(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号を電力増幅する電力増幅器と、
４つの端子のうち第１の端子に供給される、前記電力増幅器から出力される電力増幅された信号を互いにアイソレーションのとれた第２及び第３の端子に所定の位相差をもって等分配出力すると共に前記第２の端子に偶数次高調波を出力する、基本波の１／４波長の線路長で構成され、中心周波数が前記基本波と同一周波数の第１の方向性結合器と、
前記第１の方向性結合器の第１の端子と互いにアイソレーションがとれた前記第１の方向性結合器の第４の端子に接続された第１の終端抵抗と、
４つの端子のうち第１の端子と第２の端子とが互いにアイソレーションがとれ、第３の端子と第４の端子とが互いにアイソレーションがとれており、第１及び第２の端子にそれぞれ供給される、前記第１の方向性結合器から等分配出力された信号を合成して第３の端子に出力すると共に、第１の端子に供給される前記第１の方向性結合器から出力された前記偶数次高調波を第４の端子に出力する、前記基本波の１／４波長の線路長で構成され、中心周波数が前記基本波と同一周波数の第２の方向性結合器と、
前記第２の方向性結合器の第４の端子に接続された第２の終端抵抗と、
４つの端子のうち第１の端子に供給される、前記第２の方向性結合器により合成された信号を、互いにアイソレーションがとれた第２及び第３の端子に所定の位相差をもって等分配出力する、前記基本波の１／６波長の線路長で構成され、中心周波数が前記基本波の１.５倍の周波数の第３の方向性結合器と、
前記第３の方向性結合器の第１の端子と互いにアイソレーションがとれた前記第３の方向性結合器の第４の端子に接続された第３の終端抵抗と、
前記第３の方向性結合器の第２及び第３の端子から等分配出力された信号中の前記基本波の５次以上の高調波をそれぞれ全反射する第１及び第２のフィルタと、
前記第３の方向性結合器の第２の端子に供給される前記第１のフィルタで全反射された前記５次以上の高調波と前記第３の方向性結合器の第３の端子に供給される前記第２のフィルタで全反射された前記５次以上の高調波とを吸収する、前記第３の方向性結合器の第１の端子と互いにアイソレーションがとれた前記第３の方向性結合器の第４の端子に接続された第３の終端抵抗と、
４つの端子のうち第１の端子と第２の端子とが互いにアイソレーションがとれ、第３の端子と第４の端子とが互いにアイソレーションがとれており、第１及び第２の端子にそれぞれ供給される、前記第３の方向性結合器から等分配出力され前記第１及び第２のフィルタをそれぞれ別々に通過した信号のうち、基本波を第３の端子に出力すると共に第３次高調波を第４の端子に出力する、前記基本波の１／６波長の線路長で構成され、中心周波数が前記基本波の１.５倍の周波数の第４の方向性結合器と、
前記第４の方向性結合器の第４の端子に接続された第４の終端抵抗と、
を有し、前記第３の方向性結合器で分配され前記第４の方向性結合器で合成された、前記電力増幅器の出力信号中の前記基本波を前記第４の方向性結合器の第３の端子から出力端子へ出力することを特徴とする高周波電力送信装置。
【請求項２】
前記第１及び第２の方向性結合器は、前記基本波の１／４波長の線路長の構成に替えて前記基本波の３／４波長の線路長の構成の広帯域方向性結合器であり、前記第３及び第４の方向性結合器は、前記基本波の１／６波長の線路長の構成に替えて３／６波長の線路長の構成の方向性結合器であることを特徴とする請求項１記載の高周波電力送信装置。
【請求項３】
入力信号を電力増幅して基本波と第２次〜第４次高調波を出力する電力増幅器と、
４つの端子のうち第１の端子に供給される、前記電力増幅器から出力される電力増幅された基本波及び第２次〜第４次高調波のうち、前記基本波及び第３次高調波を互いにアイソレーションのとれた第２及び第３の端子に所定の位相差をもって等分配出力すると共に前記第２の端子に偶数次高調波を出力する、基本波の１／４波長の線路長で構成され、中心周波数が前記基本波と同一周波数の第１の方向性結合器と、
前記第１の方向性結合器の第１の端子と互いにアイソレーションがとれた前記第１の方向性結合器の第４の端子に接続された第１の終端抵抗と、
