JP2001136033A - フィードフォワード増幅器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡素化された回路構成を有するフィードフォ
ワード増幅器において、パイロット発振の出力端子間及
び検波回路の入力端子間で発生する信号のリークを抑圧
し、理想に近い改善量で歪み信号を除去する。 【解決手段】 歪み検出ループＡと歪み除去ループＢで
共用するパイロット発振器２０の出力切り替え部および
検波回路２３の入力切り替え部をそれぞれ多段の切り替
えスイッチまたはアイソレータより構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、増幅器において高
周波帯の多周波多重信号を増幅する際に発生する歪みを
抑圧し、主増幅信号のみを出力するためのフィードフォ
ワード増幅器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、フィードフォワード増幅器につい
ては、様々な回路構成が提案されるなかでその構成は複
雑なものとなり、それに従ってコストが増加してきた。
従来のフィードフォワード増幅器の一例の回路構成を図
１２に示す。

【０００３】図１２に示すフィードフォワード増幅器
は、歪み検出ループＡと歪み除去ループＢにより構成さ
れる。歪み検出ループＡは、入力端子３０１からの入力
信号である高周波帯の多周波多重信号を主増幅器３０４
にて同時増幅し、増幅された入力信号成分を相殺するこ
とにより、主増幅器３０４における増幅作用によって発
生した非線形歪み信号成分を検出する。歪み除去ループ
Ｂは、歪み検出ループＡにおいて検出した歪み信号成分
を補助増幅器３１５を用いて増幅した後、当該増幅信号
を、主増幅器３０４からの歪み信号成分を含む出力信号
と合成させることにより、主増幅器３０４からの出力信
号に含まれる歪み信号成分を相殺させて、増幅された入
力信号成分のみを出力させる。

【０００４】上記の歪み検出ループＡは、方向性結合器
３１９、二分配器３０２、ベクトル調整器３０３、主増
幅器３０４、遅延線３０６、制御回路３０９、及び、検
波回路３２２より成り、さらに、結合器３０７、及び、
結合器３０８が歪み除去ループＢと共通に設けられてい
る。

【０００５】歪み検出ループＡ側の動作について説明す
る。方向性結合器３１９において入力端子３０１に入力
された多周波多重信号に単一周波数のパイロット信号を
合成させ、この合成信号を二分配器３０２において分配
して出力する。二分配器３０２の一方の出力は、ベクト
ル調整器３０３を介して主増幅器３０４に入力され、主
増幅器３０４から出力された信号の一部は、二分配器３
０２の他方の出力から遅延線３０６を介して伝送された
信号と結合器３０８において互いに逆相で合成される。

【０００６】この合成信号に含まれるパイロット信号は
検波回路３２２で検波され、制御回路３０９では、検波
回路３２２から出力されたパイロット信号成分のレベル
が最小となるように、ベクトル調整器３０３における減
衰量と位相量の調整を制御する。従って、制御回路３０
９によるベクトル調整器３０３に対する制御が適切であ
れば、結合器３０８からは主増幅器３０４の増幅作用に
よって発生した歪み信号のみが出力されることになる。

【０００７】次に、歪み除去ループＢ側の動作について
説明する。結合器３１２の一方の入力として、歪み検出
ループＡにおいて検出された歪み信号がベクトル調整器
３１３及び補助増幅器３１５を介して入力され、また、
他方の入力としては、主増幅器３０４からの出力信号
が、遅延線３１１においてベクトル調整器３１３及び補
助増幅器３１５での伝搬遅延時間分だけ遅延され、上記
一方の入力と互いに逆相になるように入力される。

【０００８】結合器３１２において合成された信号は、
結合器３１６でその一部が分岐され検波回路３２３に出
力される。検波回路３２３では、入力信号に含まれるパ
イロット信号成分を検波し、制御回路３１４は、検波回
路３２３が検波し制御回路３１４へ出力したパイロット
信号成分のレベルが最小となるように、ベクトル調整器
３１３における減衰量と位相量の調整を制御する。従っ
て、制御回路３１４によるベクトル調整器３１３に対す
る制御が適切であれば、結合器３１６からは主増幅器３
０４で増幅された入力信号成分のみが出力されることに
なる。

【０００９】このように、上記従来技術のフィードフォ
ワード増幅器は、その機能を実現させるために、歪み検
出ループＡと歪み除去ループＢの双方においてパイロッ
ト発振器３１８、３２０と制御回路３０９、３１４と検
波回路３２２、３２３を個々に備えた構成としている。

【００１０】しかしながら、このような構成を有するフ
ィードフォワード増幅器は、その回路構成において多数
の部品を要しコストがかかり過ぎるものとされているた
め、これまでに、さらに簡素化された回路構成を有する
フィードフォワード増幅器が種々提案されている。

【００１１】他の従来のフィードフォワード増幅器の一
例として、特開平６−２４４６４７号公報に開示されて
いるものがある。本従来技術においては、図１３に示す
ように、ＳＳ−パイロット信号発振器４０１の出力に切
り替え手段Ｓを設け、結合器４０８と結合器４０９に対
してパイロット信号を切り替えて出力することにより、
歪み検出ループと歪み除去ループの双方でＳＳ−パイロ
ット信号発振器４０１を共用している。

【００１２】また、制御回路４０７においては、結合器
４１１の出力と結合器４１０の出力を入力としており、
結合器４１１から入力した合成信号に含まれるパイロッ
ト信号成分と、結合器４１０から入力した合成信号に含
まれるパイロット信号成分をそれぞれ受信して、その受
信レベルが最小となるように、歪検出用ベクトル調整器
４０４及び歪除去用ベクトル調整器４０５における振幅
量と位相量の調整をそれぞれ制御している。

【００１３】つまり、本従来技術においては、歪み検出
ループと歪み除去ループの双方で、ＳＳ−パイロット信
号発振器４０１と制御回路４０７を共用しており、図１
２に示したフィードフォワード増幅器と比較して簡素化
された回路構成によりその機能を実現させている。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】このように、図１３に
示したような回路構成のフィードフォワード増幅器で
は、歪み検出ループと歪み除去ループの双方でパイロッ
ト信号発振器と制御回路を共用するために、パイロット
信号発振器からのパイロット信号を出力する２つの出力
端子、及び、制御回路が合成信号を入力する２つの入力
端子を備えている。

【００１５】パイロット信号発振器の一方の出力端子か
らパイロット信号が出力されると、このパイロット信号
から他方の出力端子にリークした信号が現れ、また、制
御回路の一方の入力端子から合成信号が入力されると、
この合成信号から他方の入力端子にリークした信号が現
れるといった現象が生じる。

【００１６】従って、回路上で伝搬される合成信号に
は、本来のパイロット信号成分と同一周波数のリークし
たパイロット信号成分が含まれており、制御回路では、
本来のパイロット信号成分以外にリークしたパイロット
信号成分まで検波し、ベクトル調整器に対する制御を行
うため、その制御には誤差が生じてしまう。

【００１７】この点について、図１３で説明した従来技
術では、拡散された周波数帯域のＳＳ−パイロット信号
が用いられているため、制御回路４０７が歪検出用ベク
トル調整器４０４及び歪除去用ベクトル調整器４０５に
対して行う制御において、上記２つの出力端子間および
上記２つの入力端子間における信号のリークに起因して
生じる誤差は問題とならない程である。

【００１８】しかしながら、図１３に示したように、歪
み検出ループと歪み除去ループでパイロット信号発振器
および制御回路を共用する回路構成をもつフィードフォ
ワード増幅器に、図１２で説明した従来技術で用いられ
る単一周波数のパイロット信号を適応させた場合には、
ＳＳ−パイロット信号を用いた場合と比較して、ベクト
ル調整器における減衰量・位相量の調整に高い誤差が生
じ、歪み信号を除去するための十分な改善量が得ること
ができないといった問題点があるが、従来技術において
は、このような問題点について考慮されていない。

