JPS6259490B2 - - Google Patents
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- JPS6259490B2 JPS6259490B2 JP10051382A JP10051382A JPS6259490B2 JP S6259490 B2 JPS6259490 B2 JP S6259490B2 JP 10051382 A JP10051382 A JP 10051382A JP 10051382 A JP10051382 A JP 10051382A JP S6259490 B2 JPS6259490 B2 JP S6259490B2
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は複数個の半導体増幅器を並列動作さ
せ大電力を得るマイクロ波及びミリ波用の半導体
増幅器の改良に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an improvement in semiconductor amplifiers for microwave and millimeter waves that obtain large power by operating a plurality of semiconductor amplifiers in parallel.
第1図に従来のこの種の装置例を示す。図中1
は電力分配器、2は半導体の単位増幅器である。
マイクロ波及びミリ波帯における分配器1として
は導波管で構成するマジツクT、ブランチライン
カツプラなどが、また、単位増幅器2としては、
マイクロストリツプ線路を用いて構成するFET
(Field Effect Transistor)増幅器がよく知られ
ている。 FIG. 1 shows an example of a conventional device of this type. 1 in the diagram
is a power divider, and 2 is a semiconductor unit amplifier.
As the distributor 1 for microwave and millimeter wave bands, there is a magic T composed of a waveguide, a branch line coupler, etc., and as the unit amplifier 2,
FET constructed using microstrip lines
(Field Effect Transistor) amplifiers are well known.
端子Aよりの入射波は分配器1により同振幅、
同位相の波に分波される。したがつて、入射波は
3つの分配器により、4等分され、同位相で4つ
の各単位増幅器2に入射する。 The incident wave from terminal A is divided into the same amplitude by the distributor 1,
It is split into waves with the same phase. Therefore, the incident wave is divided into four equal parts by the three dividers, and is incident on each of the four unit amplifiers 2 in the same phase.
いま、単位増幅器2の特性が均一であると、各
単位増幅器2で増幅された波は、同振幅でかつ位
相が同相であるため、分配器2の可逆性により端
子Bの出力側では電力合成される。 Now, if the characteristics of the unit amplifiers 2 are uniform, the waves amplified by each unit amplifier 2 have the same amplitude and the same phase, so due to the reversibility of the divider 2, power is combined on the output side of terminal B. be done.
したがつて、単位増幅器21つの出力は小さく
とも分配器1を用いて電力合成を行うことにより
大きな出力の半導体増幅器を得ることができる。 Therefore, even if the output of the unit amplifier 21 is small, by performing power combining using the distributor 1, a semiconductor amplifier with a large output can be obtained.
しかし、この種の半導体増幅器においては単位
増幅器2の数が多くなると、それに応じて、入出
力側の分配器1の数が多くなるとともに入出力端
子A,Bから単位増幅器2までの距離が長くな
り、分配器1及び接続回路の損失が増加し、有効
に電力を合成することができないという欠点があ
つた。 However, in this type of semiconductor amplifier, as the number of unit amplifiers 2 increases, the number of dividers 1 on the input/output side also increases, and the distance from input/output terminals A and B to the unit amplifiers 2 increases. Therefore, the loss of the distributor 1 and the connecting circuit increases, and there is a drawback that power cannot be effectively combined.
この発明はこの欠点を解決するため、導波管を
伝搬する基本モードの入射波をモード変換器によ
り高次モートに変換し、この高次モードに複数個
の単位増幅器を結合させ増幅し、増幅された各単
位増幅器の出力波により高次モードを励振し、モ
ード変換器により再び高次モードを出力導波管を
伝搬する基本モードに変換し、各単位増幅器の出
力を有効に合成しようとするものである。 In order to solve this drawback, this invention converts the fundamental mode incident wave propagating through a waveguide into a higher-order mote using a mode converter, and amplifies this higher-order mode by coupling it with a plurality of unit amplifiers. The output wave of each unit amplifier excites the higher-order mode, and the mode converter converts the higher-order mode back into the fundamental mode that propagates through the output waveguide, and attempts to effectively synthesize the outputs of each unit amplifier. It is something.