４つの端子のうち第１の端子と第２の端子とが互いにアイソレーションがとれ、第３の端子と第４の端子とが互いにアイソレーションがとれており、第１及び第２の端子にそれぞれ供給される、前記第１の方向性結合器から等分配出力された前記基本波及び第３次高調波を合成して第３の端子に出力すると共に、第１の端子に供給される前記第１の方向性結合器から出力された前記偶数次高調波を第４の端子に出力する、前記基本波の１／４波長の線路長で構成され、中心周波数が前記基本波と同一周波数の第２の方向性結合器と、
前記第２の方向性結合器の第４の端子に接続された第２の終端抵抗と、
４つの端子のうち第１の端子に供給される、前記第２の方向性結合器により合成された前記基本波及び第３次高調波のうち、前記基本波を互いにアイソレーションがとれた第２及び第３の端子に所定の位相差をもって等分配出力すると共に前記第３次高調波を第２の端子へ出力する、前記基本波の１／６波長の線路長で構成され、中心周波数が前記基本波の１.５倍の周波数の第３の方向性結合器と、
前記第３の方向性結合器の第１の端子と互いにアイソレーションがとれた前記第３の方向性結合器の第４の端子に接続された第３の終端抵抗と、
４つの端子のうち第１の端子と第２の端子とが互いにアイソレーションがとれ、第３の端子と第４の端子とが互いにアイソレーションがとれており、第１及び第２の端子にそれぞれ供給される、前記第３の方向性結合器から等分配出力された前記基本波を合成して第３の端子に出力すると共に、前記第３の方向性結合器から第１の端子に供給される前記第３次高調波を第４の端子に出力する、前記基本波の１／６波長の線路長で構成され、中心周波数が前記基本波の１.５倍の周波数の第４の方向性結合器と、
前記第４の方向性結合器の第４の端子に接続された第４の終端抵抗と、
を有し、前記第３の方向性結合器で分配され前記第４の方向性結合器で合成された、前記電力増幅器の出力信号中の前記基本波を前記第４の方向性結合器の第３の端子から出力端子へ出力することを特徴とする高周波電力送信装置。
【請求項４】
前記第１及び第２の方向性結合器は、前記基本波の１／４波長の線路長の構成に替えて前記基本波の３／４波長の線路長の構成の広帯域方向性結合器であり、前記第３及び第４の方向性結合器は、前記基本波の１／６波長の線路長の構成に替えて３／６波長の線路長の構成の方向性結合器であることを特徴とする請求項３記載の高周波電力送信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は高周波電力送信装置に係り、特に電力増幅器と方向性結合器を少なくとも備えた高周波電力送信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図３は高周波電力送信装置の一例の構成図を示す。同図において、入力端子３８は、電力増幅器３１及び端子５０１を介して方向性結合器３２に接続されている。方向性結合器３２は、端子５０２、５０３を介してフィルタ３３、３４に接続され、また端子５０４を介して終端抵抗３６に接続されている。方向性結合器３５は、端子５０５を介してフィルタ３４に接続され、端子５０６を介してフィルタ３３に接続され、端子５０７を介して出力端子３９に接続され、端子５０８を介して終端抵抗３７に接続されている。
【０００３】
方向性結合器３２と方向性結合器３５は、基本波の１／４波長の線路長で構成されている結合度３ｄＢの方向性結合器で、マイクロストリップラインやストリップラインや同軸線路のような分布定数回路で構成される。方向性結合器３２は、端子５０１から入力された基本波及び奇数次高調波を等分配して端子５０２と５０３に出力する。端子５０２に出力された基本波及び奇数次高調波の位相は、端子５０３に出力された基本波及び奇数次高調波の位相に対し−９０×ｎ度（ｎは高調波の次数）になっている。端子５０１から入力された偶数次高調波は端子５０２にすべて出力される。端子５０２は端子５０３に対してアイソレーションがとれた端子である。
【０００４】
