発振器１１の発振周波数が、ハイブリッド回路３３から供給されたリファレンス信号の周波数に引き込まれていく。
【００７６】
そして発振器１１から発振系４８の方向性結合器１８送られたマイクロ波は、この方向性結合器１８から切り替えスイッチ４７に送られ、この切り替えスイッチ４７が発振系４８側に切り替わったとき、さらにミキサ１７に送られて、移相器１４からのリファレンス信号と混合され、ＬＰＦ（ロー・パス・フィルタ）２０を介してＰＣ１９に供給されて、マイクロ波出力、すなわち発振器１１の発振周波数信号とリファレンス信号との周波数誤差、及び位相誤差が検出される。
【００７７】
そして、この検出された周波数誤差、及び位相誤差に基づいてＰＣ１９は、切り替えスイッチ４６に制御信号を送るが、切り替えスイッチ４６、４７は現在発振系４８側になっているから、この制御信号が通過して発振系４８の直流（ＤＣ）電源１２に送られ、発振器１１の発振周波数がリファレンス信号に近づくよう発振器１１のアノード電流値が制御されて、互いに周波数が一致し、位相が９０度差となるまでアノード電流が変化される。
【００７８】
このようにして発振器１１のアノード電流を、その発振周波数信号とリファレンス信号との比較によるフィードバックループによって制御することで、発振器１１の発振周波数をリファレンス信号に一致させ、位相を９０度差にロックすることができる。そのため、発振系４８、４９から互いに逆相で大きさの等しいマイクロ波が入力されるから、ハイブリッド回路３３のＰ３から合成出力３４が出力される。
【００７９】
そして、この図５から明らかなように、この第５実施例においては第４実施例において用いたサーキュレータが全く不要となり、また、ＰＬＬ制御回路が共通化されているから、それだけ安価に構成できると共に、重量と大きさがそれだけ小さくできる。なお、前記したＳＳＰＳで用いる場合は第４実施例の場合と同様、スイッチ切替の速さおよびＰＬＬ制御回路のチャネル数は、発振器の位相変動の周期とビームの制御速度によって決定する。
【実施例６】
【００８０】
以上説明してきた第１から第５実施例は、すべて発振系が２つの場合を例に説明してきたが、これらの実施例は発振系が２つだけでなく、多数有っても同様に構成でき、また、以上の説明では、各発振系の出力は統合されていなかったが、これら出力を全く同様にして統合した出力とすることも可能である。その実施例を以下、図６から図９に、第６実施例から第９実施例として説明する。
【００８１】
まず図６に示したのは、前記図１に示した第１実施例、図４に示した第４実施例の方法を用いた回路の構成であり、ＰＬＬ制御回路５１を切り替えスイッチ５２で、各発振系５３１、５３２、……５３ｎ−１、５３ｎに対応させて切り替えられるようにしてある。また、リファレンス信号発生器１３からのリファレンス信号は、分配機５０を介して図４における発振系４５と同様な構成の発振系５３１と、同じく図４におけるミキサ１７、ＬＰＦ２０、ＰＣ１９で構成されるＰＬＬ制御回路５１に入力される。
【００８２】
さらに、ハイブリッド回路３３１におけるＤ１入力端には、図４の場合と同様結合調整回路３５が配され、Ｃ１端は出力３４１であると共に、出力の一部を取りだして次のハイブリッド回路３３２に注入するときの同期をさせるためのカプラ５４２が接続され、次段のハイブリッド回路３３２におけるＤ２端に入力される。これは他のハイブリッド回路３３２、３３３、……３３ｍ−１、３３ｍでも同じであり、カプラ５４３、……５４ｍ−１、５４ｍが接続されて、それぞれ次段のハイブリッド回路３３３、……３３ｍ−１、３３ｍへのＤ端へ入力される。
【００８３】
各発振系５３１、５３２、……５３ｎ−１、５３ｎの動作は前記図４に示した第４実施例の場合と同様であり、リファレンス信号発生器１３で生成した発振器１１の固有発振周波数に近い周波数を持つリファレンス信号が、分配器５０を介して発振系５３１とＰＬＬ制御回路５１に送られ、この発振系５３１内のサーキュレータ１６を介して注入されて、発振器１１の発振周波数は、リファレンス信号発生器１３の周波数に引き込まれていく。
【００８４】
そして発振器１１から放射されるマイクロ波は、サーキュレータ１６、方向性結合器１８を介してサーキュレータ２１に送られると共に、方向性結合器１８で抽出されたマイクロ波出力が切り替えスイッチ５２に送られ、この切り替えスイッチ５２が発振系５３１側に切り替わったとき、さらにミキサ１７に送られて、移相器１４からのリファレンス信号と混合され、ＬＰＦ（ロー・パス・フィルタ）２０を介してＰＣ１９に供給されて、マイクロ波出力、すなわち発振器１１の発振周波数信号とリファレンス信号との周波数誤差、及び位相誤差が検出される。