第2図はこの発明の一実施例を示す一部欠載せ
る構造図である。図中、3は主導波管、4は主導
波管と結合した高次モードを伝搬する副導波管、
5は主副両導波管の電波を結合する結合孔、6は
主、副両導波管の一端に設けられた無反射終端で
ある。 FIG. 2 is a partially cutaway structural diagram showing an embodiment of the present invention. In the figure, 3 is a main waveguide, 4 is a sub-waveguide that propagates a higher-order mode coupled with the main waveguide,
Reference numeral 5 indicates a coupling hole for coupling radio waves of both the main and sub waveguides, and 6 indicates a non-reflection termination provided at one end of both the main and sub waveguides.
以下説明の便宜上、副導波管4はTE30モード
を主導波管3のTE10モードと等位相速度で伝搬
するような大きさに選ばれているものとする。 For convenience of explanation below, it is assumed that the size of the sub waveguide 4 is selected so that the TE 30 mode propagates at the same phase velocity as the TE 10 mode of the main waveguide 3.
また第2図中7はマイクロストリツプ線路の導
体、8はマイクロストリツプ線路の誘電体基板、
2はマイクロストリツプ線路を入出力線路として
もつ単位増幅器、9はマイクロストリツプ線路と
副導波管4とを接続するための導体板であり、副
導波管4中にリツヂ導波管を部分的に形成してい
る。 Further, in Fig. 2, 7 is the conductor of the microstrip line, 8 is the dielectric substrate of the microstrip line,
2 is a unit amplifier having a microstrip line as an input/output line; 9 is a conductor plate for connecting the microstrip line and the sub-waveguide 4; Partially forming a tube.
いま、主導波管3の端子Aに入射波が到来した
場合を考える。この入射波は主導波管3を基本モ
ード、TE10モードで伝搬し、結合孔5を介し副
導波管4のTE30モードと結合する。両モードは
位相速度が等しいので、結合孔5部の長さを適当
に選定すると、モード結合理論から明らかなよう
に、主導波管3のTE10モードは副導波管4の
TE30モードに変換される。 Now, consider the case where an incident wave arrives at terminal A of main wave tube 3. This incident wave propagates through the main waveguide 3 in the fundamental mode, TE 10 mode, and is coupled to the TE 30 mode of the sub waveguide 4 via the coupling hole 5 . Since both modes have the same phase velocity, if the length of the coupling hole 5 is appropriately selected, the TE 10 mode of the main waveguide 3 will be the same as the TE 10 mode of the sub waveguide 4, as is clear from the mode coupling theory.
Converted to TE 30 mode.
第3図は副導波管4のTE30モードの横断面内
電磁界分布を示す。実線矢印は電気力線、点線矢
印は磁力線である。 FIG. 3 shows the electromagnetic field distribution in the cross section of the TE 30 mode of the sub-waveguide 4. Solid arrows are electric lines of force, and dotted arrows are magnetic lines of force.
副導波管4の横断面内は3個所電磁界の強い場
所がある。この位置に導体板9を設け、各導体板
9にマイクロストリツプ線路の導体7を接続する
と、TE30モードは等電力を伝送する3つのマイ
クロストリツプ線路の波に変換される。 There are three locations within the cross section of the sub waveguide 4 where the electromagnetic field is strong. When a conductor plate 9 is provided at this position and a microstrip line conductor 7 is connected to each conductor plate 9, the TE 30 mode is converted into three microstrip line waves transmitting equal power.
したがつて、このマイクロストリツプ線路に単
位増幅器2を接続すると副導波管4のTE30モー
ドを増幅できる。第2図においては、TE30モー
ドを伝搬する2つの副導波管4にTE10モードが
変換されているため、6つの単位増幅器2により
入射波が増幅されている。 Therefore, by connecting the unit amplifier 2 to this microstrip line, the TE 30 mode of the sub waveguide 4 can be amplified. In FIG. 2, since the TE 10 mode is converted into the two sub-waveguides 4 that propagate the TE 30 mode, the incident wave is amplified by six unit amplifiers 2.