【００１９】従って、本発明の目的は、歪み検出ループ
と歪み除去ループでパイロット信号発振器及び制御回路
を共用した簡素化された回路構成を有するフィードフォ
ワード増幅器において、パイロット信号発振器からの２
つの出力間、及び、制御回路への２つの入力間のアイソ
レーションを十分とることによって、それぞれの２出力
間及び２つの入力間における信号のリークを抑制し、歪
み信号を除去するための十分な改善量を得ることができ
るフィードフォワード増幅器を提供することにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、請求項１記載の発明は、多周波入力信号を主増幅
器にて増幅した際に発生する非線形歪み信号成分を検出
する歪み検出ループと、 検出した歪み信号成分を基に主
増幅器にて増幅した多周波入力信号から歪み信号成分を
除去する歪み除去ループとを有するフィードフォワード
増幅器において、歪み検出ループにおける歪み信号成分
の検出動作、及び、歪み除去ループにおける歪み信号成
分の除去動作のために、交互に切り替えてパイロット信
号を出力するパイロット信号発振手段と、歪み検出ルー
プ及び歪み除去ループからの合成信号を交互に切り替え
て入力し、入力した合成信号からパイロット信号成分を
検波する検波手段とを有し、パイロット信号発振手段
は、パイロット信号を歪み検出ループおよび歪み除去ル
ープのいずれか一方に出力するための切り替えを行う出
力切り替え手段を含み、出力切り替え手段が、多段の切
り替えスイッチにより構成され、検波手段は、合成信号
を歪み検出ループ及び歪み除去ループのいずれか一方か
ら入力するための切り替えを行う入力切り替え手段を含
み、入力切り替え手段が、多段の切り替えスイッチによ
り構成されることを特徴とする。

【００２１】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、出力切り替え手段は、パイロット信号を２
つの出力端子のうち何れか一方に接続する第１の切り替
えスイッチと、第１の切り替えスイッチの２つの出力端
子毎に少なくとも一段備えられ、第１の切り替えスイッ
チから出力されたパイロット信号を、後段の切り替えス
イッチの入力およびアースの何れか一方に接続する第２
の切り替えスイッチと、第２の切り替えスイッチの２つ
の出力端子毎に備えられ、第２の切り替えスイッチから
出力されたパイロット信号を、パイロット信号発振手段
の出力端子およびアースの何れか一方に接続する第３の
切り替えスイッチとを有することを特徴とする。

【００２２】請求項３記載の発明は、請求項１記載の発
明において、出力切り替え手段は、２つの出力端子のう
ちの何れか一方にパイロット信号の出力を接続する前段
の切り替えスイッチと、前段の切り替えスイッチの２つ
の出力端子毎に備えられ、前段の切り替えスイッチから
出力されたパイロット信号を、パイロット信号発振手段
の出力端子およびアースの何れか一方に接続する後段の
切り替えスイッチとを有することを特徴とする。

【００２３】請求項４記載の発明は、請求項１から３の
いずれかに記載の発明において、入力切り替え手段は、
検波手段の２つの入力端子毎に備えられ、入力された信
号を、後段の切り替えスイッチの入力端子およびアース
の何れか一方に接続する第１の切り替えスイッチと、第
１の切り替えスイッチの２つの出力端子毎に少なくとも
一段備えられ、第１の切り替えスイッチから入力された
信号を、後段の切り替えスイッチの入力端子およびアー
スの何れか一方に接続する第２の切り替えスイッチと、
第２の切り替えスイッチの何れか一方の出力を、検波手
段の入力端子に接続する第３の切り替えスイッチとを有
することを特徴とする。

【００２４】請求項５記載の発明は、請求項１から４の
いずれかに記載の発明において、入力切り替え手段は、
検波手段の２つの入力端子毎に備えられ、入力された信
号を、後段の切り替えスイッチの入力端子およびアース
の何れか一方に接続する前段の切り替えスイッチと、前
段の切り替えスイッチの後段に備えられ、前段の切り替
えスイッチの何れか一方の出力を、検波手段の入力端子
に接続する第２の切り替えスイッチとを有することを特
徴とする。

【００２５】請求項６記載の発明は、多周波入力信号を
主増幅器にて増幅した際に発生する非線形歪み信号成分
を検出する歪み検出ループと、 検出した歪み信号成分を
基に主増幅器にて増幅した多周波入力信号から歪み信号
成分を除去する歪み除去ループとを有するフィードフォ
ワード増幅器において、歪み検出ループにおける歪み信
号成分の検出動作、及び、歪み除去ループにおける歪み
信号成分の除去動作のために、交互に切り替えてパイロ
ット信号を出力するパイロット信号発振手段と、歪み検
出ループ及び歪み除去ループからの合成信号を交互に切
り替えて入力し、入力した合成信号からパイロット信号
成分を検波する検波手段とを有し、パイロット信号発振
手段は、パイロット信号を歪み検出ループおよび歪み除
去ループのいずれか一方に出力するための切り替えを行
う出力切り替え手段を含み、出力切り替え手段が、パイ
ロット信号発振手段の２つの出力端子毎に備えられ、２
つの出力端子間のアイソレーションをとるアイソレータ
と、アイソレータの前段に備えられ、アイソレータのい
ずれか一方にパイロット信号の出力を接続する切り替え
スイッチとを有して構成され、検波手段は、合成信号を
歪み検出ループ及び歪み除去ループのいずれか一方から
入力するための切り替えを行う入力切り替え手段を含
み、入力切り替え手段が、検波手段の２つの入力端子ご
とに備えられ、２つの入力端子間のアイソレーションを
とるアイソレータと、アイソレータの後段に備えられ、
アイソレータの何れか一方の出力を検波手段の入力端子
に接続する切り替えスイッチとを有して構成されること
を特徴とする。

【００２６】請求項７記載の発明は、請求項１から６の
いずれかに記載の発明において、フィードフォワード増
幅器は、入力された多周波多重信号と、パイロット信号
発振手段から出力切り替え手段の一方の出力端子を介し
て出力されたパイロット信号とを合成する方向性結合器
と、合成信号を分配して２出力とする二分配器と、二分
配器からの一方の出力信号が入力され、入力信号の位相
量と減衰量とを調整する第１のベクトル調整器と、第１
のベクトル調整器からの出力信号を増幅する主増幅器
と、主増幅器からの増幅信号の一部を分岐して出力する
第１の結合器と、二分配器からの他方の出力信号の伝搬
を、主増幅器及び第１のベクトル調整器における信号の
伝搬時間分遅延させる第１の遅延線と、遅延されて入力
された信号と、第１の結合器から入力された信号とを逆
相で合成する第２の結合器と、第２の結合器からの合成
信号の一部を分岐して出力する第３の結合器と、第３の
結合器からの出力信号は入力切り替え部の一方の入力端
子から入力され、入力信号から検波手段が検波したパイ
ロット信号成分のレベルが最小になるように、第１のベ
クトル調整器における位相量と減衰量の調整を制御する
制御回路と、制御回路による第１のベクトル調整器に対
する制御がなされた後、パイロット信号発振手段から出
力切り替え手段の他方の出力端子を介して出力されたパ
イロット信号と、第１のベクトル調整器３からの出力信
号とを合成する第４の結合器と、第４の結合器からの合
成信号が主増幅器にて増幅され、増幅された信号の一部
と、遅延線において遅延されて入力された信号との第２
の結合器における合成信号が入力され、入力信号の減衰
量と位相量とを調整する第２のベクトル調整器と、第２
のベクトル調整器からの出力信号を増幅する補助増幅器
と、第４の結合器においてパイロット信号が合成され、
主増幅器から出力された信号の伝搬を、第２のベクトル
調整器及び補助増幅器における信号の伝搬時間分遅延す
る第２の遅延線と、遅延されて入力された信号と、補助
増幅器から入力された信号とを逆相で合成し、合成信号
を出力端子へ出力する第５の結合器と、出力端子へ出力
される信号の一部を分岐して出力する第６の結合器とを
有し、入力切り替え手段は、第６の結合器からの出力信
号を他方の入力端子から入力し、制御回路は、他方の入
力端子に入力された信号から検波手段が検波したパイロ
ット信号成分のレベルが最小となるように、第２ベクト
ル調整器における減衰量と位相量との調整を制御するこ
とを特徴とする。

