CN116018753A - 电源调制装置、电源调制方法和电源调制型放大器 - Google Patents

电源调制装置、电源调制方法和电源调制型放大器 Download PDF

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CN116018753A CN202080103998.1A CN202080103998A CN116018753A CN 116018753 A CN116018753 A CN 116018753A CN 202080103998 A CN202080103998 A CN 202080103998A CN 116018753 A CN116018753 A CN 116018753A
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本田慧
小松崎优治
坂田修一
新庄真太郎
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Abstract

将电源调制装置(1)构成为具有：检测部(12)，其根据第1数字信号检测作为提供给第1放大器(4)的第1模拟信号的振幅的第1振幅，根据第2数字信号检测作为提供给第2放大器(5)的第2模拟信号的振幅的第2振幅；负载调制判定部(15)，其计算第1振幅相对于由检测部(12)检测出的第1振幅与由检测部(12)检测出的第2振幅之和的比的时间微分值，根据比的时间微分值，判定合成电路(6)的输出阻抗是否随着由合成电路(6)合成后的信号的功率变化而发生变化，该合成电路(6)对由第1放大器(4)放大后的第1模拟信号与由第2放大器(5)放大后的第2模拟信号进行合成；以及电源电压控制部(18)，其根据负载调制判定部(15)的判定结果，对分别供给到第1放大器(4)和第2放大器(5)的电源电压进行控制。

Description

电源调制装置、电源调制方法和电源调制型放大器
技术领域
本发明涉及电源调制装置、电源调制方法和电源调制型放大器。
背景技术
多赫蒂放大器通常具有2个放大器、90度线路和合成电路。2个放大器中的一个放大器是如下的载波放大器：不管作为放大对象信号的第1模拟信号的信号电平如何，都对第1模拟信号进行放大。另一个放大器是如下的峰值放大器：在作为放大对象信号的第2模拟信号的信号电平为规定的信号电平以上时，对第2模拟信号进行放大。
在多赫蒂放大器中存在如下的多赫蒂放大器(以下将这样的多赫蒂放大器称作“现有的多赫蒂放大器”)：不仅是一个放大器作为载波放大器进行动作，另一个放大器作为峰值放大器进行动作，例如，有时还根据放大对象信号的功率的大小，调换载波放大器和峰值放大器，该一个放大器作为峰值放大器进行动作，该另一个放大器作为载波放大器进行动作。
在现有的多赫蒂放大器中，如果放大对象信号的信号电平在多赫蒂放大器产生负载调制的范围内，则能够实现高效率的动作。产生负载调制是指，合成电路的输出阻抗随着合成电路的输出信号的功率变化而发生变化。
但是，存在具有电源调制部的多赫蒂放大器，该电源调制部检测放大对象信号的包络线，根据包络线对载波放大器的电源电压进行控制(例如，参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开2010-084544号公报
发明内容
发明要解决的课题
在现有的多赫蒂放大器中，无法检测有无负载调制。因此，在现有的多赫蒂放大器中存在如下课题：无法实现能够抑制放大对象信号的信号电平为不产生负载调制的低电平时的效率下降的动作。
即使将专利文献1中记载的多赫蒂放大器的电源调制部应用于现有的多赫蒂放大器，也无法在载波放大器和峰值放大器被调换时，根据有无负载调制，检测回退电平。因此，该电源调制部无法以准确的回退电平施加电源调制，因此，无法改善回退电平以下的效率。
本发明正是为了解决上述课题而完成的，其目的在于，得到即使在不产生负载调制时也能够抑制效率下降的电源调制装置、电源调制方法和电源调制型放大器。
用于解决课题的手段
本发明的电源调制装置具有：检测部，其根据第1数字信号检测作为提供给第1放大器的第1模拟信号的振幅的第1振幅，根据第2数字信号检测作为提供给第2放大器的第2模拟信号的振幅的第2振幅；负载调制判定部，其计算第1振幅相对于由检测部检测出的第1振幅与由检测部检测出的第2振幅之和的比的时间微分值，根据比的时间微分值，判定合成电路的输出阻抗是否随着由合成电路合成后的信号的功率变化而发生变化，该合成电路对由第1放大器放大后的第1模拟信号与由第2放大器放大后的第2模拟信号进行合成；以及电源电压控制部，其根据负载调制判定部的判定结果，对分别供给到第1放大器和第2放大器的电源电压进行控制。
发明效果
根据本发明，即使在不产生负载调制时，也能够抑制效率下降。
附图说明
[图1]是示出包含实施方式1的电源调制装置1的电源调制型放大器的结构图。
[图2]是示出实施方式1的电源调制装置1的硬件的硬件结构图。
[图3]是电源调制装置1的一部分通过软件或固件等实现的情况下的计算机的硬件结构图。
[图4]是示出第1时间微分计算部16的内部的结构图。
[图5]是示出电源调制型放大器的动作模式的说明图。
[图6]是示出作为图1所示的电源调制装置1的处理过程的电源调制方法的流程图。
[图7]是示出电压设定部20对电源电压V的控制例的说明图。
[图8]图8A是示出电源调制型放大器的输出功率与第1模拟信号的第1振幅Mag1和第2模拟信号的第2振幅Mag2的关系的说明图，图8B是示出电源调制型放大器的输出功率与第1振幅Mag1相对于振幅和ΣMag的比Pratio的关系的说明图，图8C是示出电源调制型放大器的输出功率与比Pratio的时间微分值Del1的关系的说明图，图8D是示出电源调制型放大器的输出功率与第1模拟信号的第1相位θ1和第2模拟信号的第2相位θ2的关系的说明图，图8E是示出电源调制型放大器的输出功率与相位差Δθ的关系的说明图，图8F是示出电源调制型放大器的输出功率与相位差Δθ的时间微分值Del2的关系的说明图。
