(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
進行波管のための電流供給装置（１）と、マイクロ波信号のための増幅器（２）とからなる進行波管を制御するための装置において、
電流供給装置（１）のケーシングと増幅器（２）のケーシングとは、機械的および熱伝導性のインタフェース（３）を介して固定して接合されて１つの構成ユニットを構成しており、
電流供給装置（１）と増幅器（２）との間の電気的な接続線路は、前記構成ユニット内を案内されており、
電流供給装置（１）および増幅器（２）の外部の制御信号ないしは供給信号のために、共通の電気的インタフェース（４）が設けられており、
増幅器（２）のための、制御信号および供給電圧処理部（２３）は、前記増幅器（２）のマイクロ波コンポーネントとは別個に、進行波管のための電流供給装置（１）のケーシング内に設けられていることを特徴とする、
進行波管を制御するための装置。
【請求項２】
電流供給装置（１）および増幅器（２）は、全方向に遮蔽された１つのケーシングに収容されている、
請求項１に記載の装置。
【請求項３】
機械的なインタフェース（３）として、増幅器（２）のケーシング外面と、電流供給装置（１）のケーシング外面との面接合部が設けられており、
増幅器（２）の構造形態は、電流供給装置（１）のケーシングの構造形態に適合させられている、
請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
増幅器（２）は、例えばリニア化されたマイクロ波チャネル増幅器からなり、
該マイクロ波チャネル増幅器の、制御信号および供給電圧処理部（２３）は、マイクロ波コンポーネント（２４）とは別個に、電流供給装置（１）のケーシングに設けられている、
請求項１から３までのいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
増幅器（２）のための、制御信号および供給電圧処理部（２３）は、電流供給装置（１）のケーシングの封止されたチャンバ（６）内で、プリント基板上またはモジュール（５１）に設けられている、
請求項１から４までのいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】
リニア化器段（２６）は増幅器（２）に組み込まれており、しかも前置増幅器（２５）と出力増幅器（２７）との間に組み込まれている、
請求項１から５までのいずれか１項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
本発明は、電流供給装置と増幅器とからなる装置を出発点とする。
従来の技術
ANT Nachrichtentechnik社のパンフレット”Travelling Wave Tube Amplifiers（TWTAs）for Space-Application”ANT 776 841，１９９２年３月から、進行波管増幅器のための電流供給装置が公知である。増幅器およびリニア化器は、この電流供給装置から電圧を供給される。電流供給装置、増幅器およびリニア化器は、相互に調整されていない独立した個別の装置に収容されている。
”ANT Nachrichtentechnische Berichte”、第８号、１９９１年２月、第３１〜４０頁から、進行波管を制御するためのマイクロ波電力増幅器が公知である。電力増幅器、リニア化器および電流供給部（ＥＰＣ）は、ここでも独立した個別の装置である。過負荷または入力電圧が下がり過ぎた場合の保護回路が、電流供給装置に収容されている。電力増幅器のマイクロ波コンポーネントは制御回路とは別個に、ケーシングの片側にそれぞれ収容されている。
発明の利点
本発明の手段により、例えば進行波管を制御するための、電磁両立性（ＥＭＣ）の点から問題のない装置が得られる。電磁両立性に不利な影響を及ぼすこともある、個別装置の間の繁雑な配線およびケーブルは不要である。例えばＤＣ低電圧、ＤＣ高電圧、制御信号およびＨＦ信号のために、個別装置の間に多数の長い接続を設ける必要はない。
コンパクトな構造により、個別装置に対して個別に仕様を決める必要がない。また個別装置の場合のように、コストの高い付加的な安全対策も必要としない。構成ユニット全体に対して入力／出力仕様を決めることができ、これにより仕様の作成が単純化される。