【００２７】請求項８記載の発明は、請求項１から７の
いずれかに記載の発明において、切り替えスイッチが、
トランスファースイッチで構成されることを特徴とす
る。

【００２８】請求項９記載の発明は、請求項１から８の
いずれかに記載の発明において、パイロット信号発振手
段から出力されるパイロット信号の周波数を２ＧＨｚ近
傍としたことを特徴とする。

【００２９】請求項１０記載の発明は、請求項１から９
のいずれかに記載の発明において、パイロット信号が、
単一の周波数をもった信号であることを特徴とする請求
項１から９のいずれかに記載のフィードフォワード増幅
器。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、 本発明の実施形態を添付図
面を参照しながら詳細に説明する。

【００３１】図１は、本発明の実施形態におけるフィー
ドフォワード増幅器の構成を示したブロック図である。
同図のフィードフォワード増幅器は、図１２に示した従
来のフィードフォワード増幅器と同様に、歪み検出ルー
プＡと歪み除去ループＢより構成される。歪み検出ルー
プＡは、入力端子１からの入力信号である高周波帯の多
周波多重信号を主増幅器４にて同時増幅し、増幅された
入力信号成分を相殺することにより、主増幅器４におけ
る増幅作用によって発生した非線形歪み信号成分を検出
する。歪み除去ループＢは、歪み検出ループＡにおいて
検出した歪み信号成分を補助増幅器１５を用いて増幅し
た後、主増幅信号を、主増幅器４から出力信号に含まれ
る歪み信号成分を相殺させて、増幅された入力信号成分
のみを出力させる。

【００３２】上記の歪み検出ループＡは、信号の分離ま
たは結合を行う方向性結合器１９、二分配器２、ベクト
ル調整器３、主増幅器４、及び、信号を遅延させる遅延
線６より成り、さらに、結合器７、結合器８、結合器１
０、パイロット発振器２０、検波回路２３、及び、制御
回路１４がそれぞれ歪み除去ループＢと共通に設けられ
ている。

【００３３】歪み除去ループＢは、遅延線１１、結合器
１２、結合器１６、ベクトル調整器１３、補助増幅器１
５、及び、前述の歪み検出ループＡと共通の各回路部
（結合器７、結合器８、結合器１０、制御回路１４、パ
イロット発振器２０、及び、検波回路２３）より構成さ
れる。

【００３４】図２は、本発明の一実施形態におけるパイ
ロット発振器２０の構成の詳細を示したブロック図であ
る。発振器の共振部分が水晶で構成される水晶発振器Ｔ
ＣＸＯ３７からは約１０ＭＨｚのクロック信号が出力さ
れ、増幅器ＡＭＰ３８、４０で増幅されてＰＬＬ回路３
１に入力される。ここでＴＣＸＯ３７から出力されるク
ロック信号は周波数が安定した信号であり、ＰＬＬ回路
３１では、この入力信号を分周（１／ｎ ｎ：整数）し
て、分周した信号と電圧制御発振器ＶＣＯ２８からの出
力とを比較している。

【００３５】ここで、ＶＣＯ２８は外部からの制御電圧
により出力クロック信号の周波数を可変させる発振器で
ある。また、図中のＬＰＦ３０は低域通過フィルタであ
り、ＬＰＦ３０の乗数によって、ＶＣＯ２８からの出力
信号のＰＬＬ回路３１とＬＰＦ３０とのループバンドを
決定している。ＰＬＬ回路３１は、上述したように、Ｖ
ＣＯ２８からの出力信号とＴＣＸＯ３７からの出力信号
を分周したものとを比較し、その比較結果に基づいてＶ
ＣＯ２８に外部制御電圧を出力することにより、ＶＣＯ
２８では、安定した周波数、例えば２０７０ＭＨｚの信
号を出力することができる。

【００３６】ＶＣＯ２８からの出力信号は、パイロット
発振器２０からの出力パイロット信号を、出力端子１０
１又は１０２から出力するが、出力端子１０１又は出力
端子１０２の何れからパイロット信号を出力するかにつ
いては、制御回路１４によるＳＷ３２、３３、３５内の
接続の切り替え制御によって選択される。

【００３７】出力端子１０１から出力されたパイロット
信号は、方向性結合器１９に入力され、出力端子１０２
から出力されたパイロット信号は結合器２１に入力され
る。また、パイロット発振器２０では、図２に示される
ように、各々のパイロット信号を出力するその前段にお
いて、方向性結合器１９及び結合器２１にはそれぞれ必
要な入力レベルがあるため、それぞれに対して出力する
際にパイロット信号を適当なレベルに合わせるＡＴＴ３
４、ＡＴＴ３６が備えてある。

【００３８】さらに、パイロット発振器２０は出力端子
１０３を備えており、ＴＣＸＯ３７から出力されたクロ
ック信号は、ＡＭＰ３８からＡＭＰ３９にも出力され、
ＡＭＰ３９で増幅されて出力端子１０３から出力された
クロック信号は、図３に示す検波回路２３の入力端子２
０３に入力され、ＰＬＬ回路４３における入力クロック
信号となる。

【００３９】このように、図２に示したパイロット発振
器２０は、その構成において切り替えスイッチＳＷを２
段構成とすることによって、出力端子１０１、１０２間
でアイソレーションをとっている。また、本発明におけ
るパイロット発振器２０は、他の実施形態として、図５
（ａ）に示すように、さらに多段（ここでは３段）の切
り替えスイッチＳＷ５６〜５９の構成、または、図６
（ａ）に示すように、図２のＳＷ３３、３５の代りにア
イソレータ６４、６５を設けた構成としてもよく、切り
替えスイッチを多段に設ける場合においては、切り替え
スイッチの段数を多く設ける程にパイロット発振器２０
の出力端子１０１、１０２間のアイソレーションをさら
にとることができる。

【００４０】図３は、本発明の一実施形態における検波
回路２３の構成の詳細を示したブロック図である。図２
に示したパイロット発振器２０の出力端子１０３から出
力されたクロック信号は、検波器２３の入力端子２０３
を介してＰＬＬ回路４３に入力されここで分周される。

【００４１】また、ＰＬＬ回路４３は、ＶＣＯ４１から
の出力信号を他方の入力端子から入力しており、入力し
たクロック信号を分周しＶＣＯ４１から入力した信号と
比較し、その結果に基づいてＶＣＯ４１へ外部制御電圧
を出力する。これにより、ＶＣＯ４１からは安定した周
波数例えば２０５９．３ＭＨｚのＬＯ信号が周波数変調
器であるＭＩＸ５０に出力される。図中のＬＰＦ４２は
低域通過フィルタであり、ＬＰＦ４２の乗数によって、
ＶＣＯ４１からの出力信号のＰＬＬ回路４３とＬＰＦ４
２とのループバンドを決定している。

【００４２】さらに、検波回路２３には入力端子２０
１、２０２が備えられており、図１の結合器１０から出
力された信号は入力端子２０１に入力され、結合器１６
から出力された信号は入力端子２０２に入力される。入
力端子２０１、２０２から入力されたそれぞれの信号
は、検波器２３に入力するためにＡＴＴ４６、４４にお
いて適当なレベルに合わせられ、その後、帯域阻止フィ
ルタＢＥＦ４９に入力される。

【００４３】ＢＥＦ４９には、入力端子２０１又は２０
２から入力した信号が入力されるが、入力端子１０１又
は入力端子１０２の何れから信号を入力するかについて
は、制御回路１４によるＳＷ４５、４７、４８内の接続
の切り替え制御によって選択される。ＢＥＦ４９から出
力された信号は、ＲＦ信号としてＭＩＸ５０に入力され
る。