[图9]是示出图1所示的电源调制型放大器进行多赫蒂动作时的输出功率与图1所示的电源调制型放大器的效率的关系的说明图。
[图10]是示出包含实施方式2的电源调制装置1的电源调制型放大器的结构图。
[图11]是示出实施方式2的电源调制装置1的硬件的硬件结构图。
[图12]是示出第2时间微分计算部54的内部的结构图。
[图13]图13A是示出电源调制型放大器的输出功率与第1模拟信号的第1振幅Mag1和第2模拟信号的第2振幅Mag2的关系的说明图，图13B是示出电源调制型放大器的输出功率与第1振幅Mag1相对于振幅和ΣMag之比Pratio的关系的说明图，图13C是示出电源调制型放大器的输出功率与比Pratio的时间微分值Del1的关系的说明图，图13D是示出电源调制型放大器的输出功率与第1模拟信号的第1相位θ1和第2模拟信号的第2相位θ2的关系的说明图，图13E是示出电源调制型放大器的输出功率与相位差Δθ的关系的说明图，图13F是示出电源调制型放大器的输出功率与相位差Δθ的时间微分值Del2的关系的说明图。
[图14]是示出包含实施方式3的电源调制装置1的电源调制型放大器的结构图。
[图15]是示出实施方式3的电源调制装置1的硬件的硬件结构图。
具体实施方式
以下，为了更详细地说明本发明，根据附图说明用于实施本发明的方式。
实施方式1
图1是示出包含实施方式1的电源调制装置1的电源调制型放大器的结构图。
图2是示出实施方式1的电源调制装置1的硬件的硬件结构图。
图1所示的电源调制型放大器具有电源调制装置1、第1数字模拟转换器(以下称作“第1DAC”)2、第2数字模拟转换器(以下称作“第2DAC”)3、第1放大器4、第2放大器5、合成电路6、输出端子7和可变电源8。
电源调制装置1具有第1模拟信号输入端子10、第2模拟信号输入端子11、检测部12、负载调制判定部15、电源电压控制部18和固定电压电源21。
电源调制装置1判定图1所示的电源调制型放大器中有无负载调制，根据有无负载调制，对从可变电源8分别供给到第1放大器4和第2放大器5的电源电压进行控制。
电源调制装置1根据有无负载调制，对分别供给到第1放大器4和第2放大器5的电源电压进行控制，因此，不仅在放大对象信号的信号电平为产生负载调制的高电平时，即使在为不产生负载调制的低电平时，也能够抑制效率下降。
在图1所示的电源调制型放大器中，不仅是第1放大器4作为载波放大器进行动作，第2放大器5作为峰值放大器进行动作，例如还根据放大对象信号的功率的大小，调换载波放大器和峰值放大器。即，在图1所示的电源调制型放大器中，有时第1放大器4作为峰值放大器进行动作，第2放大器5作为载波放大器进行动作。
第1DAC 2将作为放大对象信号的第1数字信号转换成第1模拟信号，将第1模拟信号输出到第1放大器4。
第2DAC 3将作为放大对象信号的第2数字信号转换成第2模拟信号，将第2模拟信号输出到第2放大器5。
第1放大器4例如通过FET(Field Effect Transistor：场效应晶体管)、HBT(Heterojunction Bipolar Transistor：异质结双极晶体管)或HEMT(High ElectronMobility Transistor：高电子迁移率晶体管)实现。
第1放大器4对从第1DAC 2输出的第1模拟信号进行放大，将放大后的第1模拟信号输出到合成电路6。
第2放大器5例如通过FET、HBT或HEMT实现。
第2放大器5对从第2DAC 3输出的第2模拟信号进行放大，将放大后的第2模拟信号输出到合成电路6。
例如，如果第1模拟信号的功率为第2模拟信号的功率以上，则第1放大器4作为载波放大器进行动作，第2放大器5作为峰值放大器进行动作。如果第1模拟信号的功率比第2模拟信号的功率小，则第1放大器4作为峰值放大器进行动作，第2放大器5作为载波放大器进行动作。
合成电路6对由第1放大器4放大后的第1模拟信号与由第2放大器5放大后的第2模拟信号进行合成，将合成后的信号输出到输出端子7。
输出端子7是用于将由合成电路6合成后的信号输出到外部的端子。
可变电源8分别向第1放大器4和第2放大器5供给电源电压。
第1模拟信号输入端子10是提供作为放大对象信号的第1数字信号的端子。
第2模拟信号输入端子11是提供作为放大对象信号的第2数字信号的端子。
检测部12例如通过图2所示的检测电路30实现。
检测部12具有第1振幅检测部13和第2振幅检测部14。
检测部12根据提供给第1模拟信号输入端子10的第1数字信号，检测作为提供给第1放大器4的第1模拟信号的振幅的第1振幅。
检测部12根据提供给第2模拟信号输入端子11的第2数字信号，检测作为提供给第2放大器5的第2模拟信号的振幅的第2振幅。
第1振幅检测部13根据提供给第1模拟信号输入端子10的第1数字信号检测第1振幅，将表示第1振幅的第1振幅信号分别输出到后述的第1时间微分计算部16和后述的振幅比较部19。
第2振幅检测部14根据提供给第2模拟信号输入端子11的第2数字信号检测第2振幅，将表示第2振幅的第2振幅信号分别输出到第1时间微分计算部16和振幅比较部19。
负载调制判定部15例如通过图2所示的负载调制判定电路31实现。
负载调制判定部15具有第1时间微分计算部16和负载调制判定处理部17。
负载调制判定部15判定图1所示的电源调制型放大器是否产生负载调制。
即，负载调制判定部15计算第1振幅相对于由检测部12检测出的第1振幅与由检测部12检测出的第2振幅之和的比的时间微分值。
负载调制判定部15根据比的时间微分值，判定合成电路6的输出阻抗是否随着由合成电路6合成后的信号的功率变化而发生变化。
负载调制判定部15将表示合成电路6的输出阻抗是否发生变化的判定结果输出到后述的电源电压控制部18。
第1时间微分计算部16计算从第1振幅检测部13输出的第1振幅信号表示的第1振幅与从第2振幅检测部14输出的第2振幅信号表示的第2振幅之和(以下称作“振幅和”)。
第1时间微分计算部16计算第1振幅相对于振幅和的比，计算比的时间微分值。