【００８５】
そして、この検出された周波数誤差、及び位相誤差に基づいてＰＣ１９は、切り替えスイッチ５２に制御信号を送るが、切り替えスイッチ５２は現在発振系５３１側になっているからこの制御信号が通過して直流（ＤＣ）電源１２に送られ、発振器１１の発振周波数がリファレンス信号に近づくよう発振器１１のアノード電流値が制御されて、互いに周波数が一致し、位相が９０度差となるまでアノード電流が変化される。
【００８６】
このようにして発振器１１のアノード電流を、その発振周波数信号とリファレンス信号との比較によるフィードバックループによって制御することで、発振器１１の発振周波数をリファレンス信号に一致させ、位相を９０度差にロックすることができる。
【００８７】
一方、サーキュレータ２１を介してハイブリッド回路３３のＰ２に入ったマイクロ波は、Ｄ１に接続された結合調整回路３５によって反射され、Ａ１、Ｂ１に戻ってくる。そして発振系５３２の方向性結合器１８から発振器１１へ供給されて、発振器１１の発振周波数が、ハイブリッド回路３３から供給された発振系５３１の周波数に引き込まれていく。
【００８８】
そして発振器１１から発振系５３２の方向性結合器１８送られたマイクロ波は、この方向性結合器１８から切り替えスイッチ５２に送られ、この切り替えスイッチ５２が発振系５３２側に切り替わったとき、さらにミキサ１７に送られて、移相器１４からのリファレンス信号と混合され、ＬＰＦ（ロー・パス・フィルタ）２０を介してＰＣ１９に供給されて、マイクロ波出力、すなわち発振器１１の発振周波数信号とリファレンス信号との周波数誤差、及び位相誤差が検出される。
【００８９】
そして、この検出された周波数誤差、及び位相誤差に基づいてＰＣ１９は、切り替えスイッチ５２に制御信号を送るが、切り替えスイッチ５２は現在発振系５３２側になっているからこの制御信号が通過して直流（ＤＣ）電源１２に送られ、発振器１１の発振周波数がリファレンス信号に近づくよう発振器１１のアノード電流値が制御されて、互いに周波数が一致し、位相が９０度差となるまでアノード電流が変化される。
【００９０】
このようにして発振系５３１の場合と同様、発振器１１のアノード電流をその発振周波数信号とリファレンス信号との比較によるフィードバックループによって制御することで、発振器１１の発振周波数をリファレンス信号に一致させ、位相を９０度差にロックすることができ、発振系５３１と発振系５３２は、その発振周波数が同一で逆相のマイクロ波をハイブリッド回路３３のＡ１とＢ１に送るから、前記したようにＣ１からこれらの合成された出力が得られる。
【００９１】
そしてそのＣ１の出力は、カプラ５４２によって次段のハイブリッド回路３３２に送られ、全く同様にして、発振系５３３、５３４の周波数が調節され、順次発振系５３ｎ−１、５３ｎまで同様のことが繰り返されて、全ての発振系５３１、５３２、……５３ｎ−１、５３ｎの周波数がリファレンス信号に統一される。
【実施例７】
【００９２】
これは図７に示した本発明の第７実施例でも同じであり、この第７実施例では、図５に示した第５実施例と同様、リファレンス信号発生器１３からのリファレンス信号は、分配器５５によってハイブリッド回路３３１のＤ１端に入力されており、他の動作は以上説明してきた図５の第５実施例と全く同様である。
【実施例８】
【００９３】
さらに、図８に示した本発明の第８実施例でも同じであり、この第８実施例では、カプラ５４２、……５４ｍ−１、５４ｍを用いず、図５に示した第５実施例と同様、リファレンス信号発生器１３からのリファレンス信号は分配器６２によって各ハイブリッド回路３３１、３３２、……３３ｍ−１、３３ｍにおけるＤ１、Ｄ２、Ｄｍ−１、Ｄｍ端に入力されており、他の動作は以上説明してきた図５の第５実施例と全く同様である。
【００９４】
このように、リファレンス信号発生器１３からのリファレンス信号を、分配器６２によって各ハイブリッド回路３３１、３３２、……３３ｍ−１、３３ｍにおけるＤ１、Ｄ２、Ｄｍ−１、Ｄｍ端に直接入力することにより、カプラを用いて出力の一部を取りだして次の発振系へ送った場合に比較し、注入同期に用いるリファレンス信号の純度が保たれ、正確に位相と周波数を揃えることができる。すなわち、発振器としてのマグネトロン自体はノイズの多いものなので、高純度の信号を入力してもマグネトロンの出力を取りだしたときに純度が落ち、多段接続すると、注入同期させる信号の純度が落ちてしまうからである。