【００４４】ここで、ＢＥＦ４９は、検波回路２３が入
力した信号のうち、パイロット信号がもつ所定の周波数
帯域以外の信号は除去し、パイロット信号のみを後段の
ＭＩＸ５０にＲＦ信号として出力する。例えば、パイロ
ット信号の周波数を２０７０ＭＨｚとし、入力端子１か
ら入力された入力信号及び主増幅器４による増幅作用に
よって発生した歪み信号が２１１０〜２１３０ＭＨｚの
周波数帯域にあったとすると、ＢＥＦ４９では、２０７
０ＭＨｚ付近の周波数をもった信号、ここでは、パイロ
ット信号のみが通過してＭＩＸ５０にＲＦ信号として出
力され、２１１０〜２１３０ＭＨｚの周波数をもつ入力
信号及び歪み信号はここで除去される。

【００４５】ＭＩＸ５０は周波数変調器であり、ＬＯ信
号（ここでは、２０５９．３ＭＨｚ）が入力されている
ところに、ＲＦ信号（ここでは、２０７０ＭＨｚ）が入
力されると、ＬＯ信号とＲＦ信号との差分周波数をもっ
たＩＦ信号（ここでは、１０．７ＭＨｚ）が出力され
る。ＭＩＸ５０から出力されたＩＦ信号はＡＭＰ５１で
増幅され、後段の制御回路１４における処理に適応する
よう帯域通過フィルタＢＰＦ５２にて所定の周波数帯域
（ここでは、１０．７ＭＨｚ近傍）をもった信号のみが
通過される。

【００４６】帯域通過フィルタＢＰＦ５２を通過した信
号は、ＡＭＰ５３で増幅された後、検波回路５４でＤＣ
変換されてＡＭＰ５５に出力される。ＡＭＰ５５で増幅
されて出力された信号は、出力端子２０４から図１に示
した制御回路１４に出力される。制御回路１４は、上述
の動作によって検波回路２３から入力したパイロット信
号のレベルが最小となるように、ベクトル調整器３及び
ベクトル調整器１３における減衰量及び位相量の調整を
制御する。

【００４７】このように検波回路２３においても、入力
端子２０１、２０２から信号を入力する際に、多段（こ
こでは２段）の切り替えスイッチを介することによっ
て、入力端子２０１と入力端子２０２間でアイソレーシ
ョンをとっている。また、本発明における検波回路２３
の他の実施形態として、図５（ｂ）に示すように、さら
に多段（ここでは３段）の切り替えスイッチＳＷ６０〜
６３の構成、または、図６（ｂ）に示すように、図３の
ＳＷ４５、４７の代りにアイソレータ６６、６７を設け
た構成としてもよく、切り替えスイッチを多段に設ける
場合においては、切り替えスイッチの段数を多く設ける
程に検波回路２３の入力端子２０１、２０２間のアイソ
レーションをさらにとることができる。

【００４８】次に、本実施形態におけるフィードフォワ
ード増幅器の動作の概略について説明する。図１の入力
端子１に入力された高周波帯の多周波多重信号は、方向
性結合器１９にてパイロット発振器２０の図２に示した
出力端子１０１から出力されたパイロット信号と合成さ
れた後、当合成信号は二分配器２で分配されて出力され
る。

【００４９】二分配器２からの一方の出力信号は、ベク
トル調整器３を介して主増幅器４に入力される。主増幅
器４は入力信号を増幅して出力するが、増幅作用の際に
歪みが発生した場合には、出力信号には増幅した入力信
号成分（以下、単に入力信号成分という）以外に歪み信
号成分が付加されている。この入力信号成分と歪み信号
成分より成る信号は、結合器７においてその一部が分離
され結合器８へ出力される。

【００５０】一方で、二分配器２からの他方の出力信号
は、遅延線６を介して結合器８に入力されるが、結合器
７から入力される信号と逆相で入力されるように、遅延
線６において遅延されている。ここで、二分配器２の他
方の出力端から結合器８までの構成要素は遅延線６のみ
であり、遅延線６で発生する歪みは無視することができ
る。このように結合器８で合成された信号は、結合器１
０においてその一部が分離されて検波回路２３に入力さ
れる。

【００５１】検波回路２３では、上記合成信号を入力端
子２０１から入力し、合成信号に含まれるパイロット信
号を検波して制御回路１４に供給する。制御回路１４
は、検波回路２３から入力したパイロット信号のレベル
が最小となるようにベクトル調整器３における減衰量と
位相量の調整を制御する。よって、上記の歪み検出ルー
プＡの動作が適切であれば、結合器８からは、主増幅器
４の増幅作用によって発生した歪み信号成分のみが出力
される。

【００５２】次に、歪み除去ループＢにおける動作につ
いて説明する。このとき、パイロット発振器２０の出力
は出力端子１０２に、また、検波回路２３の入力は入力
端子２０２に切り替えられている。

【００５３】パイロット発振器２０の出力が出力端子１
０２に切り替えられているため、適切に減衰量と位相量
の調整がなされたベクトル調整器３からの出力信号にパ
イロット信号が結合器２１で合成される。当該合成信号
と遅延線６を介して入力された信号とが結合器８におい
て互いに逆相で合成されると、歪み信号成分とパイロッ
ト信号成分より成る信号が結合器８からベクトル調整器
１３へ出力される。ベクトル調整器１３へ入力された歪
み信号とパイロット信号成分より成る信号は、ここで減
衰量と位相量が調整された後補助増幅器１５に出力さ
れ、補助増幅器１５において所定量増幅された信号が結
合器１２に出力される。

【００５４】一方で、主増幅器４から出力された入力信
号成分、歪み信号成分及びパイロット信号成分より成る
信号は、遅延線１１を介して結合器１２に入力される
が、結合器１２に入力される信号と逆相で入力されるよ
うに、遅延線１１において遅延している。

【００５５】このように結合器１２で合成された信号
は、結合器１６においてその一部が分離されて検波回路
２３に入力される。検波回路２３は、入力端子２０２か
ら入力信号成分、歪み信号成分及びパイロット信号成分
より成る信号を同時検波して、入力信号中のパイロット
信号成分を抽出して出力端子２０４から制御回路１４へ
出力する。制御回路１４では、検波回路２３から入力し
たパイロット信号成分のレベルが最小となるようにベク
トル調整器１３における減衰量と位相量の調整を制御す
る。

【００５６】このように、制御回路１４により入力され
たパイロット信号成分のレベルが最小となるようにベク
トル調整器１３に対する制御が行われ、補助増幅器１５
を介して出力された信号が、結合器１２において遅延線
１１を伝搬してきた信号と互いに逆相で合成されること
により、出力端子１７からは、パイロット信号成分が最
小となった信号、つまり、歪み信号成分が最小とされた
増幅信号が出力される。

【００５７】以上説明した歪み検出ループＡ及び歪み除
去ループＢの動作において、本発明では、パイロット発
振器２０は出力端子１０１、１０２間におけるパイロッ
ト信号の出力の切り替え、また、検波回路２３において
は入力端子２０１、２０２間における合成信号の入力の
切り替えを所定のタイミングで行うことにより、双方の
ループでパイロット発振器２０及び検波回路２３を共用
している。

【００５８】パイロット発振器２０における出力の切り
替え、及び、検波回路２３における入力の切り替え動作
については、制御回路１４からそれぞれに対して出力さ
れる図４に示した同位相の制御信号により制御され、パ
イロット発振器２０及び検波回路２３では切り替え動作
が時分割に行われる。

【００５９】即ち、パイロット発振器２０の出力端子１
０１、１０２間及び検波回路２３の入力端子２０１、２
０２間においては、パイロット発振器２０の出力が出力
端子１０１側に切り替えられると共に、検波回路２３の
入力が入力端子２０１側に切り替えられる動作と、パイ
ロット発振器２０の出力が出力端子１０２側に切り替え
られると共に、検波回路２３の入力が入力端子２０２側
に切り替えられる動作とを時分割に交互に行っている。

【００６０】次に、図２及び図３を参照しながら、パイ
ロット発振器２０における出力の切り替え動作、及び、
検波回路２３における入力の切り替え動作について説明
する。パイロット発振器２０においては、パイロット信
号を出力端子１０１から出力するときは、図２に示され
るように、制御回路１４の制御によって、ＳＷ３２はＳ
Ｗ３３側に接続するように切り替えられ、ＳＷ３３は出
力端子１０１側に接続するように切り替えられ、ＳＷ３
５においてはアースに接続するように切り替えられる。