第1时间微分计算部16将比的时间微分值输出到负载调制判定处理部17。
如果由第1时间微分计算部16计算出的时间微分值为0，则负载调制判定处理部17判定为不产生负载调制。即，判定为合成电路6的输出阻抗不发生变化。
如果由第1时间微分计算部16计算出的时间微分值不为0，则负载调制判定处理部17判定为产生负载调制。即，判定为合成电路6的输出阻抗发生变化。
负载调制判定处理部17将表示合成电路6的输出阻抗是否发生变化的判定结果输出到后述的电压设定部20。
电源电压控制部18例如通过图2所示的电源电压控制电路32实现。
电源电压控制部18具有振幅比较部19和电压设定部20。
电源电压控制部18根据负载调制判定部15的判定结果，对分别供给到第1放大器4和第2放大器5的电源电压进行控制。
即，在由负载调制判定部15判定为输出阻抗发生变化的情况下，电源电压控制部18使从可变电源8供给的电源电压固定。
在由负载调制判定部15判定为输出阻抗不发生变化的情况下，电源电压控制部18根据第1振幅和第2振幅中的较大一方的振幅，对从可变电源8供给的电源电压进行控制。
振幅比较部19对从第1振幅检测部13输出的第1振幅信号表示的第1振幅与从第2振幅检测部14输出的第2振幅信号表示的第2振幅进行比较。
如果第1振幅为第2振幅以上，则振幅比较部19将第1振幅信号输出到电压设定部20。
如果第1振幅比第2振幅小，则振幅比较部19将第2振幅信号输出到电压设定部20。
如果从负载调制判定处理部17输出的判定结果表示输出阻抗发生变化，则电压设定部20将从可变电源8供给的电源电压固定成从固定电压电源21输出的电压。
如果从负载调制判定处理部17输出的判定结果表示输出阻抗不发生变化，则电压设定部20根据从振幅比较部19输出的第1振幅信号表示的第1振幅、或第2振幅信号表示的第2振幅，对从可变电源8供给的电源电压进行控制。
固定电压电源21将固定的电压输出到电压设定部20。
在图1中，假设作为电源调制装置1的结构要素的检测部12、负载调制判定部15、电源电压控制部18和固定电压电源21分别通过图2所示的专用硬件实现。即，假设电源调制装置1通过检测电路30、负载调制判定电路31、电源电压控制电路32和固定电压电源21实现。
检测电路30、负载调制判定电路31和电源电压控制电路32例如分别是单一电路、复合电路、程序化的处理器、并列程序化的处理器、ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit；专用集成电路)、FPGA(Field Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)或将它们组合而成的部件。
电源调制装置1的结构要素不限于通过专用硬件实现，也可以是，电源调制装置1通过软件、固件或者软件和固件的组合实现。
软件或固件作为程序存储于计算机的存储器。计算机是指执行程序的硬件，例如是CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)、中央处理装置、处理装置、运算装置、微处理器、微计算机、处理器或DSP(Digital Signal Processor：数字信号处理器)。
图3是电源调制装置1的一部分通过软件或固件等实现的情况下的计算机的硬件结构图。
在电源调制装置1的一部分通过软件或固件等实现的情况下，用于使计算机执行检测部12、负载调制判定部15和电源电压控制部18各自的处理过程的程序存储于存储器41。而且，计算机的处理器42执行存储器41中存储的程序。
此外，在图2中，示出电源调制装置1的结构要素分别通过专用硬件实现的例子，在图3中，示出电源调制装置1的一部分通过软件或固件等实现的例子。但是，这只不过是一例，也可以是，作为电源调制装置1的结构要素的检测部12、负载调制判定部15和电源电压控制部18的一部分通过专用硬件实现，剩余部分通过软件或固件等实现。
图4是示出第1时间微分计算部16的内部的结构图。
第1时间微分计算部16具有加法部16a、除法部16b和微分计算处理部16c。
加法部16a通过将从第1振幅检测部13输出的第1振幅信号表示的第1振幅Mag1和从第2振幅检测部14输出的第2振幅信号表示的第2振幅Mag2相加，计算振幅和ΣMag。
加法部16a将振幅和ΣMag输出到除法部16b。
除法部16b计算第1振幅Mag1相对于从加法部16a输出的振幅和ΣMag的比Pratio。
除法部16b将比Pratio输出到微分计算处理部16c。
微分计算处理部16c计算从除法部16b输出的比Pratio的时间微分值Del1。
微分计算处理部16c将时间微分值Del1输出到负载调制判定处理部17。
接着，对图1所示的电源调制型放大器的动作进行说明。
图5是示出电源调制型放大器的动作模式的说明图。
图5示出如下情况：如果第1模拟信号和第2模拟信号各自的频率f在基本频率f0以上且2倍频率2f0以下的范围内，则电源调制型放大器进行多赫蒂动作。
此外，图5示出如下情况：如果频率f在比2倍频率2f0大且3倍频率3f0以下的范围内，则电源调制型放大器进行异相动作。
图1所示的电源调制装置1能够抑制进行多赫蒂动作时的效率下降。
图6是示出作为图1所示的电源调制装置1的处理过程的电源调制方法的流程图。
第1振幅检测部13取得提供给第1模拟信号输入端子10的第1数字信号。
第1振幅检测部13根据第1数字信号检测作为从第1DAC 2输出到第1放大器4的第1模拟信号的振幅的第1振幅Mag1(图6的步骤ST1)。根据第1数字信号检测第1振幅的处理本身是公知技术，因此，省略详细说明。
第1振幅检测部13将表示第1振幅Mag1的第1振幅信号分别输出到第1时间微分计算部16和振幅比较部19。
第2振幅检测部14取得提供给第2模拟信号输入端子11的第2数字信号。
第2振幅检测部14根据第2数字信号，检测作为从第2DAC 3输出到第2放大器5的第2模拟信号的振幅的第2振幅Mag2(图6的步骤ST2)。