また、増幅された波は、入射波が副導波管4の
TE30モードに変換され、つぎにマイクロストリ
ツプ線路の波に変換された逆の過程により、マイ
クロストリツプ線路の波から主導波管3を伝搬す
るTE10モードに変換され端子Bに達する。なお
以上は、副導波管4の伝搬波をTE30モードとし
たが、一般にTEnoモードでもよいことは明らか
である。ここでnは正の整数である。また、副導
波管4の数も限定されるものではない。 In addition, the amplified wave is the incident wave of the sub-waveguide 4.
Through the reverse process of converting into TE 30 mode and then converting into microstrip line wave, the microstrip line wave is converted into TE 10 mode which propagates through main waveguide 3 and reaches terminal B. . In addition, although the propagation wave of the sub-waveguide 4 is set to the TE30 mode in the above, it is clear that the TEno mode may generally be used. Here n is a positive integer. Furthermore, the number of sub waveguides 4 is not limited either.
以上のようにこの発明による半導体増幅器で
は、TE10モードをTEnoモードに変換し、TEno
モードに単位増幅器2を結合して大きな出力を得
るため、副導波管4の大きさを変え副導波管4を
伝搬するモードを選択することにより単位増幅器
2の数を調整できるので、従来の装置のように多
数の分配器1を用いることなく電力合成をできる
効果をもつ。 As described above, in the semiconductor amplifier according to the present invention, the TE10 mode is converted to the TEno mode, and the TEno
In order to obtain a large output by coupling the unit amplifier 2 to the mode, the number of unit amplifiers 2 can be adjusted by changing the size of the sub-waveguide 4 and selecting the mode that propagates through the sub-waveguide 4. This has the effect that power can be combined without using a large number of distributors 1 as in the device described above.
第1図は従来のこの種の装置の構成例を示すブ
ロツク図、第2図はこの発明の一実施例を示す一
部欠載せる構造図、第3図は副導波管横断面内の
電気力線、磁力線の分布を示す電磁界分布図であ
る。
図中、1は分配器、2は単位増幅器、3は主導
波管、4は副導波管である。なお、図中同一ある
いは相当部分には同一符号を付して示してある。
Fig. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of a conventional device of this type, Fig. 2 is a structural diagram showing an embodiment of the present invention with some parts cut out, and Fig. 3 is a diagram showing the electric current in the cross section of the sub-waveguide. It is an electromagnetic field distribution diagram showing the distribution of lines of force and magnetic lines of force. In the figure, 1 is a distributor, 2 is a unit amplifier, 3 is a main waveguide, and 4 is a sub waveguide. It should be noted that the same or corresponding parts in the figures are indicated by the same reference numerals.
Claims (1)
導体増幅器において、上記単位半導体増幅器を方
形導波管の高次モードであるTEnoモード波と結
合させるように構成したことを特徴とした半導体
増幅器。1. A semiconductor amplifier that combines the outputs of a plurality of unit semiconductor amplifiers, characterized in that the unit semiconductor amplifier is configured to couple with a TEno mode wave which is a higher order mode of a rectangular waveguide.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10051382A JPS58218211A (en) | 1982-06-11 | 1982-06-11 | Semiconductor amplifier |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10051382A JPS58218211A (en) | 1982-06-11 | 1982-06-11 | Semiconductor amplifier |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58218211A JPS58218211A (en) | 1983-12-19 |
| JPS6259490B2 true JPS6259490B2 (en) | 1987-12-11 |
Family
ID=14276026
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10051382A Granted JPS58218211A (en) | 1982-06-11 | 1982-06-11 | Semiconductor amplifier |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58218211A (en) |
-
1982
- 1982-06-11 JP JP10051382A patent/JPS58218211A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58218211A (en) | 1983-12-19 |
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