【００６１】一方で、パイロット信号を出力端子１０２
から出力するときは、制御回路１４の制御によって、Ｓ
Ｗ３２はＳＷ３５側に接続するように切り替えられ、Ｓ
Ｗ３５は出力端子１０２側に接続するように切り替えら
れ、ＳＷ３３においてはアースに接続するように切り替
えられる。

【００６２】検波回路２３においては、入力信号成分、
歪み信号成分及びパイロット信号成分より成る信号が入
力端子２０１から入力されるときは、図３に示されるよ
うに、制御回路１４の制御によって、ＳＷ４７はＳＷ４
８側に接続するように切り替えられ、ＳＷ４８はＳＷ４
７側に接続するように切り替えられ、ＳＷ４５において
はアースに接続するように切り替えられる。

【００６３】一方で、入力信号成分、歪み信号成分及び
パイロット信号成分より成る信号が入力端子２０２から
入力されるときは、制御回路１４の制御によって、ＳＷ
４５はＳＷ４８側に接続するように切り替えられ、ＳＷ
４８はＳＷ４５側に接続するように切り替えられ、ＳＷ
４７においてはアースに接続するように切り替えられ
る。

【００６４】次に、本発明の実施形態におけるフィード
フォワード増幅器の動作例について図７〜図１０を参照
しながら具体的に説明する。

【００６５】出力端子１０１、１０２から出力されるパ
イロット信号は、ＡＴＴ３４、３５で適当なレベルに合
わせられて出力されるが、本実施形態においては、出力
端子１０１から出力されるパイロット信号のレベルを−
２０ｄＢｍ、出力端子１０２から出力されるパイロット
信号のレベルを−３０ｄＢｍとする。

【００６６】また、方向性結合器１９、結合器７，８，
１０，１６，２１におけるロス量については、方向性結
合器１９においては３０ｄＢ、結合器７においては３０
ｄＢ、結合器８においては２０ｄＢ、結合器１０におい
ては２０ｄＢ、結合器１６においては３０ｄＢ，結合器
２１においては２０ｄＢであるとし、主増幅器４のゲイ
ンを５０ｄＢ、補助増幅器１５のゲインを５０ｄＢであ
るとする。

【００６７】まず、歪み検出ループＡ側の動作について
説明する。入力端子１から入力された例えば図７の
（１）に示した−１３．５ｄＢｍの入力信号と、パイロ
ット発振器２０から出力された（２）に示す−２０ｄＢ
ｍのパイロット信号が方向性結合器１９において合成さ
れ、方向性結合器１９からは、−１３．５ｄＢｍの入力
信号成分と−５０ｄＢｍのパイロット信号成分より成る
信号（３）が二分配器２に出力される。

【００６８】二分配器２からは、（４）、（５）に示す
ように−１６．５ｄＢｍの入力信号成分と−５３ｄＢｍ
のパイロット信号成分より成る信号が、ベクトル調整器
３側、遅延線６側へそれぞれ出力され、ベクトル調整器
３側へ出力された信号（４）は、ベクトル調整器３を介
して主増幅器４へ出力される。

【００６９】ここで、本実施形態においては、パイロッ
ト発振器２０の出力切り替え手段を２段の切り替えスイ
ッチ（例えば、トランスファースイッチ）で構成してい
るため、パイロット発振器２０から出力されるパイロッ
ト信号が２ＧＨｚ程度の信号であるとすると、出力端子
１０１、１０２間では６０ｄＢのアイソレーションをと
ることができる。従って、歪み検出ループＡにおける動
作では、パイロット発振器２０の出力は出力端子１０１
側、即ち、方向性結合器１９側に接続されているが、こ
のとき、出力端子１０２には−８０ｄＢｍのパイロット
信号（６）がリークすることになる。

【００７０】尚、このようにリークしてくるパイロット
信号成分と本来のパイロット信号成分との周波数は同じ
であるが、図７〜図１０においては、本来のパイロット
信号成分とリークしたパイロット信号成分を実線と破線
でそれぞれずらして示してある。

【００７１】結合器２１においては、（４）に示した信
号と（６）に示した信号とが合成されて、（７）に示す
ように、−１６．５ｄＢｍの入力信号成分、−５３ｄＢ
ｍのパイロット信号成分、及び、−１００ｄＢｍのリー
クしたパイロット信号成分より成る信号が主増幅器４に
入力される。

【００７２】主増幅器４に入力された（７）に示した信
号は増幅されて、＋３３．５ｄＢｍの入力信号成分、−
３ｄＢｍのパイロット信号成分、及び、−５０ｄＢｍの
リークしたパイロット信号成分と、さらに、主増幅器４
の増幅作用によって発生した−６．５ｄＢｍの歪み信号
成分より成る信号（８）となり、主増幅器４から出力さ
れる。ここで、主増幅器４における歪みは４０ｄＢとし
ている。

【００７３】主増幅器４からの出力信号（８）は、結合
器７においてその一部が分岐される。ここで分岐された
信号は、（９）に示したように、＋３．５ｄＢｍの入力
信号成分、−３３ｄＢｍのパイロット信号成分、−８０
ｄＢｍのリークしたパイロット信号成分、及び、−３
６．５ｄＢｍの歪み信号成分より成る信号となる。

【００７４】結合器７から出力された信号は結合器８に
入力される。結合器８に入力される信号は、（１０）に
示したように、−１６．５ｄＢｍの入力信号成分、−５
３ｄＢｍのパイロット信号成分、−１００ｄＢｍのリー
クしたパイロット信号成分、及び、−５６．５ｄＢｍの
歪み信号成分より成る信号となる。

【００７５】一方で、結合器８には、二分配器２から遅
延線６を介して（５）に示した信号が入力され、結合器
８において（５）に示した信号と（１０）に示した信号
とが合成される。この合成によって（５）、（１０）の
信号が有する入力信号成分とパイロット信号成分が相殺
されて、結合器８からは、（１１）に示すように、−５
６．５ｄＢｍの歪み信号成分と−１００ｄＢｍのリーク
したパイロット信号成分より成る信号が出力される。

【００７６】結合器８から出力された信号（１１）は、
結合器１０に入力されてその一部が分岐されて検波回路
２３に入力される。検波回路２３に入力される信号は、
（１２）に示すように、−７６．５ｄＢｍの歪み信号成
分と、−１２０ｄＢｍのリークしたパイロット信号成分
より成る信号となる。

【００７７】リークしたパイロット信号成分は、パイロ
ット信号成分と同一の周波数をもった信号であるため、
検波回路２３は、（１２）に示した信号のうち−１２０
ｄＢｍのリークしたパイロット信号も検波してしまう。
本来、制御回路１４では、パイロット信号成分が最小と
なるようにベクトル調整器３に対して制御を行うが、検
波回路２３ではリークしたパイロット信号成分まで検波
してしまうので、制御回路１４は、リークしたパイロッ
ト信号成分まで最小となるように、さらにベクトル調整
器３を制御してしまうため誤差が発生してしまう。

【００７８】リークしたパイロット信号成分は、図７等
に示したように、本来のパイロット信号成分に比べて４
７ｄＢ低いレベルの信号であり、本来のパイロット信号
成分の大きさを１とすると、リークしたパイロット信号
成分の大きさは１．９９５×１０^-5となる。従って、ベ
クトル調整器３における減衰量の調整に０．０００１７
ｄＢの誤差が生じることになる。

【００７９】尚、ここでは説明の簡易化のため、振幅誤
差と、振幅誤差に対応する改善量について説明するもの
とし、また、誤差（振幅誤差）と改善量の算出方法につ
いての説明は省略する。

【００８０】次に、歪み除去ループＢ側の動作について
説明する。歪み除去ループＢにおける動作では、パイロ
ット発振器２０の出力は出力端子１０２側、即ち、結合
器２１側に接続されており、出力端子１０２からは、Ａ
ＴＴ３６にてレベルが−３０ｄＢｍに合わせられたパイ
ロット信号が出力される。また、このとき出力端子１０
１には−９０ｄＢｍのパイロット信号がリークすること
になる。