個別装置に比して、重量および取付面積が低減され、これにより殊に衛星への適用に有利である。
電流供給装置、増幅器および場合に応じて設けられるリニア化器を構造的に一体化することによって、従来の個別装置では必須であった付加的な安全対策が不要になり、増幅モジュールおよび従来必須であった減衰モジュールの数が低減される。個別装置同士を整合させるという問題は効果的に回避される。
図面
図面を用いて本発明の実施例を詳しく説明する。
図１は、本発明による装置の概略ブロック回路図である。
図２は、電流供給装置と増幅器との間の機械的なインタフェースを示す図である。
図３は、図１のコンポーネントのブロック回路図である。
図４は、増幅器と電流供給装置との一体化を示す図である。
図５は、チャネル増幅器内のコンポーネントの概略を示す図である。
図６は、従来の装置と本発明の装置におけるレベルの関係を示す図である。
実施例の説明
図１では、本発明による装置の概略ブロック回路図が示されている。電流供給装置１と増幅器２とは接合されて１つの構成ユニットを構成している。増幅器２および電流供給装置１のための給電信号、制御信号、および場合に応じて存在するモニタ信号は、共通の電気的インタフェース４１，４２，４３を介して、供給ないし送出される。ここで制御信号とは例えば、インタフェース４１を介して供給される、増幅器を制御するための遠隔命令信号である。状態を遠隔計測するために必要な信号、例えば増幅器出力電力および／またはヘリックス電圧、ヘリックス電流は、インタフェース４２を介して案内される。供給電圧を給電するために、インタフェース４３が設けられている。増幅器のためのＨＦ入力信号は、入力側７１を介して供給される。ＨＦ出力信号は、出力側７２を介して進行波管８に導かれる。接続線路４４を介して、電流供給装置１内で処理された供給電圧が、進行波管８に供給される（アノード電圧、カソード電圧、ヒーター電圧、ヘリックス電圧、コレクタ電圧）。
図２は、増幅器２と電流供給装置１との間の機械的なインタフェース３（破線）を示している。全方向に遮蔽された、電流供給装置１のケーシングと増幅器２のケーシングとは、このインタフェース３を介して機械的に固定して相互に接合されている。この接合は、電流供給装置１および増幅器２の共通の外面で行われる。増幅器２の構造形態は、面による接合（底面積が等しい直方体の上側ないし下側）のために電流供給装置１の構造形態に適合させられているため、良好な熱結合が得られ、これにより装置全体に対して入力／出力仕様を決めることができる。さらにこのように実現することにより、取付面積例えば衛星プラットホームでの取付面積を低減することができる。それは増幅器２を別個にプラットホームに装着する必要がなく、電流供給装置１に単に載置すればよいからである。
図３のブロック回路図は、電流供給装置１の個々のコンポーネントを示している。ここではモジュール５１が設けられており、このモジュール５１に電流供給装置１の低電圧側のコンポーネントと、増幅器２のための制御信号および供給電圧処理部とが設けられている。高電圧処理のためにモジュール５２が設けられている。モジュール５１には電力変換器１１とヒーター電圧変換器１２とが設けられており、これらに対し、始動調整器を備えた入力側フィルタ１３と前置調整器１４とを介して、入力側４３から到来する、衛星のメインバス供給電圧を給電することができる。前置調整器１４の出力側にはまた、増幅器２のための２次的な電流供給ユニット２１が接続されている。増幅器２のための安全回路、監視回路および調整回路はブロック２２にまとめられており、これらもまた電流供給装置１のモジュール５１内に設けられている。高電圧コンポーネントのためのモジュール５２は、ヒーター電圧（出力側１１１，１１２）のための処理ユニット１５と、進行波管８の高電圧のための処理ユニット１６とを有する。これらの高電圧処理ユニットは、コレクタ電圧（出力側１１３〜１１６）、出力側フィルタ１７を介して出力側１１７で取り出すことのできるカソード電圧、カソード電流調整器１８と出力側フィルタとを介して出力側１１８に案内されるアノード電圧、およびヘリックス電圧調整器１９と出力側フィルタ１７とを介して出力側１１９に案内されるヘリックス電圧を供給する。インタフェース４１および４２を介して供給されるないし取り出されるデジタル信号を処理するために、制御ユニット２０を使用する。点線で示した作用線が示すように、例えばヘリックス電流、ヘリックス電圧および増幅器出力電力が監視される。またブロック２２を介して増幅器２のためのアナログの制御信号が処理される。