第2振幅检测部14将表示第2振幅Mag2的第2振幅信号分别输出到第1时间微分计算部16和振幅比较部19。
负载调制判定部15判定图1所示的电源调制型放大器是否产生负载调制。即，判定合成电路6的输出阻抗是否随着合成电路6的输出信号的功率变化而发生变化(图6的步骤ST3)。
以下，具体说明负载调制判定部15的判定处理。
首先，加法部16a从第1振幅检测部13取得第1振幅信号，从第2振幅检测部14取得第2振幅信号。
如以下的式(1)所示，加法部16a通过将第1振幅信号表示的第1振幅Mag1与第2振幅信号表示的第2振幅Mag2相加，计算振幅和ΣMag。
∑Mag＝Mag1+Mag2  (1)
加法部16a将振幅和ΣMag输出到除法部16b。
除法部16b从第1振幅检测部13取得第1振幅信号，从加法部16a取得振幅和ΣMag。
如以下的式(2)所示，除法部16b计算第1振幅Mag1相对于从加法部16a输出的振幅和ΣMag的比Pratio。
Figure BDA0004113307490000091
除法部16b将比Pratio输出到微分计算处理部16c。
微分计算处理部16c从除法部16b取得比Pratio。
微分计算处理部16c计算比Pratio的时间微分值Del1。时间微分值Del1的计算处理本身是公知技术，因此，省略详细说明。
微分计算处理部16c将时间微分值Del1输出到负载调制判定处理部17。
如果由第1时间微分计算部16计算出的时间微分值Del1为0，则负载调制判定处理部17判定为不产生负载调制。即，判定为合成电路6的输出阻抗不发生变化。
如果由第1时间微分计算部16计算出的时间微分值Del1不为0，则负载调制判定处理部17判定为产生负载调制。即，判定为合成电路6的输出阻抗发生变化。
负载调制判定处理部17将表示合成电路6的输出阻抗是否发生变化的判定结果J输出到电压设定部20。
振幅比较部19从第1振幅检测部13取得第1振幅信号，从第2振幅检测部14取得第2振幅信号。
振幅比较部19对第1振幅信号表示的第1振幅Mag1与第2振幅信号表示的第2振幅Mag2进行比较。
如果第1振幅Mag1为第2振幅Mag2以上，则振幅比较部19将第1振幅信号输出到电压设定部20。
如果第1振幅Mag1比第2振幅Mag2小，则振幅比较部19将第2振幅信号输出到电压设定部20。
电压设定部20从负载调制判定处理部17取得判定结果J。
电压设定部20从振幅比较部19取得第1振幅信号或第2振幅信号。
在判定结果J表示输出阻抗不发生变化时(图6的步骤ST4：“是”的情况)，如果所取得的振幅信号为第1振幅信号(图6的步骤ST5：“是”的情况)，则电压设定部20根据第1振幅信号表示的第1振幅Mag1，对从可变电源8分别供给到第1放大器4和第2放大器5的电源电压V进行控制(图6的步骤ST6)。
即，如图7所示，电压设定部20以从可变电源8分别供给到第1放大器4和第2放大器5的电源电压V的振幅为第1振幅Mag1的方式对电源电压V进行控制。
在判定结果J表示输出阻抗不发生变化时(图6的步骤ST4：“是”的情况)，如果所取得的振幅信号为第2振幅信号(图5的步骤ST5：“否”的情况)，则电压设定部20根据第2振幅信号表示的第2振幅Mag2，对从可变电源8分别供给到第1放大器4和第2放大器5的电源电压V进行控制(图6的步骤ST7)。
即，如图7所示，电压设定部20以从可变电源8分别供给到第1放大器4和第2放大器5的电源电压V的振幅为第2振幅Mag2的方式对电源电压V进行控制。
图7是示出电压设定部20对电源电压V的控制例的说明图。在图7中，虚线的电源电压V的振幅为第1振幅Mag1或第2振幅Mag2。
如果判定结果J表示输出阻抗发生变化(图6的步骤ST4：“否”的情况)，则电压设定部20将从可变电源8分别供给到第1放大器4和第2放大器5的电源电压V固定成从固定电压电源21输出的电压(图6的步骤ST8)。
即，如图7所示，电压设定部20以从可变电源8分别供给到第1放大器4和第2放大器5的电源电压V为从固定电压电源21输出的电压的方式对电源电压V进行控制。
从固定电压电源21输出的电压的振幅分别比第1振幅Mag1和第2振幅Mag2大。在图7中，实线的电源电压V为从固定电压电源21输出的电压。
第1DAC 2将提供给第1模拟信号输入端子10的第1数字信号转换成第1模拟信号，将第1模拟信号输出到第1放大器4。
第2DAC 3将提供给第2模拟信号输入端子11的第2数字信号转换成第2模拟信号，将第2模拟信号输出到第2放大器5。
对第1放大器4的漏极端子施加从可变电源8输出的电源电压V作为偏置电压。
第1放大器4在漏极端子被施加电源电压V的状态下，对从第1DAC 2输出的第1模拟信号进行放大，将放大后的第1模拟信号输出到合成电路6。
对第2放大器5的漏极端子施加从可变电源8输出的电源电压V作为偏置电压。
第2放大器5在漏极端子被施加电源电压V的状态下，对从第2DAC 3输出的第2模拟信号进行放大，将放大后的第2模拟信号输出到合成电路6。
合成电路6对由第1放大器4放大后的第1模拟信号与由第2放大器5放大后的第2模拟信号进行合成，将合成后的信号输出到输出端子7。
图8是示出图1所示的电源调制型放大器进行多赫蒂动作时的输出功率与第1模拟信号和第2模拟信号各自的振幅和相位等的关系的说明图。
在图8中，输出功率被归一化，输出功率在0～1的范围内发生变化。在输出功率为0.5时为回退点。
图8A示出电源调制型放大器的输出功率与第1模拟信号的第1振幅Mag1和第2模拟信号的第2振幅Mag2的关系。
在输出功率比回退点低的低输出时，如图8A所示，与第1振幅Mag1相同的振幅或与第2振幅Mag2相同的振幅的电源电压V施加到第1放大器4和第2放大器5各自的漏极端子。此外，在输出功率比回退点高的高输出时，如图8A所示，与从固定电压电源21输出的电压相同的电源电压V施加到第1放大器4和第2放大器5各自的漏极端子。
第1放大器4在低输出时和高输出时双方，对第1模拟信号进行放大。
第2放大器5仅在高输出时，对第2模拟信号进行振幅，在低输出时，不对第2模拟信号进行振幅。
图8B示出电源调制型放大器的输出功率与第1振幅Mag1相对于振幅和ΣMag的比Pratio的关系。
在输出功率比回退点低的低输出时，如图8B所示，比Pratio是固定的。
在输出功率比回退点高的高输出时，如图8B所示，比Pratio发生变化。
图8C示出电源调制型放大器的输出功率与比Pratio的时间微分值Del1的关系。
在输出功率比回退点低的低输出时，如图8C所示，时间微分值Del1为0，不产生负载调制。
在输出功率比回退点高的高输出时，如图8C所示，时间微分值Del1不为0，产生负载调制。
图8D示出电源调制型放大器的输出功率与第1模拟信号的第1相位θ1和第2模拟信号的第2相位θ2的关系。
即使电源调制型放大器的输出功率发生变化，如图8D所示，第1相位θ1和第2相位θ2也分别是固定的。
图8E示出电源调制型放大器的输出功率与相位差的关系。
即使电源调制型放大器的输出功率发生变化，如图8E所示，第1相位θ1与第2相位θ2的相位差Δθ也是固定的。
图8F示出电源调制型放大器的输出功率与相位差Δθ的时间微分值Del2的关系。
即使电源调制型放大器的输出功率发生变化，如图8F所示，相位差Δθ的时间微分值Del2也为0。
图9是示出图1所示的电源调制型放大器进行多赫蒂动作时的输出功率与图1所示的电源调制型放大器的效率的关系的说明图。
在图9中，除了图1所示的电源调制型放大器的效率以外，还记载有背景技术栏中记载的现有的多赫蒂放大器的效率。
在输出功率比回退点高的高输出时，图1所示的电源调制型放大器的效率和现有的多赫蒂放大器的效率为大致相同的高效率。
在输出功率比回退点低的低输出时，与输出功率比回退点高的高输出时相比，现有的多赫蒂放大器的效率大幅下降。在图1所示的电源调制型放大器中，根据第1振幅Mag1和第2振幅Mag2中的较大一方的振幅，对电源电压V进行控制，因此，与现有的多赫蒂放大器相比，能够抑制低输出时的效率下降。
在以上的实施方式1中，将电源调制装置1构成为具有：检测部12，其根据第1数字信号检测作为提供给第1放大器4的第1模拟信号的振幅的第1振幅，根据第2数字信号检测作为提供给第2放大器5的第2模拟信号的振幅的第2振幅；负载调制判定部15，其计算第1振幅相对于由检测部12检测出的第1振幅与由检测部12检测出的第2振幅之和的比的时间微分值，根据比的时间微分值，判定合成电路6的输出阻抗是否随着由合成电路6合成后的信号的功率变化而发生变化，该合成电路6对由第1放大器4放大后的第1模拟信号与由第2放大器5放大后的第2模拟信号进行合成；以及电源电压控制部18，其根据负载调制判定部15的判定结果，对分别供给到第1放大器4和第2放大器5的电源电压进行控制。因此，电源调制装置1即使在不产生负载调制时，也能够抑制效率下降。
在图1所示的电源调制装置1中，通过负载调制判定部15和电源电压控制部18实施数字信号处理，对分别供给到第1放大器4和第2放大器5的电源电压进行控制。但是，这只不过是一例，也可以是，通过负载调制判定部15和电源电压控制部18实施模拟信号处理，对分别供给到第1放大器4和第2放大器5的电源电压进行控制。
实施方式2
在实施方式2中，对具有负载调制判定部53的电源调制型放大器进行说明，该负载调制判定部53根据第1模拟信号和第2模拟信号各自的相位，判定合成电路6的输出阻抗是否随着由合成电路6合成后的信号的功率变化而发生变化。
图10是示出包含实施方式2的电源调制装置1的电源调制型放大器的结构图。在图10中，与图1相同的标号表示相同或对应部分，因此省略说明。
图11是示出实施方式2的电源调制装置1的硬件的硬件结构图。在图11中，与图2相同的标号表示相同或对应部分，因此省略说明。
检测部50例如通过图11所示的检测电路33实现。
检测部50具有第1振幅相位检测部51和第2振幅相位检测部52。
检测部50除了根据提供给第1模拟信号输入端子10的第1数字信号检测第1振幅以外，还检测作为第1模拟信号的相位的第1相位。
检测部50除了根据提供给第2模拟信号输入端子11的第2数字信号检测第2振幅以外，还检测作为第2模拟信号的相位的第2相位。
第1振幅相位检测部51根据提供给第1模拟信号输入端子10的第1数字信号，分别检测第1模拟信号中的振幅和相位。
第1振幅相位检测部51将表示第1振幅的第1振幅信号输出到振幅比较部19，将表示第1相位的第1相位信号输出到第2时间微分计算部54。
第2振幅相位检测部52根据提供给第2模拟信号输入端子11的第2数字信号，分别检测第2模拟信号中的振幅和相位。
第2振幅相位检测部52将表示第2振幅的第2振幅信号输出到振幅比较部19，将表示第2相位的第2相位信号输出到第2时间微分计算部54。
负载调制判定部53通过图11所示的负载调制判定电路34实现。
负载调制判定部53具有第2时间微分计算部54和负载调制判定处理部55。
负载调制判定部53判定图10所示的电源调制型放大器是否产生负载调制。
即，负载调制判定部53计算由检测部50检测出的第1相位与由检测部50检测出的第2相位的相位差的时间微分值。
负载调制判定部53根据相位差的时间微分值，判定合成电路6的输出阻抗是否随着由合成电路6合成后的信号的功率变化而发生变化。
负载调制判定部53将表示合成电路6的输出阻抗是否发生变化的判定结果输出到电源电压控制部18。
第2时间微分计算部54计算从第1振幅相位检测部51输出的第1相位信号表示的第1相位与从第2振幅相位检测部52输出的第2相位信号表示的第2相位的相位差。
第2时间微分计算部54对计算出的相位差的时间微分值进行计算。
第2时间微分计算部54将相位差的时间微分值输出到负载调制判定处理部55。
如果由第2时间微分计算部54计算出的时间微分值为0，则负载调制判定处理部55判定为不产生负载调制。即，判定为合成电路6的输出阻抗不发生变化。
如果由第2时间微分计算部54计算出的时间微分值不为0，则负载调制判定处理部55判定为产生负载调制。即，判定为合成电路6的输出阻抗发生变化。
负载调制判定处理部55将表示合成电路6的输出阻抗是否发生变化的判定结果输出到电压设定部20。
