JP2018182587A - 高周波電力増幅装置 - Google Patents
高周波電力増幅装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018182587A JP2018182587A JP2017081186A JP2017081186A JP2018182587A JP 2018182587 A JP2018182587 A JP 2018182587A JP 2017081186 A JP2017081186 A JP 2017081186A JP 2017081186 A JP2017081186 A JP 2017081186A JP 2018182587 A JP2018182587 A JP 2018182587A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- high frequency
- power
- cavity
- amplifier
- frequency power
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 89
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 79
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 79
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 16
- 230000008878 coupling Effects 0.000 abstract description 8
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 abstract description 8
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 abstract description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 25
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 25
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 description 20
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 12
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 11
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 6
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 5
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 4
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 4
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 229910002601 GaN Inorganic materials 0.000 description 2
- JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N Gallium nitride Chemical compound [Ga]#N JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 101000848724 Homo sapiens Rap guanine nucleotide exchange factor 3 Proteins 0.000 description 1
- 102100034584 Rap guanine nucleotide exchange factor 3 Human genes 0.000 description 1
- 208000021825 aldosterone-producing adrenal cortex adenoma Diseases 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/60—Amplifiers in which coupling networks have distributed constants, e.g. with waveguide resonators
- H03F3/602—Combinations of several amplifiers
- H03F3/604—Combinations of several amplifiers using FET's
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/60—Amplifiers in which coupling networks have distributed constants, e.g. with waveguide resonators
- H03F3/602—Combinations of several amplifiers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P5/00—Coupling devices of the waveguide type
- H01P5/12—Coupling devices having more than two ports
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/189—High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers
- H03F3/19—High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers with semiconductor devices only
- H03F3/195—High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers with semiconductor devices only in integrated circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/20—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
- H03F3/24—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers of transmitter output stages
- H03F3/245—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers of transmitter output stages with semiconductor devices only
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
- H03F2200/451—Indexing scheme relating to amplifiers the amplifier being a radio frequency amplifier
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Amplifiers (AREA)
- Microwave Amplifiers (AREA)
Abstract
Description
第1実施例を説明する。図15に示す如く、高周波電力増幅装置1には、複数の増幅器モジュール40Mが設けられている。図16を参照し、1つの増幅器モジュール40Mは概略直方体形状の筐体を有し、当該筐体内に、1つの後段増幅器40を形成する回路素子が実装された1枚の増幅基板40Sを収容及び固定することで当該増幅器モジュール40Mが形成される。
各増幅器モジュール40Mの筐体が電力合成器60の上面60Uに接する態様で、電力合成器60の上面60Uの上にN個の増幅器モジュール40Mが配置される。この際、電力合成器60の軸に対して放射状にN個の増幅器モジュール40Mが配置される。各増幅器モジュール40Mの筐体の外面を形成する6面の内、上面60Uと接する面に対向する面を、増幅器モジュール40Mの上面と称した場合、N個の増幅器モジュール40Mの全上面は水平方向に平行な共通の平面上に位置することになり、各増幅器モジュール40Mの上面と電力分配器30の下面(換言すれば外部導体32の下面)が接する態様で、電力分配器30を各増幅器モジュール40Mの上方に配置する。
