(57)【要約】【課題】  マイクロ波帯で使用するＧａＡｓＦＥＴを用いたバイアス切替スイッチ付き電力増幅装置を提供する。【解決手段】  図１の電力増幅装置において、入力接線１より入力されたマイクロ波帯の高周波信号は、ＦＥＴ２により増幅され、方向性結合器５を通過して出力接線３より出力される。ここで、方向性結合器５にて取り出した高周波信号は、検波器６にて出力信号レベルに比例したＤＣ電圧に変換される。その後、比較器７にて、出力レベルがある一定以上になった時（予め設定された値を超えた時）に、無接点切替器１０にてドレイン電流の制御をする。この時、アイドリング時および出力レベルが低いときは、ゲート電源Ａ８を使用し、出力レベルが高いときは、ゲート電源Ｂ９を使用する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロ波帯で使用するＦＥＴを用いたバイアス切替スイッチ付き電力増幅装置であって、
入力されたマイクロ波帯の高周波信号を前記ＦＥＴで増幅し、当該増幅後の高周波信号の信号レベルを検波する検波器と、
前記検波器で検波された信号レベルと予め定められた信号レベルを比較する比較器と、
前記ＦＥＴのドレイン電流を制御するための複数のゲート電源と、
前記比較器の比較結果に基づいて、複数のゲート電源から最適なゲート電源を選択し、切り換える切替器と、
を備えることを特徴とする電力増幅装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロ波帯で使用するＧａＡｓＦＥＴを用いたバイアス切替スイッチ付き電力増幅装置に関するするものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のマイクロ波帯で使用するＧａＡｓＦＥＴを用いた電力増幅装置について説明する。図２は、従来の電力増幅装置を示す図である。図２は、入力接線１１と、ＦＥＴ１２と、出力接線１３と、ゲート電源１４と、ドレイン電源１５から構成される。入力接線１１より入力されたマイクロ波帯の高周波信号は、ＦＥＴ１２により増幅され、出力接線１３より出力される。ＦＥＴ１２への電源供給は、ドレイン電源１５（ＤＣ＋電圧）およびゲート電源１４（ＤＣ−電圧）より供給される。ゲート電源１４の電圧により、ドレイン電源１５のドレイン電流を設定することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の電力増幅装置では、アイドリング時（入出力が無しの状態）に発熱量が多くなり、電力増幅装置の性能を劣化させるという問題がある。このアイドリング時の発熱量の影響に関して、図３を用いて説明する。図３は、電力増幅装置の入力特性及びドレイン電流特性を示す図である。図３の入力電力は、入力接線１１から入力される電力であり、それぞれ［ｄＢｍ］と［Ｗ］単位であるＰｉとＰｉＷで示している。図３の出力電力は、出力接線１３から出力される電力であり、それぞれ［ｄＢｍ］と［Ｗ］単位であるＰｏとＰｏＷで示している。図３の利得は、出力電力と入力電力の差（Ｐｏ−Ｐｉ）を示しており、Ｇ［ｄＢｍ］で表す。図３のドレイン電流は、ドレイン電源１５のドレイン電流を示しており、ＩＤＳ［Ａ］で表す。図３の発熱量は、電力増幅装置の発熱量を示すものである。図３の縦軸には、それぞれ入力電力、出力電力、利得、ドレイン電流、発熱量に対する計測値を表している。図３に示すように、入力及び出力電力が無い状態であるアイドリング時に一番発熱量が多いことが確認できる。
【０００４】
この発熱量を抑えるためには、ヒートシンク等により放熱させる必要があるが、アイドリング時の発熱量が一番多いため、この状態における放熱効率を考慮する必要があるという問題がある。また、電力増幅装置の通常運用状態は、送信出力されている状態のため、アイドリング状態での放熱効果を上げるために放熱器を大きくすることは、不経済であり、装置の小型化にも影響が出てくる。そこで、ドレイン電流等を抑制すると、出力レベルの低下や相互変調歪みの特性劣化等が発生してしうという問題が発生する。
【０００５】
本発明は、上述の問題を解消し、マイクロ波帯で使用するＧａＡｓＦＥＴを用いたバイアス切替スイッチ付き電力増幅装置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】
本発明の請求項１記載の電力増幅装置は、マイクロ波帯で使用するＦＥＴを用いたバイアス切替スイッチ付き電力増幅装置であって、入力されたマイクロ波帯の高周波信号を前記ＦＥＴで増幅し、当該増幅後の高周波信号の信号レベルを検波する検波器と、前記検波器で検波された信号レベルと予め定められた信号レベルを比較する比較器と、前記ＦＥＴのドレイン電流を制御するための複数のゲート電源と、前記比較器の比較結果に基づいて、複数のゲート電源から最適なゲート電源を選択し、切り換える切替器と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の電力増幅装置によれば、アイドリング時および出力レベルが低いときにはドレイン電流を抑えることができ、電力増幅装置の発熱量を低減することができる。また、出力レベルが一定の値以上になったときには、ドレイン電流を流し、飽和電力や相互変調歪み特性等の劣化を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、実施例を通じて本発明を説明するが、以下の実施例は請求項に係る発明を限定するものではなく、また実施例の中で説明されている特長の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【実施例１】
【０００９】
図１は、本発明のマイクロ波帯で使用するＧａＡｓＦＥＴを用いたバイアス切替スイッチ付き電力増幅装置の一例を示す図である。図１の電力増幅装置は、入力接線１と、ＦＥＴ２と、出力接線３と、ドレイン電源４と、方向性結合器５と、検波器６と、比較器７と、ゲート電源Ａ８と、ゲート電源Ｂ９と、無接点切替器１０から構成される。図１の電力増幅装置において、入力接線１より入力されたマイクロ波帯の高周波信号は、ＦＥＴ２により増幅され、方向性結合器５を通過して出力接線３より出力される。ここで、方向性結合器５にて取り出した高周波信号は、検波器６にて出力信号レベルに比例したＤＣ電圧に変換される。その後、比較器７にて、出力レベルがある一定以上になった時（予め設定された値を超えた時）に、無接点切替器１０にてドレイン電流の制御をする。この時、アイドリング時および出力レベルが低いときは、ゲート電源Ａ８を使用し、出力レベルが高いときは、ゲート電源Ｂ９を使用する。例として、ゲート電源Ａ８をＤＣ−１．８Ｖ、ゲート電源Ｂ９をＤＣ−１．６Ｖに設定することで、アイドリング時および低出力レベル時のドレイン電流＜高出力レベル時とすることができる。
【００１０】
以上のような処理を行うことで、アイドリング時および出力レベルが低いときにはドレイン電流を抑えることができ、電力増幅装置の発熱量を低減することができる。また、出力レベルが一定の値以上になったときには、ドレイン電流を流し、飽和電力や相互変調歪み特性等の劣化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明のマイクロ波帯で使用するＧａＡｓＦＥＴを用いたバイアス切替スイッチ付き電力増幅装置の一例を示す図である。
【図２】従来の電力増幅装置を示す図である。
【図３】電力増幅装置の入力特性及びドレイン電流特性を示す図である。
【符号の説明】
【００１２】
１、１１    入力接線
２、１２    ＦＥＴ
３、１３    出力接線
４、        ドレイン電源４
５、        方向性結合器５
６、        検波器６
７、        比較器７
８、        ゲート電源Ａ
９、        ゲート電源Ｂ
１０、      無接点切替器
１４、      ゲート電源
１５、      ドレイン電源
【図１】
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【図２】
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【図３】
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