方向性結合器３５は、端子５０５から入力される基本波及び高調波の位相が端子５０６から入力される基本波及び奇数次高調波の位相に対し−９０×ｎ度（ｎは高調波の次数）になっているときに、端子５０５と５０６から入力された基本波及び高調波を合成して端子５０７へ出力する。端子５０５に入力された偶数次高調波は端子５０７に全て出力される。端子５０７は端子５０８に対してアイソレーションがとれた端子である。フィルタ３３とフィルタ３４は２次以上の高調波を全反射させる性能を有するフィルタである。
【０００５】
この高周波電力増幅器では、入力端子３８に入力された信号は、飽和に近い電力レベルで使用する電力増幅器３１で電力増幅され、この際に高調波が発生する。電力増幅器３１で電力増幅された基本波は、方向性結合器３２を介してフィルタ３３とフィルタ３４を通過し、更に方向性結合器３５及び端子５０７を介して出力端子３９へ出力される。
【０００６】
ここで、高調波を全反射するフィルタ３３や３４の替りに、高調波を吸収するフィルタを用いることもできる。この種のフィルタとしては、３ｄＢ方向性結合器のλ／４ストリップ線路の共役端子同士を接続したＵ字型の２つの結合導体を上下に配置すると共に、２つの結合導体の一方に入力端子と出力端子とを接続し、他方には２つの端子を設けると共に吸収抵抗をそれぞれ接続した構造としたフィルタを用いることができる（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１記載のフィルタによれば、入力端子に入力された基本波信号は、出力端子に現れるが、基本波の高調波信号は吸収抵抗に吸収させることができる。
【０００７】
【特許文献１】実開昭６１−１００００２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、図３において、電力増幅器３１から出力された２次以上の高調波は、フィルタ３３とフィルタ３４で全反射し、そのうち、奇数次高調波は、フィルタ３４で全反射して方向性結合器３２を介して終端抵抗３６で吸収されるが、偶数次高調波はフィルタ３３で全反射して方向性結合器３２を介して電力増幅器３１に戻るため、電力増幅器３１にダメージを与えたり破損させてしまう。
【０００９】
電力増幅器３１を高効率で動作させるためには飽和に近い電力レベルで使用するのが通例であるが、飽和に近い電力レベルで使用すると歪が発生する。また、トランジスタが元来持っている非線形歪や回路構成上発生する歪もある。これらの歪により上述のように電力増幅器３１で増幅された信号中には高調波が発生するが、電波法上アンテナから出力する前に高調波を取り除く必要がある。
【００１０】
高調波を除去するにはフィルタ３３及び３４による除去が一般的だが、上記のように、フィルタ３３で全反射した高調波、とりわけ電力レベルが高い２次〜４次高調波が電力増幅器３１に反射し、部品にダメージを与えたり故障させたりする。
【００１１】
また、基本波に近い２次〜４次高調波を全反射させるフィルタ３３及び３４は大型で急峻な特性が必要になる。更に、特許文献１記載のフィルタもＵ字型の２つの結合導体を上下に配置した大型な構造であり、急峻な特性も必要である。
【００１２】
本発明は、以上の点に鑑みなされたもので、反射波による電力増幅器の破損を防ぎ、フィルタが全反射する高調波の周波数でも電力増幅器から終端されているように見え安定に動作できると共に、フィルタの構成を簡易にした高周波電力送信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】
【００１３】
本発明は上記の目的を達成するため、入力信号を電力増幅する電力増幅器と、４つの端子のうち第１の端子に供給される、電力増幅器から出力される電力増幅された信号を互いにアイソレーションのとれた第２及び第３の端子に所定の位相差をもって等分配出力すると共に第２の端子に偶数次高調波を出力する、基本波の１／４波長の線路長で構成され、中心周波数が基本波と同一周波数の第１の方向性結合器と、第１の方向性結合器の第１の端子と互いにアイソレーションがとれた第１の方向性結合器の第４の端子に接続された第１の終端抵抗と、４つの端子のうち第１の端子と第２の端子とが互いにアイソレーションがとれ、第３の端子と第４の端子とが互いにアイソレーションがとれており、第１及び第２の端子にそれぞれ供給される、第１の方向性結合器から等分配出力された信号を合成して第３の端子に出力すると共に、第１の端子に供給される第１の方向性結合器から出力された偶数次高調波を第４の端子に出力する、基本波の１／４波長の線路長で構成され、中心周波数が基本波と同一周波数の第２の方向性結合器と、第２の方向性結合器の第４の端子に接続された第２の終端抵抗と、４つの端子のうち第１の端子に供給される、第２の方向性結合器により合成された信号を、互いにアイソレーションがとれた第２及び第３の端子に所定の位相差をもって等分配出力する、基本波の１／６波長の線路長で構成され、中心周波数が基本波の１.