第2実施例を説明する。第2実施例は第1実施例を基礎とする変形実施例であり、第2実施例にて特に述べない事項に関しては、矛盾無き限り、第1実施例の記載が第2実施例に適用される。
第3実施例を説明する。電力合成器60での合成により得られる100kW級の電力を持った周波数fTGの高周波信号であって且つ出力同軸導波管70から出力される高周波信号(高周波電力)を、便宜上、目的高周波信号と称する。目的高周波信号を目的高周波電力と読み替えても良い。高周波電力増幅装置1は、連続出力動作又はパルス出力動作を行うことができる。
第4実施例を説明する。第4実施例では、上述のパルス出力動作に適した後段増幅器40の駆動方式を説明する。
第5実施例を説明する。第4実施例では、後段増幅器40にパルス駆動方式を採用する方法を説明したが、同様のパルス駆動方式を前段増幅器10にも採用するようにしても良い。この場合、第4実施例の記載における後段増幅器40を前段増幅器10に読み替えれば良く、この際、第4実施例の記載における入力高周波信号SIN及び出力高周波信号SOUTは、夫々、前段増幅器10に入力される高周波信号及び前段増幅器10から出力される高周波信号であると解される。
第6実施例を説明する。
但し、空洞63を円筒型空洞としたときにQ0値が最大化され、またサイズが極小化されるため、空洞63を円筒型空洞とすることが好ましい。電力分配器30における空洞33についても同様である。
本発明について考察する。
10 前段増幅器
20 電界同軸結合器
30 電力分配器(半同軸空洞型高周波電力分配器)
31 内部導体
32 外部導体
33 空洞(分配器用空洞)
40 後段増幅器
40S 増幅基板
40M 増幅モジュール
50 同軸線路
60 電力合成器(TE011モード空洞型高周波電力合成器)
70 出力用同軸導波管
ATa、ATb、ATc ループアンテナ
Claims (5)
- 所定周波数の高周波信号を分配して得られる複数の分配信号を各々に増幅して複数の増幅信号を出力する複数の増幅器と、
導体壁に囲まれた空洞を有し、前記所定周波数を共振周波数とするTE011共振モードを用いて、前記複数の増幅信号の電力を前記空洞にて合成する空洞型高周波電力合成器と、を備えた
ことを特徴とする高周波電力増幅装置。 - 各々に増幅基板を備えた複数の増幅器モジュールを備え、
各増幅器モジュールにおいて、前記増幅基板には、前記複数の増幅器の内の1以上の増幅器が実装され、
前記空洞型高周波電力合成器を、前記複数の増幅器モジュールを支持する架台として用いる
ことを特徴とする請求項1に記載の高周波電力増幅装置。 - 前記高周波信号を分配する分配器として、半同軸空洞型高周波電力分配器を用いた
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の高周波電力増幅装置。 - 前記半同軸空洞型電力分配器は、内部に分配器用空洞が形成された中空の外部導体と、前記分配器用空洞内に配置された棒状の内部導体と、を備え、
前記高周波信号を伝搬する同軸線路の芯線の一部は、前記外部導体に設けられた開口部を介して前記分配器用空洞内に挿入され、
前記内部導体の一端は、前記同軸線路の芯線の一端と対向する一方で、前記内部導体の他端は前記外部導体と短絡される
ことを特徴とする請求項3に記載の高周波電力増幅装置。 - 各増幅器は、供給された分配信号を、電源電圧を用いて増幅する増幅用素子を備え、
当該高周波電力増幅装置において、前記空洞型高周波電力合成器での電力合成により得られる高周波合成電力を、所定周期にて繰り返しパルス状に出力するパルス出力動作が可能であり、
前記パルス出力動作が行われる際、各増幅器において、前記増幅用素子に対し、前記電源電圧として前記所定周期のパルス状の電源電圧を供給する
ことを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載の高周波電力増幅装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017081186A JP6811995B2 (ja) | 2017-04-17 | 2017-04-17 | 高周波電力増幅装置 |
PCT/JP2018/012815 WO2018193804A1 (ja) | 2017-04-17 | 2018-03-28 | 高周波電力増幅装置 |
US16/606,101 US11239809B2 (en) | 2017-04-17 | 2018-03-28 | High-frequency power amplifier apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017081186A JP6811995B2 (ja) | 2017-04-17 | 2017-04-17 | 高周波電力増幅装置 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018182587A true JP2018182587A (ja) | 2018-11-15 |
JP2018182587A5 JP2018182587A5 (ja) | 2020-04-09 |
JP6811995B2 JP6811995B2 (ja) | 2021-01-13 |
Family
ID=63855728
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017081186A Active JP6811995B2 (ja) | 2017-04-17 | 2017-04-17 | 高周波電力増幅装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11239809B2 (ja) |
JP (1) | JP6811995B2 (ja) |
WO (1) | WO2018193804A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20200117208A (ko) * | 2019-04-03 | 2020-10-14 | 크리오엘렉트라 게엠베하 | 외부 도체에 배치되는 증폭기 모듈을 구비하는 고주파 증폭기 유닛 |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112290181A (zh) * | 2020-10-30 | 2021-01-29 | 南京邮电大学 | 一种毫米波波导功率合成器 |
US11949392B1 (en) * | 2021-08-12 | 2024-04-02 | Mission Microwave Technologies, Llc | Broadband power combiner/splitter architecture with low losses |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6018007A (ja) * | 1983-07-12 | 1985-01-30 | Fujitsu Ltd | マイクロ波電力増幅装置 |
JPS61121506A (ja) * | 1984-11-16 | 1986-06-09 | Hitachi Ltd | マイクロ波固体増幅器 |
JPH06152278A (ja) * | 1992-11-10 | 1994-05-31 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | 電力増幅装置 |
JP2003243948A (ja) * | 2002-02-15 | 2003-08-29 | Toshiba Corp | マイクロ波電力増幅器 |
JP2006275614A (ja) * | 2005-03-28 | 2006-10-12 | Aet Inc | 空洞共振器を用いて複素誘電率を測定する装置 |
JP2011185748A (ja) * | 2010-03-09 | 2011-09-22 | Jeol Resonance Inc | Esr装置用空胴共振器 |
JP2016040900A (ja) * | 2015-03-31 | 2016-03-24 | 日本高周波株式会社 | 導波管型電力合成・分配器 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7075378B2 (en) * | 2003-07-11 | 2006-07-11 | The United States of America as represented by the Secretary of Commerce, the National Institute of Standards and Technology | High spectral purity microwave oscillator using air-dielectric cavity |