増幅器２は、そのケーシングが機械的および熱的にインタフェース３を介して電流供給ユニット１と結合されており、さらに直流電圧コンポーネント２３およびマイクロ波コンポーネント２４を含む。
図３では、外部から供給される電力信号を、相応の矢印の付いた太い実線により示している。電流供給ユニット１内では、直流電圧信号を案内する接続線路を、細い実線で示している。アナログの制御信号のためには破線の作用線が設けられており、デジタル信号のためには点線の作用線が設けられている。
図４に示したように増幅器２のための直流電圧コンポーネント２３は、有利にはプリント基板５１上に、または１つのモジュールに、マイクロ波コンポーネント２４とは別個に、電流供給装置１のケーシングの封止され遮蔽されたチャンバ６内に収納されている。増幅器２のケーシングは、電流供給装置１のケーシングの左狭幅側（面積の小さい方の面）で、このケーシングに固定して接合され、１つの構成ユニットを構成している。電流供給装置１および増幅器２の外部の制御信号および供給信号のために、共通の電気的インタフェース４が、差し込みソケットの形態で、電流供給装置１用のケーシングの上側に設けられている。電流供給装置１と増幅器２との間の電気的な接続線路はすべて、共通の構成ユニット内で案内されている。これにより短い配線だけしか必要とせず、しかもＥＭＣ問題が格段に低減される。外部の配線ないしはケーブルは、最低限の唯一の電気的インタフェースだけである。
図５は増幅器２の詳細なコンポーネントを示している。ここでこの増幅器２は、一体化され線形化されたチャネル増幅器として構成されている。この構造では、上述の欠点を有する別個のリニア化器は不要である。マイクロ波コンポーネント２４は、前置増幅器２５、リニア化器段２６および出力増幅器２７のカスケード回路から構成されている。リニア化器段２６はANT Nachrichtentechnische Berichte、第８号、１９９１年２月の第３８および３９頁にしたがっててリニア化器ブリッジとして構成することができる。バスユニット２８を介して、直流電圧コンポーネント２３から供給された供給電圧およびアナログの制御信号は、個々のマイクロ波回路に供給される。図５にはさらに進行波管８の結線も示されている。増幅器２の出力側は、進行波管８のヘリックスに接続されている。進行波管のための供給電圧は、電流供給装置の出力側１１１〜１１９を介して案内される。
図６は、進行波管を制御するための従来の個別装置の場合のレベル関係を、本発明により一体化した構成ユニットと比較して示している。進行波管の入力電力は約−４〜−８ｄＢｍであるが、進行波管を制御するための増幅器の出力電力は約＋７ｄＢｍまでになる。これは必要な値よりも１５ｄＢ多い。このために付加的な増幅器モジュールがこのような慣用のチャネル増幅器９には必要である。リニア化器１０は、約−４ｄＢｍの（増幅度＝０ｄＢ）の入力および出力電力を有する。３つの装置、チャネル増幅器９、リニア化器１０および進行波管８を順次にカスケード接続する場合には、付加的な減衰素子をチャネル増幅器９とリニア化器１０との間に配置しなければならない。本発明による一体化された構成ユニット１１０では、付加的な安全対策は不要となり、増幅器モジュールおよび減衰モジュールの数をそれぞれ少なくとも１モジュールだけ減らすことができる。図６でそれぞれ説明しなかった下方の構成ユニットは、電流供給コンポーネントおよび制御コンポーネントである。
【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６】
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【図５】
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