【００８１】従って、主増幅器４から出力される信号
は、０ｄＢｍのパイロット信号成分の他に、入力信号成
分、リークしたパイロット信号成分、及び歪み信号成分
が出力されるが、パイロット信号成分以外のこれらの信
号成分のレベルは、ベクトル調整器３による減衰量と位
相量の調整によって異なり、ここでは、（１３）に示す
ように、入力信号成分のレベルを＋３３．５ｄＢｍ、リ
ークしたパイロット信号成分のレベルを−７３ｄＢｍ、
歪み信号成分のレベルを−６．５ｄＢｍとする。

【００８２】主増幅器４から出力された（１３）の信号
は、遅延線１１側に出力される他に、結合器７にてその
一部が分岐されて、遅延線６を介して入力された信号と
結合器８において逆相で合成される。当該合成信号は、
ベクトル調整器１３でその減衰量と位相量が調整されて
補助増幅器１５に出力される。補助増幅器１５に出力さ
れる各信号成分のレベルは、ベクトル調整器１３におけ
る減衰量と位相量の制御によって異なるが、ここでは、
（１４）に示したように、−５０ｄＢｍのパイロット信
号成分、−１２３ｄＢｍのリークしたパイロット信号成
分、及び、−５６．５ｄＢｍの歪み信号成分より成る信
号が、補助増幅器１５に入力されるものとする。

【００８３】補助増幅器１５に入力された信号（１４）
は、ここで増幅されて結合器１２へ出力される。補助増
幅器１５から出力される信号は、（１５）に示す０ｄＢ
ｍのパイロット信号成分、−７３ｄＢｍのリークしたパ
イロット信号成分、及び、−６．５ｄＢｍの歪み信号成
分より成る信号となる。

【００８４】補助増幅器１５から出力された信号（１
５）は、結合器１２において、遅延線１１を経て入力さ
れた信号（１３）と逆相で合成される。結合器１２にお
いて合成され出力される信号は、（１６）に示すよう
に、＋３３．５ｄＢｍの入力信号成分とリークしたパイ
ロット信号成分より成る信号となる。

【００８５】ここで、ベクトル調整器３、ベクトル調整
器１３は、歪み検出ループＡ、歪み除去ループＢの動作
においてパイロット信号成分を相殺するために、それぞ
れ減衰量と位相量の調整が異なる。リークしたパイロッ
ト信号成分のレベルについては、ベクトル調整器３とベ
クトル調整器１３間において、パイロット信号成分を消
すためにどのように減衰量と位相量を調整するかによっ
て、そのレベルは変化する。本実施形態において想定し
うるリークしたパイロット信号成分のレベルの最大値は
−７０ｄＢｍとなる。

【００８６】（１６）に示した信号は、結合器１６にお
いてその一部が分岐されて検波回路２３に入力される。
結合器１６から検波回路２３に入力される信号は、（１
７）に示すように、＋３．５ｄＢｍの入力信号成分、最
大−１００ｄＢｍのリークしたパイロット信号成分より
成る信号となる。

【００８７】ここで、リークしたパイロット信号成分
は、本来のパイロット信号成分に比べて７３ｄＢ低いレ
ベルの信号となるため、本来のパイロット信号成分の大
きさを１とすると、リークしたパイロット信号成分の大
きさは５．０×１０^-8となる。従って、ベクトル調整器
３における減衰量の調整に４．４×１０^-7ｄＢの誤差が
生じることになる。

【００８８】以上、パイロット発振器２０の出力切り替
え手段が多段の切り替えスイッチによって構成されてい
る場合に、歪み検出ループＡ及び歪み除去ループＢのそ
れぞれの動作において発生する誤差について説明したも
のであるが、本発明は、検波回路２３の入力切り替え手
段も多段の切り替えスイッチによって構成されている。
以下、検波回路２３の入力切り替え手段が例えば２段の
切り替えスイッチによって構成されている場合に、歪み
検出ループＡ及び歪み除去ループＢにおけるそれぞれの
動作で発生する誤差、及び、改善量について説明する。

【００８９】まず、歪み検出ループＡにおける動作につ
いては、遅延線１１を介して伝搬された（８）に示した
信号と、ベクトル調整器１３から出力された（１５）に
示した信号とが、結合器１２において合成されるが、こ
こで、（１５）に示した信号成分のうちリークしたパイ
ロット信号成分は、パイロット発振器２０の出力切り替
え手段を多段の切り替えスイッチによって構成した場合
に、歪み検出ループＡの動作において発生する誤差につ
いて既に考慮されたものであるため、この信号成分は無
視するものとする。

【００９０】従って、ここでは、結合器１２から結合器
１６へ出力される信号は、（１８）に示すように、＋３
３．５ｄＢｍの入力信号成分と−５０ｄＢｍのリークし
たパイロット信号成分より成る信号となる。（１８）に
示した信号は、結合器１６においてその一部が分岐され
てベクトル調整器２３へ出力される。結合器１６から出
力される信号は、（１９）に示すように、＋３．５ｄＢ
ｍの入力信号成分と−８０ｄＢｍのリークしたパイロッ
ト信号成分となる。

【００９１】結合器１６から出力された（１９）に示し
た信号は、入力端子２０２からベクトル調整器１３に入
力されるが、ここで、検波回路２３の入力切り替え手段
が２段の切り替えスイッチによって構成されているた
め、２ＧＨｚ程の信号に対しては入力端子２０１、２０
２間において６０ｄＢのアイソレーションをとることが
でき、入力端子２０１には、（１９）に示したそれぞれ
の信号成分が６０ｄＢレベル低くなった信号がリークす
る。入力端子２０１にリークする信号は、（２０）に示
すように、−５６．５ｄＢｍの入力信号成分と−１４０
ｄＢｍのリークしたパイロット信号成分より成り、この
信号が（１２）に示した信号に加わって入力端子２０１
へ入力される。

【００９２】ここで、リークしたパイロット信号成分
は、本来のパイロット信号成分に比べて６７ｄＢ低いレ
ベルの信号となるため、このリークしたパイロット信号
成分によって発生する誤差は無視することができる。

【００９３】次に、歪み除去ループＢにおける動作につ
いては、結合器１６からはベクトル調整器２３へ（１
７）に示した信号が出力されるが、（１７）に示した信
号成分のうちリークしたパイロット信号成分は、パイロ
ット発振器２０の出力切り替え手段を多段の切り替えス
イッチによって構成した場合に、歪み除去ループＢの動
作において発生する誤差について既に考慮されたもので
あるため、この信号成分は無視するものとする。

【００９４】従って、結合器１６からベクトル調整器２
３へ出力される信号は、（２１）に示すように、＋３．
５ｄＢｍの入力信号成分のみにより成る信号とする。
（２１）に示した信号は、入力端子２０２から検波回路
２３に入力されるが、他方の入力端子２０１には（１
２）に示した信号が入力されているため、入力端子２０
２には、（１２）に示したそれぞれの信号成分が６０ｄ
Ｂレベル低くなった信号がリークする。

【００９５】よって、入力端子２０２から検波回路２３
に入力される信号は、（２２）に示すように、＋３．５
ｄＢｍの入力信号成分、−１８０ｄＢｍのリークしたパ
イロット信号成分、及び、−１３６．５ｄＢｍの歪み信
号成分より成る信号となる。

【００９６】リークしたパイロット信号成分は、本来の
パイロット信号成分に比べて１６３ｄＢ低いレベルの信
号となるため、歪み除去ループＢにおける動作において
も、このリークしたパイロット信号成分により発生する
誤差は無視することができる。

【００９７】ここで、主増幅器４において生じる歪みを
最も高く想定すると３０〜３５ｄＢ程であるが、主増幅
器４の周波数特性、ベクトル調整器３、１３の調整感
度、検波回路２３の検波感度等に起因して生じる誤差に
よって改善量が低下することも考慮しなければならな
い。