US7202735B2 (en) * | 2005-01-19 | 2007-04-10 | Micro-Mobio | Multi-band power amplifier module for wireless communication devices |
US20090233644A1 (en) * | 2008-03-11 | 2009-09-17 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Multiple carrier radio systems and methods employing polar active antenna elements |
-
2017
- 2017-04-17 JP JP2017081186A patent/JP6811995B2/ja active Active
-
2018
- 2018-03-28 WO PCT/JP2018/012815 patent/WO2018193804A1/ja active Application Filing
- 2018-03-28 US US16/606,101 patent/US11239809B2/en active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6018007A (ja) * | 1983-07-12 | 1985-01-30 | Fujitsu Ltd | マイクロ波電力増幅装置 |
JPS61121506A (ja) * | 1984-11-16 | 1986-06-09 | Hitachi Ltd | マイクロ波固体増幅器 |
JPH06152278A (ja) * | 1992-11-10 | 1994-05-31 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | 電力増幅装置 |
JP2003243948A (ja) * | 2002-02-15 | 2003-08-29 | Toshiba Corp | マイクロ波電力増幅器 |
JP2006275614A (ja) * | 2005-03-28 | 2006-10-12 | Aet Inc | 空洞共振器を用いて複素誘電率を測定する装置 |
JP2011185748A (ja) * | 2010-03-09 | 2011-09-22 | Jeol Resonance Inc | Esr装置用空胴共振器 |
JP2016040900A (ja) * | 2015-03-31 | 2016-03-24 | 日本高周波株式会社 | 導波管型電力合成・分配器 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20200117208A (ko) * | 2019-04-03 | 2020-10-14 | 크리오엘렉트라 게엠베하 | 외부 도체에 배치되는 증폭기 모듈을 구비하는 고주파 증폭기 유닛 |
KR102297390B1 (ko) | 2019-04-03 | 2021-09-02 | 크리오엘렉트라 게엠베하 | 외부 도체에 배치되는 증폭기 모듈을 구비하는 고주파 증폭기 유닛 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6811995B2 (ja) | 2021-01-13 |
WO2018193804A1 (ja) | 2018-10-25 |
US20210099143A1 (en) | 2021-04-01 |
US11239809B2 (en) | 2022-02-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5161086B2 (ja) | マイクロ波プラズマ源およびプラズマ処理装置 | |
Scott et al. | Frequency-agile gyrotron for electron decoupling and pulsed dynamic nuclear polarization | |
US9293890B2 (en) | Device and method for generating stimulated emission of microwave or radio frequency radiation | |
WO2018193804A1 (ja) | 高周波電力増幅装置 | |
Yan et al. | Design and experiment of a Q-band gyro-TWT loaded with lossy dielectric | |
KR101177209B1 (ko) | 전력 합성기 및 마이크로파 도입 기구 | |
GB623385A (en) | Improvements in or relating to high frequency electrical systems employing wave guides | |
US20110291559A1 (en) | Terahertz sheet beam klystron | |
CN109256309B (zh) | 一种s波段小型化超构材料扩展互作用振荡器 | |
Vyas et al. | Review of magnetron developments | |
JPH0832155A (ja) | 複数個チャンネル レーザーの励起装置 | |
JP3751967B1 (ja) | マグネトロン発振装置 | |
JP2006156100A (ja) | 大気圧大面積プラズマ発生装置 | |
Horoyski et al. | Compact sources of high RF power for DNP applications | |
JP2007082171A (ja) | マグネトロン発振装置 | |
Park et al. | Experiments on a 80 kW power combiner using RF LDMOS power transistors | |
US7403007B1 (en) | Nuclear magnetic resonance probe with cooled sample coil | |
Bilida et al. | Multi-channel slab CO2 laser excitation with resonant cavities | |
Bilida et al. | Resonant cavity excitation system for radial array slab CO2 lasers | |
Lang et al. | Study of a THz spatial harmonic magnetron | |
KR20160015944A (ko) | 전자파 발생기 | |
TW515225B (en) | Active radio frequency cavity amplifier | |
Villagómez et al. | Construction of a scalable RF power supply for small CO2 waveguide lasers | |
WO2017203784A1 (ja) | オーバーハウザー効果mri用共振器およびオーバーハウザー効果mri測定方法 | |
Shcherbinin et al. | High-Q Cavity With Distributed Bragg Reflector for Second-Harmonic Gyrotrons Driven by Low-Power Electron Beams |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200225 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200225 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200825 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20201021 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20201201 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20201209 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6811995 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |