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公開番号2024076445
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-06
出願番号2022187955
出願日2022-11-25
発明の名称調整装置、調整方法
出願人三菱電機株式会社
代理人個人,個人
主分類H03F 1/26 20060101AFI20240530BHJP(基本電子回路)
要約【課題】スプリアスの発生を抑制しやすい技術を提供することが目的とされる。
【解決手段】調整装置は、自身に入力された入力信号に増幅を行って出力信号を得て、前記出力信号を出力する増幅回路と、前記入力信号に重畳して前記増幅回路に入力されて前記増幅の可否を制御する制御信号の波形を、設定された変数を用いて決定する信号制御部と、前記波形に基づいた前記制御信号を、前記増幅回路へ出力する信号出力部とを備える。前記信号制御部は、前記出力信号が有する周波数成分が、特定の周波数の範囲外において閾値を超える場合には、前記変数を更新して前記波形を緩やかにする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
自身に入力された入力信号に増幅を行って出力信号を得て、前記出力信号を出力する増幅回路と、
前記入力信号に重畳して前記増幅回路に入力されて前記増幅の可否を制御する制御信号の波形を、設定された変数を用いて決定する信号制御部と、
前記波形に基づいた前記制御信号を、前記増幅回路へ出力する信号出力部と
を備え、
前記信号制御部は、
前記出力信号が有する周波数成分が、特定の周波数の範囲外において閾値を超える場合には、前記変数を更新して前記波形を緩やかにする、調整装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記信号制御部には、互いに異なる第１値および第２値を採って前記増幅の可否を設定する設定信号が入力され、
前記設定信号の前記第１値から前記第２値への第１の遷移に従って前記波形が立ち上がり、
前記設定信号の前記第２値から前記第１値への第２の遷移に従って前記波形が立ち下がり、
前記信号制御部は、
前記第１の遷移が行われる時点または前記第２の遷移が行われるときの前記周波数成分が、前記特定の周波数の範囲外において前記閾値を超えて有する場合には、前記変数を更新して前記波形を緩やかにする、請求項１に記載の調整装置。
【請求項３】
前記特定の周波数の範囲は前記入力信号が有する周波数成分を含む、請求項１または請求項２に記載の調整装置。
【請求項４】
前記変数の更新を記録する記録部
を更に備える、請求項１または請求項２に記載の調整装置。
【請求項５】
自身に入力された入力信号に増幅を行って出力信号を得て、前記出力信号を出力する増幅回路と、
前記入力信号に重畳して前記増幅回路に入力されて前記増幅の可否を制御する制御信号の波形を、設定された変数を用いて決定する信号制御部と、
前記波形に基づいた前記制御信号を、前記増幅回路へ出力する信号出力部と
を備える調整装置を制御する方法であって、
前記出力信号が有する周波数成分が、特定の周波数の範囲外において閾値を超える場合には、前記変数を更新して前記波形を緩やかにする、調整方法。
【請求項６】
前記信号制御部には、互いに異なる第１値および第２値を採って前記増幅の可否を設定する設定信号が入力され、
前記設定信号の前記第１値から前記第２値への第１の遷移に従って前記波形が立ち上がり、
前記設定信号の前記第２値から前記第１値への第２の遷移に従って前記波形が立ち下がり、
前記第１の遷移が行われる時点または前記第２の遷移が行われるときの前記周波数成分が、前記特定の周波数の範囲外において前記閾値を超える場合には、前記変数を更新して前記波形を緩やかにする、請求項５に記載の調整方法。
【請求項７】
前記特定の周波数の範囲は前記入力信号が有する周波数成分を含む、請求項５または請求項６に記載の調整方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は調整装置、調整方法に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
マイクロ波あるいはミリ波を取り扱う送受信モジュールは、例えばレーダに利用される。かかる送受信モジュールは、一般的に、２個以上の増幅素子が直列、並列、あるいは直並列に接続された構成を有する。かかる増幅素子の利得特性及び飽和特性は、増幅素子に入力される交流の入力信号の振幅が実質的に零であるとき（以下、便宜上「無信号時」と称される）に、当該増幅素子に流れる電流に依存する。
【０００３】
例えば増幅素子には電界効果トランジスタ（ＦＥＴ：Field Effect Transistor）が採用される。電界効果トランジスタ（以下単に「トランジスタ」と略称される）の例として、ＭＯＳＦＥＴ（metal-oxide-semiconductor field effect transistor）、ＪＦＥＴ（Junction Field Effect Transistor）が挙げられる。トランジスタは一般にドレイン、ゲート、ソースと称される三種の電極を有する。トランジスタに流れる電流はドレインを流れる電流たるドレイン電流として測定可能である。トランジスタのソースの電位を基準としてゲートに印加される電圧たるゲート電圧を調整することにより、ドレイン電流の値が制御される。
【０００４】
以下では、下記の用語が導入される。無信号時にトランジスタのドレイン電流が所望の値を採るときのゲート電圧が「ゲートバイアス電圧」と称される。無信号時にトランジスタのドレイン電流が零である状態は「ゲートピンチオフ」あるいは単に「ピンチオフ」と称される。トランジスタをピンチオフの状態にするゲート電圧は「ゲートピンチオフ電圧」と称される。
【０００５】
トランジスタにゲートバイアス電圧が印加されるとき、当該トランジスタはオン状態にある。増幅素子たるトランジスタの全てにゲートバイアス電圧を印加して、全ての増幅素子をオン状態にすることによって、送受信モジュールの機能が有効にされる。
【０００６】
トランジスタの特性には製造プロセスによるばらつきがある。かかる特性のばらつきにより、ゲートバイアス電圧およびゲートピンチオフ電圧は、トランジスタごとに異なる。増幅素子としてのトランジスタを複数使用する送受信モジュールを適切に機能させるためには、全てのトランジスタをオン状態にするとき、トランジスタごとにそれぞれに対応するゲートバイアス電圧が印加されることが望まれる。特許文献１は、ドレイン電流に基づいてゲート電圧の波形を設定する技術を例示する。
【０００７】
送受信モジュールの動作において、トランジスタのオン状態とオフ状態とを交互に得ることは、トランジスタの発熱の抑制に寄与する（例えば特許文献２を参照）。全てのトランジスタが、オフ状態においてはドレイン電流を流さない（ドレイン電流を零に揃える）ことが望まれる。かかる観点から、トランジスタごとに、オフするときにそれぞれに対応するゲートピンチオフ電圧が印加されることが望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
特開２０２２－３６８９５号公報
特開２０２２－１０４５７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ゲート電圧をゲートバイアス電圧とゲートピンチオフ電圧との間で遷移させることにより、増幅素子のオンとオフとが切替わる。ゲート電圧の変化が急峻であると、ゲート電圧が有する周波数成分が高く、ドレイン電流の周波数成分の高域成分が大きく、ひいては送受信モジュールが出力する電圧におけるスプリアスの発生を招来しやすい。
【００１０】
例えば、送受信モジュールにおいて、ゲート電圧を印加する線路上に専用のアナログ回路を設けて、ゲートバイアス電圧とゲートピンチオフ電圧との間で遷移するゲート電圧の波形を整形することもできる。しかしこの技術は、当該アナログ回路が実装される領域を必要とする。
（【００１１】以降は省略されています）

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