【００９８】図１１は、誤差と改善量との関係を示した
図である。図１１を参照すると、主増幅器４において生
じる歪み、また、主増幅器４における周波数特性、ベク
トル調整器３、１３の調整感度、及び、検波回路２３の
検波感度等に起因して発生する誤差による改善量の低下
から、回路全体における誤差は、０．１ｄＢ以下が好ま
しい。本実施形態においては、歪み検出ループＡと歪み
除去ループＢにおいてリークしたパイロット信号成分の
ために生じる誤差の合計が約０．０００１７ｄＢである
ため回路全体としての誤差を十分に抑えことができる。

【００９９】実際に、改善量について算出すると、歪み
検出ループＡで得られる改善量は９４ｄＢであり、ま
た、歪み除去ループＢにおいて得られる改善量１４６ｄ
Ｂであるため、回路全体で発生する歪みを理想的に除去
することができる。

【０１００】これに対し、パイロット発振器２０の出力
切り替え手段、及び、検波回路２３の入力切り替え手段
がそれぞれ１段の切り替えスイッチにより構成され、他
の構成及び条件が同一である場合に、歪み検出ループＡ
及び歪み除去ループＢにおけるそれぞれの動作で発生す
る誤差、及び、改善量について説明する。

【０１０１】パイロット発振器２０の出力切り替え手段
が１段の切り替えスイッチにより構成されるとき、２Ｇ
Ｈｚの信号に対しては、出力端子１０１、１０２間のア
イソレーションは３０ｄＢ程しかとれず、図７から図９
に示したリークしたパイロット信号成分は全て３０ｄＢ
高いレベルとなる。

【０１０２】つまり、本来のパイロット信号成分に比べ
て、（１）から（１２）に示したリークしたパイロット
信号成分は１７ｄＢ低い信号であるため、歪み検出ルー
プＡの動作において発生する誤差は０．１７５０６ｄＢ
となり、また、（１３）から（１７）に示したリークし
たパイロット信号成分は、本来のパイロット信号成分よ
４３ｄＢ低い信号であるため、歪み除去ループＢの動作
において発生する誤差は０．０００４４ｄＢとなる。

【０１０３】また、検波回路２３の入力切り替え手段が
１段の切り替えスイッチにより構成されるとき、入力端
子２０１、２０２間のアイソレーションも３０ｄＢ程と
なり、図１０に示したリークしたパイロット信号成分は
全て６０ｄＢ高いレベルとなる。

【０１０４】つまり、本来のパイロット信号成分に比べ
て、（１８）から（２１）に示したリークしたパイロッ
ト信号成分は７ｄＢ低い信号であるため、歪み検出ルー
プＡの動作において発生する誤差は１．５８ｄＢとな
り、また、（２２）に示したリークしたパイロット信号
成分は、本来のパイロット信号成分より９３ｄＢ低い信
号となるため、ここでは、歪み除去ループＢにおいて発
生する誤差については無視することができる。

【０１０５】従って、歪み検出ループＡの動作において
生じる誤差の合計は１．７５５０６ｄＢ、歪み除去ルー
プＢの動作において生じる誤差の合計は０．０００４４
ｄＢとなり、それぞれについて改善量を算出すると、歪
み検出ループＡにおいては１２．９９８１ｄＢ、歪み除
去ループＢにおいては８６ｄＢとなる。回路全体におい
ては、リークしたパイロット信号成分に起因した誤差以
外に、主増幅器４の周波数特性、ベクトル調整器３，１
３の調整感度、および、検波回路２３の検波感度等によ
る誤差もあるため、リークしたパイロット信号成分に起
因して誤差が１．７６ｄＢ生じるとすると、歪み信号を
検出、除去するための十分な改善量を得ることができな
い。

【０１０６】尚、本発明の一実施形態として、パイロッ
ト発振器２０の出力切り替え手段、および、検波回路２
３の入力切り替え手段を多段の切り替えスイッチにより
構成された場合について説明したが、図６に示したよう
に、他の実施形態として、出力切り替え手段および入力
切り替え手段がアイソレータを含めて構成された場合に
おいても同様の結果を得ることができる。

【０１０７】

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
によれば、歪み検出ループと歪み除去ループでパイロッ
ト発振器及び制御回路を共用した簡素化された回路構成
を有するフィードフォワード増幅器において、パイロッ
ト発振器からの２つの出力間、及び、制御回路への２つ
の入力間のアイソレーションを十分とることによって、
それぞれの２つの出力間及び２つの入力間における信号
のリークを抑制し、歪み信号を除去するための十分な改
善量を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態におけるフィードフォワー
ド増幅器の回路構成を示した図である。

