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ドハーティ増幅器は、もともと高出力振幅変調放送用に開発された高効率線形無線周波数電力増幅器です。 1936年にベル電話研究所のウィリアム・H・ドハーティによって、特に数十キロワットから数百キロワットで動作する送信機において、電力消費と運用コストが大きな懸念事項であったため、変調サイクル全体にわたって高効率を維持する手段として導入されました。[ 1 ]
古典的なドハティ構成では、一方の増幅管（搬送波）が無変調搬送波条件下で必要な出力電力を供給し、もう一方の増幅管（ピーキング）は正の変調ピーク時のみ導通します。結合ネットワークを介して、ピーキング増幅管が電力を供給するにつれて、搬送波増幅器に提示される負荷インピーダンスが動的に減少します。これにより、両方の増幅管が変調サイクル全体にわたって高効率で動作し、正の変調ピークに必要な電力を共有することができます。結合ネットワークは1/4波長インピーダンスインバータとして機能し、搬送波増幅器とピーキング増幅管は90度位相がずれた無線周波数信号で駆動されます。[ 2 ]
初期のウェスタン・エレクトリック社のドハーティ方式では、変調駆動送信機（通常、50kWの放送設備では5kW）が使用され、ドハーティ増幅器が最終段の電力供給を担っていた。
1936年に発表されたドハーティ増幅器は、実験室でのデモンストレーションから商用放送機器へと発展した。ウェスタン・エレクトリック社は、ドハーティのアーキテクチャを用いたAM放送送信機を開発・販売し、当時の宣伝資料でその設置と使用について記録した。[ 3 ]
その後の歴史的レビューによると、これらの送信機を運用していた一部の放送局は、特に電力消費量において運用コストの削減を報告していた。ラジオワールド誌の回顧記事では、平均効率の向上、特に完全変調ピークがまれにしか発生しない通常の番組条件下での効率向上により、光熱費の削減と放熱量の減少が放送局によって主張されていたことが述べられている。これらの報告は、制御された性能テストではなく、実際の運用において放送局がドハティ増幅器をどのように認識していたかを反映している。[ 4 ]
ドハーティ増幅器の技術的影響は、当初の放送用途をはるかに超えて広がった。ドハーティは1936年に最初の特許を申請し、1940年に米国特許第2,210,028号として発行された。[ 5 ] この特許は、少なくとも154件の後続特許を含む、後の研究で広く引用された。[ 6 ]
その後の特許では、動的負荷共有の原理を維持しながら、元の概念のバリエーションが検討された。これには、代替回路やデバイスの動作モードが含まれる。ウェルドンによる後の特許では、1つのステージがカソードフォロワとして動作する構成が説明されており、元のアーキテクチャの置き換えではなく、改良を示している。[ 7 ]
現代の分析では、ドハーティなどの古典的な高効率RF電力増幅器技術が再検討され、その継続的な妥当性が示されています。詳細な分析は2002年の文献に記載されています。[ 8 ]