５倍の周波数の第３の方向性結合器と、第３の方向性結合器の第１の端子と互いにアイソレーションがとれた第３の方向性結合器の第４の端子に接続された第３の終端抵抗と、第３の方向性結合器の第２及び第３の端子から等分配出力された信号中の基本波の５次以上の高調波をそれぞれ全反射する第１及び第２のフィルタと、第３の方向性結合器の第２の端子に供給される第１のフィルタで全反射された５次以上の高調波と第３の方向性結合器の第３の端子に供給される第２のフィルタで全反射された５次以上の高調波とを吸収する、第３の方向性結合器の第１の端子と互いにアイソレーションがとれた第３の方向性結合器の第４の端子に接続された第３の終端抵抗と、４つの端子のうち第１の端子と第２の端子とが互いにアイソレーションがとれ、第３の端子と第４の端子とが互いにアイソレーションがとれており、第１及び第２の端子にそれぞれ供給される、第３の方向性結合器から等分配出力され第１及び第２のフィルタをそれぞれ別々に通過した信号のうち、基本波を第３の端子に出力すると共に第３次高調波を第４の端子に出力する、基本波の１／６波長の線路長で構成され、中心周波数が基本波の１.５倍の周波数の第４の方向性結合器と、第４の方向性結合器の第４の端子に接続された第４の終端抵抗と、を有し、第３の方向性結合器で分配され第４の方向性結合器で合成された、電力増幅器の出力信号中の基本波を第４の方向性結合器の第３の端子から出力端子へ出力することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、電力増幅器に高調波の反射波が全く戻ってこないため、電力増幅器にダメージを与えたり破損することがなく、電力増幅器で増幅する高周波電力に対して発生する高調波を吸収して抑制し、電力増幅器の破損防止と安定動作を可能にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１６】
（第１の実施形態）
図１は、本発明になる高周波電力送信装置の第１の実施形態の構成図を示す。同図において、高周波電力送信装置は、電力増幅器１、方向性結合器２〜５、終端抵抗６〜９、入力端子１０、及び出力端子１１を有する。電力増幅器１は飽和に近い電力レベルで使用され、増幅した基本波と、基本波の整数倍の高調波を出力する電力増幅器である。縦続接続された方向性結合器２と方向性結合器３は、基本波の１／４波長の線路長で構成されている結合度３ｄＢの方向性結合器で、マイクロストリップラインやストリップラインや同軸線路のような分布定数回路で構成される。なお、方向性結合器２と方向性結合器３は、基本波の３／４波長の広帯域方向性結合器を使用してもよい。
【００１７】
方向性結合器２は、電力増幅器１から出力され、端子１０１を介して入力された基本波及び奇数次高調波を等分配して端子１０２と端子１０３に出力する。端子１０２に出力された基本波及び奇数次高調波の位相は、端子１０３に出力された基本波及び奇数次高調波の位相に対し−９０×ｎ度（ｎは高調波の次数）になっている。また、方向性結合器２は、入力された偶数次高調波を端子１０２にすべて出力する。端子１０５は、端子１０１に対してアイソレーションがとれた端子である。
【００１８】
方向性結合器３は、端子１０２から入力される基本波及び高調波の位相が、端子１０３から入力される基本波及び奇数次高調波の位相に対し、−９０×ｎ度（ｎは高調波の次数）になっているときに、端子１０２と端子１０３から入力された基本波及び奇数次高調波を合成して端子１０４へ出力する。また、方向性結合器３は、端子１０２から入力される偶数次高調波は、端子１０６に全て出力する。端子１０６は、端子１０４に対してアイソレーションがとれた端子である。