【図２】本発明の一実施形態におけるパイロット発振器
の回路構成を示した図である。

【図３】本発明の一実施形態における検波回路の回路構
成を示した図である。

【図４】本発明の一実施形態における制御回路からパイ
ロット発振器及び検波回路で出力される制御信号を示し
た図である。

【図５】パイロット発振器の出力切り替え手段及び検波
回路の入力切り替え手段の他の実施形態を示した図であ
る。

【図６】パイロット発振器の出力切り替え手段及び検波
回路の入力切り替え手段の他の実施形態を示した図であ
る。

【図７】本発明の一実施形態におけるフィードフォワー
ド増幅器の動作を説明するための第１の電力波形図であ
る。

【図８】本発明の一実施形態におけるフィードフォワー
ド増幅器の動作を説明するための第２の電力波形図であ
る。

【図９】本発明の一実施形態におけるフィードフォワー
ド増幅器の動作を説明するための第３の電力波形図であ
る。

【図１０】本発明の一実施形態におけるフィードフォワ
ード増幅器の動作を説明するための第４の電力波形図で
ある。

【図１１】リークしたパイロット信号の入力によるベク
トル調整器における調整誤差（振幅誤差）と、当該調整
誤差による改善量との関係を示した図である。

【図１２】従来技術の第１例におけるフィードフォワー
ド増幅器の回路構成を示した図である。

【図１３】従来技術の第２例におけるフィードフォワー
ド増幅器の回路構成を示した図である。

【符号の説明】

１ 入力端子 ２ 二分配器 ３、１３ ベクトル調整器 ４ 主増幅器 ６、１１ 遅延線 ７、８、１０、１２、１６、２１ 結合器 １４ 制御回路 １５ 補助増幅器 １７ 出力端子 １９ 方向性結合器 ２０ パイロット発振器 ２３ 検波回路 ２８、４１ ＶＣＯ ３０、４２ ＬＰＦ ３１、４３ ＰＬＬ回路 ３２、３３、３５、４５、４７、４８、５６〜６３ Ｓ
Ｗ ３４、３６、４４、４６ ＡＴＴ ３７ ＴＣＸＯ ３８〜４０、５１、５３、５５ ＡＭＰ ４９ ＢＥＦ ５０ ＭＩＸ ５２ ＢＰＦ ５４ ＤＥＴ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多周波入力信号を主増幅器にて増幅した
   際に発生する非線形歪み信号成分を検出する歪み検出ル
   ープと、 該検出した歪み信号成分を基に主増幅器にて増
   幅した多周波入力信号から歪み信号成分を除去する歪み
   除去ループとを有するフィードフォワード増幅器におい
   て、 前記歪み検出ループにおける歪み信号成分の検出動作、
   及び、前記歪み除去ループにおける歪み信号成分の除去
   動作のために、交互に切り替えてパイロット信号を出力
   するパイロット信号発振手段と、 前記歪み検出ループ及び前記歪み除去ループからの合成
   信号を交互に切り替えて入力し、該入力した合成信号か
   らパイロット信号成分を検波する検波手段とを有し、 前記パイロット信号発振手段は、前記パイロット信号を
   前記歪み検出ループおよび前記歪み除去ループのいずれ
   か一方に出力するための切り替えを行う出力切り替え手
   段を含み、前記出力切り替え手段が、多段の切り替えス
   イッチにより構成され、 前記検波手段は、前記合成信号を前記歪み検出ループ及
   び前記歪み除去ループのいずれか一方から入力するため
   の切り替えを行う入力切り替え手段を含み、前記入力切
   り替え手段が、多段の切り替えスイッチにより構成され
   ることを特徴とするフィードフォワード増幅器。
2. 【請求項２】 前記出力切り替え手段は、 前記パイロット信号を２つの出力端子のうち何れか一方
   に接続する第１の切り替えスイッチと、 該第１の切り替えスイッチの２つの出力端子毎に少なく
   とも一段備えられ、前記第１の切り替えスイッチから出
   力されたパイロット信号を、後段の切り替えスイッチの
   入力およびアースの何れか一方に接続する第２の切り替
   えスイッチと、 前記第２の切り替えスイッチの２つの出力端子毎に備え
   られ、前記第２の切り替えスイッチから出力されたパイ
   ロット信号を、前記パイロット信号発振手段の出力端子
   およびアースの何れか一方に接続する第３の切り替えス
   イッチとを有することを特徴とする請求項１記載のフィ
   ードフォワード増幅器。
3. 【請求項３】 前記出力切り替え手段は、 ２つの出力端子のうちの何れか一方にパイロット信号の
   出力を接続する前段の切り替えスイッチと、 該前段の切り替えスイッチの前記２つの出力端子毎に備
   えられ、前記前段の切り替えスイッチから出力されたパ
   イロット信号を、前記パイロット信号発振手段の出力端
   子およびアースの何れか一方に接続する後段の切り替え
   スイッチとを有することを特徴とする請求項１記載のフ
   ィードフォワード増幅器。
4. 【請求項４】 前記入力切り替え手段は、 前記検波手段の２つの入力端子毎に備えられ、該入力さ
   れた信号を、後段の切り替えスイッチの入力端子および
   アースの何れか一方に接続する第１の切り替えスイッチ
   と、 該第１の切り替えスイッチの２つの出力端子毎に少なく
   とも一段備えられ、前記第１の切り替えスイッチから入
   力された信号を、後段の切り替えスイッチの入力端子お
   よびアースの何れか一方に接続する第２の切り替えスイ
   ッチと、 前記第２の切り替えスイッチの何れか一方の出力を、前
   記検波手段の入力端子に接続する第３の切り替えスイッ
   チとを有することを特徴とする請求項１から３のいずれ
   かに記載のフィードフォワード増幅器。
5. 【請求項５】 前記入力切り替え手段は、 前記検波手段の２つの入力端子毎に備えられ、該入力さ
   れた信号を、後段の切り替えスイッチの入力端子および
   アースの何れか一方に接続する前段の切り替えスイッチ
   と、 該前段の切り替えスイッチの後段に備えられ、前記前段
   の切り替えスイッチの何れか一方の出力を、前記検波手
   段の入力端子に接続する第２の切り替えスイッチとを有
   することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載
   のフィードフォワード増幅器。
6. 【請求項６】 多周波入力信号を主増幅器にて増幅した
   際に発生する非線形歪み信号成分を検出する歪み検出ル
   ープと、 該検出した歪み信号成分を基に主増幅器にて増
   幅した多周波入力信号から歪み信号成分を除去する歪み
   除去ループとを有するフィードフォワード増幅器におい
   て、 前記歪み検出ループにおける歪み信号成分の検出動作、
   及び、前記歪み除去ループにおける歪み信号成分の除去
   動作のために、交互に切り替えてパイロット信号を出力
   するパイロット信号発振手段と、 前記歪み検出ループ及び前記歪み除去ループからの合成
   信号を交互に切り替えて入力し、該入力した合成信号か
   らパイロット信号成分を検波する検波手段とを有し、 前記パイロット信号発振手段は、前記パイロット信号を
   前記歪み検出ループおよび前記歪み除去ループのいずれ
   か一方に出力するための切り替えを行う出力切り替え手
   段を含み、 前記出力切り替え手段が、 前記パイロット信号発振手段の２つの出力端子毎に備え
   られ、該２つの出力端子間のアイソレーションをとるア
   イソレータと、該アイソレータの前段に備えられ、前記
   アイソレータのいずれか一方にパイロット信号の出力を
   接続する切り替えスイッチとを有して構成され、 前記検波手段は、前記合成信号を前記歪み検出ループ及
   び前記歪み除去ループのいずれか一方から入力するため
   の切り替えを行う入力切り替え手段を含み、 前記入力切り替え手段が、 前記検波手段の２つの入力端子ごとに備えられ、該２つ
   の入力端子間のアイソレーションをとるアイソレータ
   と、該アイソレータの後段に備えられ、前記アイソレー
   タの何れか一方の出力を前記検波手段の入力端子に接続
   する切り替えスイッチとを有して構成されることを特徴
   とするフィードフォワード増幅器。
7. 【請求項７】 前記フィードフォワード増幅器は、 入力された多周波多重信号と、前記パイロット信号発振
   手段から前記出力切り替え手段の一方の出力端子を介し
   て出力されたパイロット信号とを合成する方向性結合器
   と、 該合成信号を分配して２出力とする二分配器と、 該二分配器からの一方の出力信号が入力され、該入力信
   号の位相量と減衰量とを調整する第１のベクトル調整器
   と、 該第１のベクトル調整器からの出力信号を増幅する主増
   幅器と、 該主増幅器からの増幅信号の一部を分岐して出力する第
   １の結合器と、 前記二分配器からの他方の出力信号の伝搬を、前記主増
   幅器及び前記第１のベクトル調整器における信号の伝搬
   時間分遅延させる第１の遅延線と、 該遅延されて入力された信号と、前記第１の結合器から
   入力された信号とを逆相で合成する第２の結合器と、 該第２の結合器からの合成信号の一部を分岐して出力す
   る第３の結合器と、 該第３の結合器からの出力信号は前記入力切り替え部の
   一方の入力端子から入力され、該入力信号から前記検波
   手段が検波したパイロット信号成分のレベルが最小にな
   るように、前記第１のベクトル調整器における位相量と
   減衰量の調整を制御する制御回路と、 該制御回路による前記第１のベクトル調整器に対する制
   御がなされた後、前記パイロット信号発振手段から前記
   出力切り替え手段の他方の出力端子を介して出力された
   パイロット信号と、前記第１のベクトル調整器３からの
   出力信号とを合成する第４の結合器と、 該第４の結合器からの合成信号が前記主増幅器にて増幅
   され、該増幅された信号の一部と、前記遅延線において
   遅延されて入力された信号との前記第２の結合器におけ
   る合成信号が入力され、該入力信号の減衰量と位相量と
   を調整する第２のベクトル調整器と、 該第２のベクトル調整器からの出力信号を増幅する補助
   増幅器と、 前記第４の結合器においてパイロット信号が合成され、
   前記主増幅器から出力された信号の伝搬を、前記第２の
   ベクトル調整器及び前記補助増幅器における信号の伝搬
   時間分遅延する第２の遅延線と、 該遅延されて入力された信号と、前記補助増幅器から入
   力された信号とを逆相で合成し、該合成信号を出力端子
   へ出力する第５の結合器と、 該出力端子へ出力される信号の一部を分岐して出力する
   第６の結合器とを有し、 前記入力切り替え手段は、前記第６の結合器からの出力
   信号を他方の入力端子から入力し、前記制御回路は、前
   記他方の入力端子に入力された信号から前記検波手段が
   検波したパイロット信号成分のレベルが最小となるよう
   に、前記第２ベクトル調整器における減衰量と位相量と
   の調整を制御することを特徴とする請求項１から６のい
   ずれかに記載のフィードフォワード増幅器。
8. 【請求項８】 前記切り替えスイッチが、トランスファ
   ースイッチで構成されることを特徴とする請求項１から
   ７のいずれかに記載のフィードフォワード増幅器。
9. 【請求項９】 前記パイロット信号発振手段から出力さ
   れるパイロット信号の周波数を２ＧＨｚ近傍としたこと
   を特徴とする請求項１から８のいずれかに記載のフィー
   ドフォワード増幅器。
10. 【請求項１０】 前記パイロット信号が、単一の周波数
    をもった信号であることを特徴とする請求項１から９の
    いずれかに記載のフィードフォワード増幅器。