在图10中，假设作为电源调制装置1的结构要素的检测部50、负载调制判定部53、电源电压控制部18和固定电压电源21分别通过如图11所示的专用硬件实现。即，假设电源调制装置1通过检测电路33、负载调制判定电路34、电源电压控制电路32和固定电压电源21实现。
检测电路33、负载调制判定电路34和电源电压控制电路32例如分别是单一电路、复合电路、程序化的处理器、并行程序化的处理器、ASIC、FPGA或将它们组合而成的部件。
电源调制装置1的结构要素不限于通过专用硬件实现，也可以是，电源调制装置1的一部分通过软件、固件或者软件和固件的组合实现。
在电源调制装置1的一部分通过软件或固件等实现的情况下，用于使计算机执行检测部50、负载调制判定部53和电源电压控制部18各自的处理过程的程序存储于图3所示的存储器41。而且，图3所示的处理器42执行存储器41中存储的程序。
此外，在图11中，示出电源调制装置1的结构要素分别通过专用硬件实现的例子，在图3中，示出电源调制装置1的一部分通过软件或固件等实现的例子。但是，这只不过是一例，也可以是，作为电源调制装置1的结构要素的检测部50、负载调制判定部53和电源电压控制部18的一部分通过专用硬件实现，剩余的部分通过软件或固件等实现。
图12是示出第2时间微分计算部54的内部的结构图。
第2时间微分计算部54具有减法部54a和微分计算处理部54b。
减法部54a计算从第1振幅相位检测部51输出的第1相位信号表示的第1相位θ1与从第2振幅相位检测部52输出的第2相位信号表示的第2相位θ2的相位差Δθ。
减法部54a将相位差Δθ输出到微分计算处理部54b。
微分计算处理部54b计算从减法部54a输出的相位差Δθ的时间微分值Del2。
微分计算处理部54b将时间微分值Del2输出到负载调制判定处理部55。
接着，对图10所示的电源调制型放大器的动作进行说明。
除了检测部50和负载调制判定部53以外都与图1所示的电源调制型放大器相同，因此，在此仅说明检测部50和负载调制判定部53的动作。
图10所示的电源调制装置1能够抑制进行图5所示的异相动作时的效率下降。
第1振幅相位检测部51取得提供给第1模拟信号输入端子10的第1数字信号。
第1振幅相位检测部51与图1所示的第1振幅检测部13同样，根据第1数字信号，检测作为从第1DAC 2输出到第1放大器4的第1模拟信号的振幅的第1振幅Mag1。
此外，第1振幅相位检测部51根据第1数字信号，检测作为第1模拟信号的相位的第1相位θ1。根据第1数字信号检测第1相位θ1的处理本身是公知技术，因此，省略详细说明。
第1振幅相位检测部51将表示第1振幅Mag1的第1振幅信号输出到振幅比较部19，将表示第1相位θ1的第1相位信号输出到第2时间微分计算部54。
第2振幅相位检测部52取得提供给第2模拟信号输入端子11的第2数字信号。
第2振幅相位检测部52与图1所示的第2振幅检测部14同样，根据第2数字信号，检测作为从第2DAC 3输出到第2放大器5的第2模拟信号的振幅的第2振幅Mag2。
此外，第2振幅相位检测部52根据第2数字信号，检测作为第2模拟信号的相位的第2相位θ2。
第2振幅相位检测部52将表示第2振幅Mag2的第2振幅信号输出到振幅比较部19，将表示第2相位θ2的第2相位信号输出到第2时间微分计算部54。
减法部54a从第1振幅相位检测部51取得第1相位信号，从第2振幅相位检测部52取得第2相位信号。
如以下的式(3)所示，减法部54a通过从第2相位信号表示的第2相位θ2减去第1相位信号表示的第1相位θ1，计算相位θ1与相位θ2的相位差Δθ。
Δθ＝θ2-θ1     (3)
减法部54a将相位差Δθ输出到微分计算处理部54b。
微分计算处理部54b取得从减法部54a输出的相位差Δθ。
微分计算处理部54b计算相位差Δθ的时间微分值Del2。时间微分值Del2的计算处理本身是公知技术，因此，省略详细说明。
微分计算处理部54b将时间微分值Del2输出到负载调制判定处理部55。
如果由第2时间微分计算部54计算出的时间微分值Del2为0，则负载调制判定处理部55判定为不产生负载调制。即，判定为合成电路6的输出阻抗不发生变化。
如果由第2时间微分计算部54计算出的时间微分值Del2不为0，则负载调制判定处理部55判定为产生负载调制。即，判定为合成电路6的输出阻抗发生变化。
负载调制判定处理部55将表示合成电路6的输出阻抗是否发生变化的判定结果J输出到电压设定部20。
图13是示出图10所示的电源调制型放大器进行异相动作时的输出功率与第1模拟信号和第2模拟信号各自的振幅和相位等的关系的说明图。
在图13中，输出功率被归一化，输出功率在0～1的范围内发生变化。在输出功率为0.5时为回退点。
图13A示出电源调制型放大器的输出功率与第1模拟信号的第1振幅Mag1和第2模拟信号的第2振幅Mag2的关系。
即使电源调制型放大器的输出功率发生变化，如图13A所示，第1振幅Mag1和第2振幅Mag2也为相同的振幅。
图13B示出电源调制型放大器的输出功率与第1振幅Mag1相对于振幅和ΣMag的比Pratio的关系。
即使电源调制型放大器的输出功率发生变化，如图13B所示，比Pratio也是固定的。
图13C示出电源调制型放大器的输出功率与比Pratio的时间微分值Del1的关系。
即使电源调制型放大器的输出功率发生变化，如图13C所示，比Pratio的时间微分值Del1也为0。
图13D示出电源调制型放大器的输出功率与第1模拟信号的第1相位θ1和第2模拟信号的第2相位θ2的关系。
在输出功率比回退点低的低输出时，如图13D所示，第1相位θ1和第2相位θ2是固定的。
在输出功率比回退点高的高输出时，如图13D所示，第1相位θ1增加，第2相位θ2减少。
图13E示出电源调制型放大器的输出功率与相位差Δθ的关系。
在输出功率比回退点低的低输出时，如图13E所示，第1相位θ1与第2相位θ2的相位差Δθ是固定的。
在输出功率比回退点高的高输出时，如图13E所示，第1相位θ1与第2相位θ2的相位差Δθ发生变化。