【００１９】
縦続接続された方向性結合器４と方向性結合器５は、基本波の１／６波長の線路長で構成されている結合度３ｄＢの方向性結合器で、マイクロストリップラインやストリップラインや同軸線路のような分布定数回路で構成される。なお、方向性結合器４と方向性結合器５は、基本波の３／６波長の広帯域方向性結合器を使用してもよい。
【００２０】
方向性結合器４は、端子１０４及び端子２０１を介して方向性結合器３から入力された基本波の４／６波長の信号、つまり基本波の１.５倍の周波数の信号と、基本波の奇数次高調波とを分配して端子２０２と端子２０３に出力する。端子２０２に出力された基本波の１.５倍の周波数の信号と奇数次高調波の位相は、端子２０３に出力された基本波の１.５倍の周波数の信号と奇数次高調波の位相に対し、−９０×ｎ度（ｎは高調波の次数）になっている。
【００２１】
また、方向性結合器４は、端子１０４を介して方向性結合器３から入力された基本波の１.５倍の周波数の信号に対する偶数次高調波を端子２０２に全て出力する。端子２０４は、端子２０１に対してアイソレーションがとれた端子である。
【００２２】
方向性結合器５は、フィルタ１２から端子２０６を介して入力される基本波の１.５倍の周波数の信号と奇数次高調波の位相が、フィルタ１３から端子２０５を介して入力される基本波の１.５倍の周波数の信号と奇数次高調波の位相に対し、−９０×ｎ度（ｎは高調波の次数）になっているときに、端子２０５と端子２０６をそれぞれ介して入力された基本波の１.５倍の周波数の信号と奇数次高調波を合成して、端子２０７を介して出力端子１１へ出力する。
【００２３】
また、方向性結合器５は、フィルタ１２から端子２０６を介して入力される基本波の１.５倍の周波数の信号に対する偶数次高調波を、端子２０８に全て出力する。端子２０８は端子２０７に対してアイソレーションがとれた端子である。なお、方向性結合器４及び５は、方向性結合器４に入力される基本波も分配合成できる帯域内にあるので、方向性結合器４で基本波を分配し、方向性結合器５で合成することができる。
【００２４】
終端抵抗６〜９は、方向性結合器２〜５のアイソレーション端子１０５，１０６，２０４，２０８を終端するための抵抗である。フィルタ１２とフィルタ１３は、５次以上の奇数次高調波を全反射できるフィルタである。なお、フィルタ１２とフィルタ１３は、基本波のみ通過させる帯域通過型フィルタでもよいし、５次以上の高調波のみ全反射させる帯域阻止型フィルタや低域通過型フィルタでもよい。
【００２５】
次に、本実施形態の動作について説明する。図１において、電力増幅器１は飽和に近い電力レベルで使用され、入力端子１０から入力された高周波信号を電力増幅する。これにより、電力増幅器１の出力には電力増幅された基本波の信号だけでなく、基本波の整数倍の周波数の高調波も発生する。
【００２６】
方向性結合器２と方向性結合器３は、基本波の１／４波長の線路長で構成されている結合度３ｄＢの方向性結合器で、中心周波数が基本波と同じ周波数のため、方向性結合器２の端子１０１から入力された電力増幅器１の出力信号のうち、偶数次の高調波は方向性結合器２で分配されず直進し、端子１０２を通り方向性結合器３の端子１０６へ進んで終端抵抗７に吸収される。
【００２７】
一方、上記の端子１０１から入力された電力増幅器１の出力信号のうち、基本波及び奇数次の高調波は方向性結合器２で９０×ｎ度（ｎは高調波の次数）位相差で端子１０２と端子１０３に等分配され、方向性結合器３で合成される。よって、方向性結合器３の端子１０４には基本波と奇数次高調波のみ出力され、方向性結合器４へ供給される。
【００２８】
方向性結合器４と方向性結合器５は、基本波の１／６波長の線路長で構成され、３ｄＢの結合度を有する方向性結合器で、中心周波数は基本波の１.５倍である。方向性結合器４は、端子１０４及び端子２０１を介して方向性結合器３から入力された基本波の４／６波長の信号、つまり基本波の１.５倍の周波数の信号と、基本波の奇数次高調波とを分配して端子２０２と端子２０３に出力する。端子２０２に出力された基本波の１.５倍の周波数の信号と基本波の奇数次高調波の位相は、端子２０３に出力された基本波の１.５倍の周波数の信号と基本波の奇数次高調波の位相に対し、−９０×ｎ度（ｎは高調波の次数）になっている。