【実施例９】
【００９５】
最後の図９に示した第９実施例は、以上説明してきた図６から図８に示した第６、第７、第８実施例の考え方を元に、各発振系５３１、５３２、……５３ｎ−１、５３ｎの出力を、ハイブリッド回路３３１、３３２、……３３ｍ−１、３３ｍ、ＰＳ５６１、５６２、……５６ｍ−１、５６ｍ、ハイブリッド回路５７１、５７２、……５７ｍ−１、５７ｍ、及びＰＳ５８１、……５８ｍ／２で結合し、大電力合成を行うためにツリー状に構成したものである。
【００９６】
リファレンス信号発生器１３からのリファレンス信号は、この第９実施例では、ハイブリッド回路３３１のＤ１端に入力され、各発振系５３１、５３２、……５３ｎ−１、５３ｎの周波数と位相が前記第６、第７実施例で説明した方法で揃えられてゆく。そしてハイブリッド回路３３１、３３２、……３３ｍ−１、３３ｍ、の出力Ｃ１、Ｃ２、……Ｃｎ−１、ＣｎはＰＳ５６１、５６２、……５６ｍ−１、５６ｍ、に入力されて更にハイブリッド回路５７１、５７２、……５７ｍ−１、５７ｍ、で合成され、その出力は更にＰＳ５８１、……５８ｍ／２で合成されという具合に合成されて、最終的にハイブリッド回路５９における出力端６０から大電力合成された出力を得ることができる。
【００９７】
尚、以上の説明は、本発明を全て単なる電力合成回路として説明してきたが、本発明は、前記図１０に示したようなＳＳＰＳ（Ｓｐａｃｅ  Ｓｏｌａｒ  Ｐｏｗｅｒ  Ｓｙｓｔｅｍ）構想に用いることを想定したものであり、そのまま図１０に１０２として示した発振系として構成できるものである。すなわち宇宙空間に設けられた太陽発電パネル１００が発生した電力を受け、以上種々述べてきた発振系１０２によってマイクロ波を合成すれば、コンパクト化、軽量化が図れる宇宙太陽発電システムを提供することができる。
【００９８】
以上種々述べてきたように本発明によれば、複数の発振系のうちの一の発振系は、該一の発振系における発振器の発振周波数を外部からの信号の周波数に引き込んで同期させる注入同期手段を有して出力をハイブリッド回路の一の側と逆側に接続され、該出力を前記ハイブリッド回路に接続された結合調整回路で反射して他の前記発振系の注入同期用入力として用いることにより、この電力合成回路と宇宙太陽発電システムは、電源の共有化、注入同期に必要な回路、特に高価で重量大なサーキュレータの個数削減が可能となり、それだけ安価に構成できると共に、重量と大きさがそれだけ小さくできる。
【００９９】
また、外部からの信号をハイブリッド回路における一の側に接続すると共に一の側と逆側の出力を複数の発振系における外部信号入力として接続し、ハイブリッド回路からの外部信号入力を複数の発振系におけるそれぞれの注入同期用入力として用いることにより、この電力合成回路と宇宙太陽発電システムも、注入同期に必要な回路、特に高価で重量大なサーキュレータの個数削減が可能となり、それだけ安価に構成できると共に、重量と大きさがそれだけ小さくできる。
【０１００】
さらに本発明は、発振器の発振出力と外部からの信号を比較し、該比較結果に基づいて電源の電流値若しくは電圧値を制御して発振器の発振出力を外部からの信号と略同周波数／同位相とする制御手段と、該制御手段を複数の発振系のそれぞれに時分割で切り替える切り替えスイッチとを備え、ハイブリッド回路の一の側の一端に前記外部からの信号を接続すると共に、複数の発振系の出力をハイブリッド回路の一の側とは逆側に接続し、該ハイブリッド回路からの外部信号入力を前記複数の発振系におけるそれぞれの注入同期用入力として用い、前記切り替えスイッチを切り替えて各発振系の周波数と位相を制御して合成するようにとしたことにより、電源の電流値を制御して発振器の発振出力を外部からの信号と略同周波数／同位相とする制御手段の削減が可能となって、それだけ安価に構成できると共に、重量と大きさがそれだけ小さくできる。
【０１０１】
また本発明は、発振器の発振出力と外部からの信号を比較し、該比較結果に基づいて電源の電流値若しくは電圧値を制御して前記発振器の発振出力を前記外部からの信号と略同周波数／同位相とする制御手段と、該制御手段を複数の発振系のそれぞれに時分割で切り替える切り替えスイッチとを備え、前記複数の発振系のうちの一の発振系は、該一の発振系における発振器の発振周波数を外部からの信号の周波数に引き込んで同期させる注入同期手段を有して出力を前記ハイブリッド回路の前記一の側と逆側に接続され、該出力を前記ハイブリッド回路に接続された結合調整回路で反射して他の前記発振系の注入同期用入力として用い、前記切り替えスイッチを切り替えて各発振系の周波数と位相を制御して合成することにより、電源の電流値を制御して発振器の発振出力を外部からの信号と略同周波数／同位相とする制御手段の削減が可能となって、それだけ安価に構成できると共に、重量と大きさがそれだけ小さくできる。