图13F示出电源调制型放大器的输出功率与相位差Δθ的时间微分值Del2的关系。
在输出功率比回退点低的低输出时，如图13F所示，相位差Δθ的时间微分值Del2为0，不产生负载调制。
在输出功率比回退点高的高输出时，如图13F所示，相位差Δθ的时间微分值Del2不为0，产生负载调制。
在以上的实施方式2中，将电源调制装置1构成为具有：检测部50，其除了根据第1数字信号检测第1振幅以外，还检测作为第1模拟信号的相位的第1相位，除了根据第2数字信号检测第2振幅以外，还检测作为第2模拟信号的相位的第2相位；负载调制判定部53，其计算由检测部50检测出的第1相位与由检测部50检测出的第2相位的相位差的时间微分值，根据相位差的时间微分值，判定合成电路6的输出阻抗是否随着由合成电路6合成后的信号的功率变化而发生变化；以及电源电压控制部18，其根据负载调制判定部53的判定结果，对分别供给到第1放大器4和第2放大器5的电源电压进行控制。因此，电源调制装置1即使在不产生负载调制时，也能够抑制效率下降。
实施方式3
在实施方式3中，对负载调制判定部61具有第1时间微分计算部16和第2时间微分计算部54双方的电源调制装置1进行说明。
图14是示出包含实施方式3的电源调制装置1的电源调制型放大器的结构图。在图14中，与图1和图10相同的标号表示相同或对应部分，因此省略说明。
图15是示出实施方式3的电源调制装置1的硬件的硬件结构图。在图15中，与图2和图11相同的标号表示相同或对应部分，因此省略说明。
负载调制判定部61通过图15所示的负载调制判定电路35实现。
负载调制判定部61具有第1时间微分计算部16、第2时间微分计算部54和负载调制判定处理部62。
负载调制判定部61判定图14所示的电源调制型放大器是否产生负载调制。
即，负载调制判定部61根据第1振幅Mag1和第2振幅Mag2或第1相位θ1和第2相位θ2，判定合成电路6的输出阻抗是否由于由合成电路6合成后的信号的功率变化而发生变化。
负载调制判定部61将表示合成电路6的输出阻抗是否发生变化的判定结果输出到电源电压控制部18。
在第1模拟信号和第2模拟信号各自的频率f为第1放大器4和第2放大器5进行多赫蒂动作的频率时，如果由第1时间微分计算部16计算出的时间微分值Del1为0，则负载调制判定处理部62判定为不产生负载调制。即，判定为合成电路6的输出阻抗不发生变化。进行多赫蒂动作的频率f在基本频率f0以上且2倍频率2f0以下的范围内。如果由第1时间微分计算部16计算出的时间微分值Del1不为0，则负载调制判定处理部62判定为产生负载调制。即，判定为合成电路6的输出阻抗发生变化。
在第1模拟信号和第2模拟信号各自的频率f为第1放大器4和第2放大器5进行异相动作的频率时，如果由第2时间微分计算部54计算出的时间微分值Del2为0，则负载调制判定处理部62判定为不产生负载调制。即，判定为合成电路6的输出阻抗不发生变化。进行异相动作的频率f在比2倍频率2f0大且3倍频率3f0以下的范围内。如果由第2时间微分计算部54计算出的时间微分值Del2不为0，则负载调制判定处理部62判定为产生负载调制。即，判定为合成电路6的输出阻抗发生变化。
接着，对图14所示的电源调制型放大器的动作进行说明。
在图14所示的电源调制装置1进行图5所示的多赫蒂动作时，负载调制判定处理部62根据由第1时间微分计算部16计算出的时间微分值Del1，判定是否产生负载调制。
在图14所示的电源调制装置1进行图5所示的异相动作时，负载调制判定处理部62根据由第2时间微分计算部54计算出的时间微分值Del2，判定是否产生负载调制。
负载调制判定处理部62从外部取得表示第1模拟信号和第2模拟信号各自的频率f的信息。
如果频率f在基本频率f0～2倍频率2f0的范围内，则负载调制判定处理部62从第1时间微分计算部16取得比Pratio的时间微分值Del1。
如果频率f在2倍频率2f0～3倍频率3f0的范围内，则负载调制判定处理部62从第2时间微分计算部54取得相位差Δθ的时间微分值Del2。
在图14所示的电源调制型放大器中，负载调制判定处理部62从外部取得表示频率f的信息。但是，这只不过是一例，也可以是，负载调制判定处理部62检测第1模拟信号的频率f或第2模拟信号的频率f。
在频率f在基本频率f0以上且2倍频率2f0以下的范围内时，如果由第1时间微分计算部16计算出的时间微分值Del1为0，则负载调制判定处理部62判定为不产生负载调制。即，判定为合成电路6的输出阻抗不发生变化。
在频率f在基本频率f0以上且2倍频率2f0以下的范围内时，如果由第1时间微分计算部16计算出的时间微分值Del1不为0，则负载调制判定处理部62判定为产生负载调制。即，判定为合成电路6的输出阻抗发生变化。
负载调制判定处理部62将表示合成电路6的输出阻抗是否发生变化的判定结果J输出到电压设定部20。
在频率f在比2倍频率2f0大且3倍频率3f0以下的范围内时，如果由第2时间微分计算部54计算出的时间微分值Del2为0，则负载调制判定处理部62判定为不产生负载调制。即，判定为合成电路6的输出阻抗不发生变化。
在频率f在比2倍频率2f0大且3倍频率3f0以下的范围内时，如果由第2时间微分计算部54计算出的时间微分值Del2不为0，则负载调制判定处理部62判定为产生负载调制。即，判定为合成电路6的输出阻抗发生变化。
负载调制判定处理部62将表示合成电路6的输出阻抗是否发生变化的判定结果J输出到电压设定部20。
在以上的实施方式3中，将电源调制装置1构成为具有：负载调制判定部61，其根据第1振幅和第2振幅或第1相位和第2相位，判定合成电路6的输出阻抗是否随着由合成电路6合成后的信号的功率变化而发生变化；以及电源电压控制部18，其根据负载调制判定部61的判定结果，对分别供给到第1放大器4和第2放大器5的电源电压进行控制。因此，电源调制装置1即使在多赫蒂动作时不产生负载调制时，也能够抑制效率下降，此外，即使在异相动作时不产生负载调制时，也能够抑制效率下降。