【００２９】
方向性結合器４の端子２０２、端子２０３からそれぞれ出力された基本波の１.５倍の周波数の信号と、基本波の奇数次高調波とのうち、５次以上の奇数次高調波はフィルタ１２、フィルタ１３でそれぞれ全反射される。フィルタ１２、１３で全反射された５次以上の奇数次高調波は、方向性結合器４を介して終端抵抗８に吸収される。
【００３０】
また、方向性結合器４に入力される奇数次高調波のうち第３次高調波は、方向性結合器４と方向性結合器５の中心周波数の２倍にあたるため、方向性結合器４で分配されずに直進し、フィルタ１２を通過して端子２０６を介して方向性結合器５に入力され、更にこの方向性結合器５を直進して端子２０８を介して終端抵抗９に吸収される。
【００３１】
一方、方向性結合器４に入力される基本波は、方向性結合器４と方向性結合器５で分配合成できる帯域内にあり、方向性結合器４で分配され、フィルタ１２とフィルタ１３を通過して方向性結合器５で合成された後、端子２０７を介して出力端子１１に出力されて送信される。
【００３２】
このように、本実施形態では、基本波の偶数次高調波は終端抵抗７で吸収され、５次以上の奇数次高調波は終端抵抗６、８で吸収され、第３次高調波は終端抵抗９で吸収され、基本波のみ出力端子に１１に出力されることになり、電力増幅器１には反射波が戻ってこないため、電力増幅器１にダメージを与えたり破損することがなく、フィルタ１２、１３が全反射する高調波の周波数における電力増幅器１から見たインピーダンスは終端されたように見え、電力増幅器１を安定に動作させることができる。
【００３３】
また、フィルタ１２、１３が全反射する周波数では電圧定在波比(ＶＳＷＲ:Voltage Standing Wave Ratio)が悪いが、本実施形態では、反射波が終端抵抗６〜９に吸収されるため、電力増幅器１から見たＶＳＷＲは良好に保たれている。更に、必要なフィルタ１２、１３が５次以上の奇数次高調波のみ反射できればよいため、フィルタを簡易に構成できる。
【００３４】
（第２の実施形態）
図２は、本発明になる高周波電力送信装置の第２の実施形態の構成図を示す。同図において、高周波電力送信装置は、電力増幅器１５、方向性結合器１６〜１９、終端抵抗２０〜２３、入力端子１０、及び出力端子１１を有する。電力増幅器１５は電力増幅した基本波と第２次〜第４次高調波を出力する電力増幅器である。方向性結合器１６と方向性結合器１７は、基本波の１／４波長の線路長で構成されている結合度３ｄＢの方向性結合器で、マイクロストリップラインやストリップラインや同軸線路のような分布定数回路で構成される。なお、方向性結合器１６と方向性結合器１７は、基本波の３／４波長の広帯域方向性結合器を使用してもよい。
【００３５】
方向性結合器１６は、電力増幅器１５から出力され、端子３０１を介して入力された基本波及び奇数次高調波（具体的には、第３次高調波）を等分配して端子３０２と端子３０３に出力する。端子３０２に出力された基本波及び奇数次高調波（第３次高調波）の位相は、端子３０３に出力された基本波及び奇数次高調波（第３次高調波）の位相に対し−９０×ｎ度（ｎは高調波の次数）になっている。また、方向性結合器１６は、入力された偶数次高調波（具体的には、第２次高調波及び第４次高調波）を端子３０２にすべて出力する。端子３０５は、端子３０１に対してアイソレーションがとれた端子である。
【００３６】
方向性結合器１７は、端子３０２から入力される基本波及び高調波の位相が端子３０３から入力される基本波及び奇数次高調波の位相に対し−９０×ｎ度（ｎは高調波の次数）になっているときに、端子３０２と端子３０３から入力された基本波及び奇数次高調波を合成して端子３０４へ出力する。方向性結合器１７は、端子３０２に入力された偶数次高調波は端子３０６に全て出力する。端子３０６は端子３０４に対してアイソレーションがとれた端子である。
【００３７】
方向性結合器１８と方向性結合器１９は、基本波の１／６波長の線路長で構成されている方向性結合器で、マイクロストリップラインやストリップラインや同軸線路のような分布定数回路で構成される。方向性結合器１８と方向性結合器１９とは、３／６波長の広帯域方向性結合器を使用してもよい。