【０１０２】
さらに、発振器へ電力を供給する電源に、前記複数の発振系が同期したときの状態の電圧または電流を記憶するサンプル保持機能を持たせ、前記切り替えスイッチが他の発振系に切り替えられたときに保持した電圧値または電流値で発振をおこなわせることにより、一度複数の発振径が同期すれば、あとはこのサンプル保持機能によって他の発振系の調節が行われていても問題なく同期した出力が得られる電力合成回路及び該回路を備えた宇宙太陽発電システムを提供することができる。
【０１０３】
そして、前記ハイブリッド回路を前記各発振系に対応して複数備え、各ハイブリッド回路の出力をカプラを介して次段用に設けたハイブリッド回路の一の側と逆側に接続して接続された発振系の注入同期用入力として用いることにより、より多くの発振系を接続した電力合成回路及び該回路を備えた宇宙太陽発電システムを提供することができる。
【０１０４】
さらに、前記ハイブリッド回路を前記各発振系に対応して複数備えて、各ハイブリッド回路の出力をカプラを介して次段用に設けたハイブリッド回路の前記一の側と逆側に接続して接続された発振系の注入同期用入力として用い、さらに、前記隣り合うハイブリッド回路出力を２つずつ入力とする次段のハイブリッド回路をツリー状に設け、複数の発振系の出力を統合することにより、たくさんの発振系があっても、それらを統合して１つの出力とすることが容易にできる電力合成回路及び該回路を備えた宇宙太陽発電システムを提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１０５】
本発明によれば、電力合成回路及び該回路を備えた宇宙太陽発電システムにおける電源の共有化、注入同期に必要な回路、特に高価なサーキュレータの個数削減が可能となり、それだけ安価に構成できると共に、重量と大きさがそれだけ小さくでき、将来の宇宙太陽発電システムの構築に大きく貢献することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】本発明になる電力合成回路の第１実施例のブロック図である。
【図２】本発明になる電力合成回路の第２実施例のブロック図である。
【図３】本発明になる電力合成回路の第３実施例のブロック図である。
【図４】本発明になる電力合成回路の第４実施例のブロック図である。
【図５】本発明になる電力合成回路の第５実施例のブロック図である。
【図６】図１に示した第１実施例と図４、図５に示した第４、第５実施例を組み合わせて複数の発振系を接続した本発明になる電力合成回路の第６実施例のブロック図である。
【図７】図２に示した第２実施例と図４、図５に示した第４、第５実施例を組み合わせて複数の発振系を接続した本発明になる電力合成回路の第７実施例のブロック図である。
【図８】図２に示した第２実施例と図４、図５に示した第４、第５実施例を組み合わせて複数の発振系を接続した本発明になる電力合成回路の第８実施例のブロック図である。
【図９】図６、図７、図８に示した第６、第７、図８実施例を組み合わせてツリー状に構成した本発明になる大電力合成回路の第９実施例のブロック図である。
【図１０】宇宙航空研究開発機構が宇宙空間に設置を目論んでいるＳＳＰＳ構想の概略説明図である。
【図１１】従来の電力合成回路の実施例のブロック図である。
【符号の説明】
【０１０７】
２  注入同期回路
３  ＰＬＬフィードバックループ
１１  発振器（マグネトロン）
１２  直流（ＤＣ）電源
１３  リファレンス信号（基準信号）発生器
１４  移相器
１５  分配器
１６  サーキュレータ
１７  ミキサ
１８  方向性結合器
１９  ＰＣ
２０  ＬＰＦ
２１  サーキュレータ
２２  整合終端
２３  出力
３１  発振系
３２  発振系
３３  ハイブリッド回路
３４  出力
３５  結合調整回路
【図１】
2005295265.tif 000003
【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】
2005295265.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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