(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長λの高周波信号を増幅する高周波増幅器の出力直後の出力ラインに対してλ／４より短い長さの結合用ラインを形成し、当該結合用ラインの前記高周波増幅器側には終端抵抗を接続し、その反対側から結合された高周波信号を導出する方向性結合器と、
前記方向性結合器から導出される高周波信号を検波してモニタ信号を生成する検波回路と、
前記出力ラインに出力端側から逆流する信号成分を前記結合用ラインとの結合部より前に阻止する逆流阻止手段とを具備することを特徴とする高周波出力モニタ回路装置。
【請求項２】
前記結合用ラインの長さＬは、λ／８≦Ｌ＜λ／４程度とすることを特徴とする請求項１記載の高周波出力モニタ回路装置。
【請求項３】
前記逆流阻止手段には、前記高周波増幅器から出力ラインに導出される高周波信号を前記出力端に導き、前記出力端から流れ込む信号成分を接地ラインに導くサーキュレータを用いることを特徴とする請求項１記載の高周波出力モニタ回路装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばマイクロ波回路で使用される高周波増幅器のＲＦ出力状態をモニタする高周波出力モニタ回路装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、レーダ装置の送信装置のマイクロ波回路で使用される増幅器には、ＲＦ出力の監視や故障検出のためにＲＦ出力モニタ回路装置が使用される（例えば非特許文献１参照）。従来のＲＦ出力モニタ回路装置は、増幅器のＲＦ出力ラインから方向性結合器を用いてＲＦ電力の一部を取り出し、検波ダイオードによるＲＦ検波回路によってＤＣ電圧を得る構造となっている。そして、このＤＣ電圧を監視することで、ＲＦ出力電力の変動や、増幅器の故障を検出している。
【０００３】
この場合、基板のスペース効率を考慮して、方向性結合器は増幅器の出力直後に配置される。しかしながら、方向性結合器のＲＦ結合出力は増幅器側であり、ＲＦ検波回路をＲＦ出力側に配置した場合、配線パターンの引き回しの困難さから基板が大型化してしまう問題があった。
【非特許文献１】社団法人電子情報通信学会発行、株式会社コロナ社出版、「改訂レーダ技術」第１６６頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
以上述べたように、従来の高周波出力モニタ回路装置では、基板のスペース効率を考慮して、方向性結合器を増幅器の出力直後に配置しても、方向性結合器のＲＦ結合出力が増幅器側であるため、ＲＦ出力側に配置されるＲＦ検波回路に結合出力を供給しようとすると、配線パターンを引き回しの困難さから基板が大型化してしまう問題があった。
【０００５】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、高周波増幅器の出力直後でＲＦ電力の一部を取り出してＲＦ検波する場合に、ＲＦ出力側のＲＦ検波回路への配線パターンの引き回しを必要十分な長さに留めることができ、基板の小型化、計測精度向上を実現する高周波出力モニタ回路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】
上記問題を解決するために、本発明に係る高周波出力モニタ回路装置は、波長λの高周波信号を増幅する高周波増幅器の出力ラインに対してλ／４より短い長さの結合用ラインを形成し、当該結合用ラインの前記高周波増幅器側には終端抵抗を接続し、その反対側から結合された高周波信号を導出する方向性結合器と、前記方向性結合器から導出される高周波信号を検波してモニタ信号を生成する検波回路と、前記出力ラインに出力側から逆流する信号成分を前記結合用ラインとの結合部より前に阻止する逆流阻止手段とを具備することを特徴とするものである。
【０００７】
このように、本発明では、高周波増幅器の高周波出力の一部を取り出す方向性結合器において、結合用ラインの長さＬをＬ＜λ／４にずらし、これによって方向性を低下させ、ＲＦ結合出力を従来例とは反対側のＲＦ出力側から取り出し検波してモニタ信号を生成する。一方、出力側から逆流する不要信号成分は、サーキュレータ等のアイソレータによって阻止する。これにより、従来と同等なモニタ回路の性能を確保し、誤検出を防止する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、高周波増幅器の出力直後でＲＦ電力の一部を取り出してＲＦ検波する場合に、ＲＦ出力側のＲＦ検波回路への配線パターンの引き回しを必要十分な長さに留めることができ、基板の小型化、計測精度向上を実現する高周波出力モニタ回路装置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】
【０００９】
本発明に係る実施の形態を説明するに先立ち、従来のマイクロ波増幅器とその出力モニタ回路装置の構造を図２に示して簡単に説明する。
【００１０】
図２において、（ａ）は回路パターン図、（ｂ）はその等価回路を示すブロック図である。図２（ａ）において、１１はＲＦ入力端子ユニット、１２は増幅器ユニット、１３はＲＦ出力モニタユニットで、これらはベースプレート（図示せず）に並べて載置され、螺子止めにより固定される。増幅器１１の出力端はＲＦ出力モニタユニット１３の出力ライン１３１に結合される。ＲＦ出力モニタユニット１３では、出力ライン１３１に対し、方向性結合器１３２の結合用ライン１３２１が近接配置され、そのＲＦ出力側端部は終端抵抗１３２２に接続され、ＲＦ入力側端部は折り返されてＲＦ検波回路１３３の入力端に接続される。結合用ライン１３２１の長さＬは、結合の方向性を強くするため、ＲＦ信号波長λの１／４に選定される。