【００３８】
方向性結合器１８は、端子４０１から入力された基本波の４／６波長の信号、つまり基本波の１.５倍の周波数の信号とその奇数次高調波を分配して端子４０２と端子４０３に出力する。端子４０２に出力された基本波の１.５倍の周波数の信号と、その奇数次高調波の位相は、端子４０３に出力された基本波の１.５倍の周波数の信号と、その奇数次高調波の位相に対し−９０×ｎ度（ｎは高調波の次数）になっている。方向性結合器１８は、端子４０１に入力された基本波の１.５倍の周波数の信号に対する偶数次高調波を、端子４０２に全て出力する。端子４０５は、端子４０１に対してアイソレーションがとれた端子である。
【００３９】
方向性結合器１９は、端子４０２から入力される基本波の１.５倍の周波数の信号と、基本波の奇数次高調波の位相が端子４０３から入力される基本波の１.５倍の周波数の信号と基本波の奇数次高調波の位相に対し−９０×ｎ度（ｎは高調波の次数）になっているときに、端子４０２と端子４０３から入力された基本波の１.５倍の周波数の信号と、その奇数次高調波とを合成して端子４０４を介して出力端子１１へ出力する。また、方向性結合器１９は、端子４０２から入力された基本波の１.５倍の周波数の信号に対する偶数次高調波は、端子４０６に全て出力する。端子４０６は端子４０４に対してアイソレーションがとれた端子である。
【００４０】
終端抵抗２０〜２３は方向性結合器１６〜１９のアイソレーション端子３０５，３０６，４０５，４０６を終端するための抵抗である。
【００４１】
次に、図２の実施形態の動作を説明する。入力端子１０に入力された高周波信号は、電力増幅器１５で電力増幅されて基本波と第２次〜第４次高調波が出力される。電力増幅器１５から方向性結合器１６の端子３０１を介して入力される電力増幅された基本波と第２次〜第４次高調波のうち、偶数次の高調波である第２次高調波及び第４次高調波は、方向性結合器１６及び方向性結合器１７の中心周波数の２倍にあたるため分配合成されず、全て分配されず直進し、端子３０２を通り方向性結合器１７の端子３０６へ進んで終端抵抗２１に吸収される。
【００４２】
一方、電力増幅器１５の出力信号中の基本波及び奇数次高調波（具体的には第３次高調波）は、方向性結合器１６から端子３０２と端子３０３にそれぞれ９０×ｎ度（ｎは高調波の次数）の位相差で分配されて出力され、方向性結合器１７で合成されて端子３０４へ出力される。よって、方向性結合器１８の端子４０１には、方向性結合器１７から基本波と第３次高調波のみ入力される。
【００４３】
方向性結合器１８に入力された基本波と第３次高調波のうち、第３次高調波は方向性結合器１８と方向性結合器１９の中心周波数の２倍にあたるため、方向性結合器１８で分配されずに直進して端子４０２へすべて出力され、方向性結合器１９も直進して端子４０６へすべて出力されて終端抵抗２３に吸収される。基本波は、方向性結合器１８で分配され、更に方向性結合器１９で合成されて、端子４０４を介して出力端子１１へ出力されて送信される。
【００４４】
本実施形態では、電力増幅器１５から出力される高調波が第２次〜第４次高調波までしか無い場合に有効で、第２次〜第４次高調波を吸収するため電力増幅器１５へは反射波が戻らない。本実施形態は、第１の実施形態と同様の特長を有すると共に、電力増幅器１５の高調波が第２次〜第４次高調波までであるので、図１の第１の実施形態に比べてフィルタが不要でコストを下げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の高周波電力送信装置の第１の実施形態の構成図である。
【図２】本発明の高周波電力送信装置の第２の実施形態の構成図である。
【図３】関連発明の高周波電力送信装置の一例の構成図である。
【符号の説明】
【００４６】
１、１０  入力端子
２〜５、１６〜１９  方向性結合器
６〜９、２０〜２３  終端抵抗
１１  出力端子
【図１】
0004962308.tif 000002
【図２】
0004962308.tif 000003
【図３】
0004962308.tif 000004