另外，本发明能够实现各实施方式的自由组合、或各实施方式的任意结构要素的变形、或各实施方式中的任意结构要素的省略。
产业上的可利用性
本发明适于电源调制装置、电源调制方法和电源调制型放大器。
标号说明
1：电源调制装置；2：第1DAC；3：第2DAC；4：第1放大器；5：第2放大器；6：合成电路；7：输出端子；8：可变电源；10：第1模拟信号输入端子；11：第2模拟信号输入端子；12：检测部；13：第1振幅检测部；14：第2振幅检测部；15：负载调制判定部；16：第1时间微分计算部；16a：加法部；16b：除法部；16c：微分计算处理部；17：负载调制判定处理部；18：电源电压控制部；19：振幅比较部；20：电压设定部；21：固定电压电源；30：检测电路；31：负载调制判定电路；32：电源电压控制电路；33：检测电路；34：负载调制判定电路；35：负载调制判定电路；41：存储器；42：处理器；50：检测部；51：第1振幅相位检测部；52：第2振幅相位检测部；53：负载调制判定部；54：第2时间微分计算部；54a：减法部；54b：微分计算处理部；55：负载调制判定处理部；61：负载调制判定部；62：负载调制判定处理部。

Claims (8)

1.一种电源调制装置，该电源调制装置具有：
检测部，其根据第1数字信号检测作为提供给第1放大器的第1模拟信号的振幅的第1振幅，根据第2数字信号检测作为提供给第2放大器的第2模拟信号的振幅的第2振幅；
负载调制判定部，其计算所述第1振幅相对于由所述检测部检测出的第1振幅与由所述检测部检测出的第2振幅之和的比的时间微分值，根据所述比的时间微分值，判定合成电路的输出阻抗是否随着由所述合成电路合成后的信号的功率变化而发生变化，该合成电路对由所述第1放大器放大后的第1模拟信号与由所述第2放大器放大后的第2模拟信号进行合成；以及
电源电压控制部，其根据所述负载调制判定部的判定结果，对分别供给到所述第1放大器和所述第2放大器的电源电压进行控制。
2.根据权利要求1所述的电源调制装置，其特征在于，
在由所述负载调制判定部判定为输出阻抗发生变化的情况下，所述电源电压控制部使分别供给到所述第1放大器和所述第2放大器的电源电压固定，在由所述负载调制判定部判定为输出阻抗不发生变化的情况下，所述电源电压控制部根据所述第1振幅和所述第2振幅中的较大一方的振幅，对分别供给到所述第1放大器和所述第2放大器的电源电压进行控制。
3.根据权利要求1所述的电源调制装置，其特征在于，
所述检测部除了分别检测所述第1振幅和所述第2振幅以外，还根据所述第1数字信号检测作为提供给所述第1放大器的第1模拟信号的相位的第1相位，根据所述第2数字信号检测作为提供给所述第2放大器的第2模拟信号的相位的第2相位，
所述负载调制判定部计算由所述检测部检测出的第1相位与由所述检测部检测出的第2相位的相位差的时间微分值以代替计算所述比的时间微分值，根据所述相位差的时间微分值，判定所述合成电路的输出阻抗是否随着由所述合成电路合成后的信号的功率变化而发生变化。
4.根据权利要求1所述的电源调制装置，其特征在于，
所述检测部除了分别检测所述第1振幅和所述第2振幅以外，还根据所述第1数字信号检测作为提供给所述第1放大器的第1模拟信号的相位的第1相位，根据所述第2数字信号检测作为提供给所述第2放大器的第2模拟信号的相位的第2相位，
所述负载调制判定部除了计算所述比的时间微分值以外，还计算由所述检测部检测出的第1相位与由所述检测部检测出的第2相位的相位差的时间微分值，
在所述第1模拟信号和所述第2模拟信号各自的频率为所述第1放大器和所述第2放大器进行多赫蒂动作的频率时，所述负载调制判定部根据所述比的时间微分值，判定所述合成电路的输出阻抗是否随着由所述合成电路合成后的信号的功率变化而发生变化，
在所述第1模拟信号和所述第2模拟信号各自的频率为所述第1放大器和所述第2放大器进行异相动作的频率时，所述负载调制判定部根据所述相位差的时间微分值，判定所述合成电路的输出阻抗是否随着由所述合成电路合成后的信号的功率变化而发生变化。
5.根据权利要求2所述的电源调制装置，其特征在于，
在由所述负载调制判定部判定为输出阻抗发生变化的情况下，所述电源电压控制部根据所述较大一方的振幅，将分别供给到所述第1放大器和所述第2放大器的电源电压固定成比分别供给到所述第1放大器和所述第2放大器的电源电压大的电压。
6.一种电源调制方法，其中，
检测部根据第1数字信号检测作为提供给第1放大器的第1模拟信号的振幅的第1振幅，根据第2数字信号检测作为提供给第2放大器的第2模拟信号的振幅的第2振幅，
负载调制判定部计算所述第1振幅相对于由所述检测部检测出的第1振幅和由所述检测部检测出的第2振幅之和的比的时间微分值，根据所述比的时间微分值，判定合成电路的输出阻抗是否随着由所述合成电路合成后的信号的功率变化而发生变化，该合成电路对由所述第1放大器放大后的第1模拟信号与由所述第2放大器放大后的第2模拟信号进行合成，
电源电压控制部根据所述负载调制判定部的判定结果，对分别供给到所述第1放大器和所述第2放大器的电源电压进行控制。
7.一种电源调制型放大器，该电源调制型放大器具有：
第1放大器，其对与第1数字信号相关的信号进行放大；
第2放大器，其对与第2数字信号相关的信号进行放大；
合成电路，其对由所述第1放大器放大后的信号与由所述第2放大器放大后的信号进行合成；
可变电源，其分别向所述第1放大器和所述第2放大器供给电源电压；以及
权利要求1～5中的任意一项所述的电源调制装置。
8.根据权利要求7所述的电源调制型放大器，其特征在于，该电源调制型放大器具有：
第1数字模拟转换器，其将所述第1数字信号转换成第1模拟信号，将所述第1模拟信号作为与所述第1数字信号相关的信号输出到所述第1放大器；以及
第2数字模拟转换器，其将所述第2数字信号转换成第2模拟信号，将所述第2模拟信号作为与所述第2数字信号相关的信号输出到所述第2放大器。
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