【００１１】
すなわち、図２（ｂ）に示す等価回路からわかるように、方向性結合器１３２によってＲＦ増幅出力の一部が取り出され、ＲＦ検波回路１３３によってＤＣ電圧に変換される。このＤＣ電圧を監視することで、ＲＦ出力電力の変動や、増幅器の故障を検出している。しかしながら、方向性結合器１３２のＲＦ結合出力は増幅器ユニット１２側であり、ＲＦ検波回路１３３がＲＦ出力側に配置されているため、配線パターンの引き回しにある程度の面積を有する。この結果、増幅器ユニット１２の幅Ｗに対してＲＦ出力モニタユニット１３の幅はＷ＋αが必要となり、基板が大型化してしまう。
【００１２】
以下、図１を参照して、上記の問題を解決する本発明のマイクロ波増幅器の出力モニタ回路装置の一実施形態を説明する。
【００１３】
図１において、（ａ）は回路パターン図、（ｂ）はその等価回路を示すブロック図である。図１（ａ）において、２１はＲＦ入力端子ユニット、２２は増幅器ユニット、２３はＲＦ出力モニタユニット、２４はサーキュレータユニット、２５は終端抵抗ユニット、２６はＲＦ出力端子ユニットで、これらはベースプレート（図示せず）に並べて載置され、螺子止めにより固定される。
【００１４】
増幅器ユニット２２の出力端は、ＲＦ出力モニタユニット２３の出力ライン２３１に結合される。ＲＦ出力モニタユニット２３では、出力ライン２３１に対し、方向性結合器２３２の結合用ライン２３２１が近接配置されるが、ここではＲＦ入力側端部が終端抵抗２３２２に接続され、ＲＦ出力側端部はそのままＲＦ検波回路２３３の入力端に接続される。また、結合用ライン２３２１の長さＬは、ＲＦ信号波長λの１／４より短く選定される。尚、λ／８≦Ｌ＜λ／４が実用的である。
【００１５】
上記ＲＦ出力モニタユニット２３の出力ライン２３１はサーキュレータユニット２４の信号入力端に接続され、このサーキュレータユニット２４の信号出力端はＲＦ出力端子ユニット２６の出力ラインに接続される。また、サーキュレータユニット２４のもう一つの出力端には終端抵抗ユニット２５が接続される。すなわち、サーキュレータユニット２４は、図１（ｂ）の等価回路に示すようにアイソレータとして機能するもので、ＲＦ出力端子ユニット２６からサーキュレータユニット２４に向けて反射される不要信号成分が、サーキュレータユニット２４のもう一つの出力端に接続される終端抵抗ユニット２５によって接地ラインに流され、これによってＲＦ出力モニタユニット２３への逆流が抑制されるようになされている。
【００１６】
すなわち、上記実施形態のＲＦ出力モニタユニット２３では、方向性結合器２３２において、ＲＦ結合出力を従来例とは反対側から取り出すために、結合用ライン２３２１の長さＬをＬ＜λ／４にずらし、これによって結合の方向性を低下させるようにしている。ＲＦ結合出力から得られたＲＦ電力はＲＦ検波回路２３３でＤＣ電圧に変換し、ＲＦ電力の監視に使用する。一方、出力側から回り込むＲＦ電力は、アイソレータとして機能するサーキュレータユニット２４によって阻止される。このため、従来と同等なモニタ回路の性能を確保し、誤検出を防止できる。
【００１７】
したがって、上記構成によるモニタ回路装置によれば、方向性結合器のＲＦ出力端の向きを変えると共に、結合ライン長をλ／４より短くすることによって、ＲＦ出力モニタユニット２３を小型にすることができ（例えば増幅器ユニット２２とＲＦ出力モニタユニット２３の基板幅をＷで統一可能）、しかも信号反射、回り込み等による不要信号成分の逆流がほぼ完全に抑制されるため、モニタ精度、機器の性能向上を実現することができる。
【００１８】
尚、上記実施形態では、ＲＦ検波回路への逆流防止のため、モニタユニット２３の出力側にサーキュレータユニット２４を介在するようにしたが、レーダ装置等で使用するマイクロ波回路では、増幅段の出力部にサーキュレータ（あるいはアイソレータ）が備えられているのが一般的である。この場合には、そのサーキュレータを上記実施形態で述べたサーキュレータユニット２４として利用することも可能である。
【００１９】
また、上記実施形態では、各回路要素がユニット化されているものとしたが、全体もしくは部分的な組み合わせで一体化している場合でも同様に実施可能である。
【００２０】
その他、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る高周波出力モニタ回路装置の一実施形態として、マイクロ波増幅器とその出力モニタ回路装置の回路パターン及び等価回路を示すパターン図及び回路図。
【図２】従来のマイクロ波増幅器とその出力モニタ回路装置の回路パターン及び等価回路を示すパターン図及び回路図。
【符号の説明】
【００２２】
１１…ＲＦ入力端子ユニット、１２…増幅器ユニット、１３…ＲＦ出力モニタユニット、１３１…出力ライン、１３２…方向性結合器、１３２１…結合用ライン、１３２２…終端抵抗、１３３…ＲＦ検波回路、
２１…ＲＦ入力端子ユニット、２２…増幅器ユニット、２３…ＲＦ出力モニタユニット、２３１…出力ライン、２３２…方向性結合器、２３２１…結合用ライン、２３２２…終端抵抗、２３３…ＲＦ検波回路、２４…サーキュレータユニット、２５…終端抵抗ユニット、２６…ＲＦ出力端子ユニット。
【図１】
0004599286.tif 000002
【図２】
0004599286.tif 000003