JP2001196866A - フィードフォワード増幅器 - Google Patents

フィードフォワード増幅器

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JP2001196866A
JP2001196866A JP2000003101A JP2000003101A JP2001196866A JP 2001196866 A JP2001196866 A JP 2001196866A JP 2000003101 A JP2000003101 A JP 2000003101A JP 2000003101 A JP2000003101 A JP 2000003101A JP 2001196866 A JP2001196866 A JP 2001196866A
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JP
Japan
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amplifier
output
main amplifier
distortion
loop
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Pending
Application number
JP2000003101A
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English (en)
Inventor
Seiji Fujiwara
誠司 藤原
Shinichi Kugo
伸一 久郷
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、フィードフォワード増幅器につい
て、装置を小型化して電力効率を向上し、歪検出ループ
を安全に動作させて歪補償を行うフィードフォワード増
幅器を提供することを課題とする。 【解決手段】 主増幅器30の出力の非線形歪部分を検
出し、主増幅器30の前段主増幅器7と後段主増幅器9
の間にパイロット信号を注入する歪検出ループ28と、
歪除去ループ29に対する低損失および定遅延特性を備
えたバンドパスフィルタ14を用いた遅延回路を備え、
バンドパスフィルタ14、電力合成器8、アイソレータ
22および電力分配器4を接続一体化した遅延ユニット
とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、高周波域における
歪補償回路に関し、特に出力回路の低損失化を図るとと
もに、消費電力の低減ならびに装置の小型化を実現する
回路構成を実現できるフィードフォワード増幅器に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】従来のフィードフォワード増幅器のブロ
ック図を図3に示す。図3を参照すると、従来、この種
のフィードフォワード増幅器は、送信増幅器の利得を調
節するための可変減衰器33と、RF信号入力端子32
から入力されたRF信号を増幅する入力増幅器34と、
歪検出ループ60と、歪除去ループ70と、歪検出ルー
プ60を動作させるためのパイロット信号を出力するパ
イロット信号発生器42と、反射保護用アイソレータ4
6と、ローパスフィルタ47と、RF信号出力端子58
に接続された電力分配器48から構成される。
【0003】歪検出ループ60は、電力分配器35、可
変減衰器36、可変位相器37、電力合成器38、主増
幅器39、電力分配器40、遅延時間を補正するための
遅延線41、および電力合成器43から構成される。ま
た、歪除去ループ70は、電力分配器40、電力合成器
43、遅延時間を補正するための遅延線44、電力合成
器45、可変減衰器49、可変位相器50、補助増幅器
51、電力分配器52およびアイソレータ53から構成
される。従来のフィードフォワード増幅器では、歪除去
ループ側の遅延線44は同軸ケーブルを使用することに
よって信号の遅延量を確保するように構成されており、
歪検出ループ60を動作させるためのパイロット信号は
電力合成器38を介して主増幅器39の前段に注入され
ていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来のフィードフォワード増幅器では、同軸ケーブルは高
周波域になればなるほど損失が大きくなる、低損失にす
るためにはケーブル径が太くなる、高周波高耐電力であ
るケーブルは径が太くなるといった特徴を有するため、
遅延回路として同軸ケーブルを使用することにより増幅
器の電力効率が低下する、装置の小型化の妨げになって
いた。
【0005】また、主増幅器39にパイロット信号を注
入して歪検出ループ60を動作させる際に、主増幅系信
号と補助増幅系信号とのアイソレーションが確保されて
いないと歪検出ループ60が安定な動作が得られなかっ
た。
【0006】本発明はこのような問題を解決するために
なされたもので、フィードフォワード増幅器の歪除去ル
ープ側の遅延回路の低損失化を達成し、さらに出力回路
を一体化することにより、増幅器の電力効率向上および
装置の小型化を図り、歪検出ループを安定に動作させる
フィードフォワード増幅器を提供するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明のフィードフォワ
ード増幅器は、入力された信号を増幅する主増幅器と、
前記主増幅器の出力の非線形歪部分を検出する歪検出ル
ープと、前記歪検出ループで検出した前記主増幅器の出
力の非線形歪部分を増幅する補助増幅器と、前記主増幅
器の出力を遅延させるバンドパスフィルタを備えた遅延
回路と、前記補助増幅器の出力と前記遅延回路の出力を
合成して前記主増幅器の出力の非線形歪部分を相殺する
歪除去ループを有する構成を有している。この構成によ
り、歪除去ループ側の遅延回路は低損失で一定の遅延量
を確保することが可能となり、その結果、歪検出ループ
を安定に動作させることが可能となり、主増幅器の電力
効率を向上でき、主増幅器の高調波を除去することが可
能となる。さらに、装置を小型化することが可能とな
る。
【0008】また、本発明のフィードフォワード増幅器
は、請求項1記載のフィードフォワード増幅器におい
て、前記歪除去ループにて検出された後に前記補助増幅
器で増幅された前記バンドパスフィルタの出力の非線形
歪部分および前記主増幅器の出力の非線形歪部分を前記
主増幅器の出力と合成するための電力合成器と、前記電
力合成器の送信増幅器出力段側に接続される反射保護用
アイソレータと、除去ループ用検波回路に出力を分配す
るための電力分配器とを接続一体化して成る遅延ユニッ
トを有する構成を有している。この構成により、歪検出
ループは主増幅系信号と補助増幅系信号とのアイソレー
ションを十分に確保できるため、歪検出ループを安定に
動作させることが可能となり、送信増幅器出力回路の低
損失を図ることが可能となる。さらに、主増幅器の電力
効率を向上でき、主増幅器の高調波を除去することが可
能となるとともに、装置を小型化することが可能とな
る。
【0009】また、本発明のフィードフォワード増幅器
は、請求項1記載のフィードフォワード増幅器におい
て、前記バンドパスフィルタを用いて前記主増幅器の出
力の高調波歪を除去する構成を有している。この構成に
より、送信増幅器出力回路の低損失を図ることが可能と
なり、さらに、主増幅器の電力効率を向上でき、主増幅
器の高調波を除去することが可能となる。
【0010】また、本発明のフィードフォワード増幅器
は、請求項1記載のフィードフォワード増幅器におい
て、前記主増幅器に設けられている前段主増幅器の出力
と後段前記主増幅器の出力との間にパイロット信号を加
えて基準信号へのアイソレーションを確保するととも
に、前記歪検出ループを動作させるような構成を有して
いる。この構成により、送信増幅器出力回路の低損失を
図ることが可能となり、さらに、主増幅器の電力効率を
向上でき、主増幅器の高調波を除去することが可能とな
る。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。図1は本発明の一実施の
形態のフィードフォワード増幅器の構成を示すブロック
図、図2は本実施の形態の遅延ユニットの構成を示すブ
ロック図である。
【0012】本実施の形態のフィードフォワード増幅器
は、歪検出ループ28を動作させるためのパイロット信
号を出力するパイロット信号発生器12と、入力端子1
に接続された可変減衰器2と、可変減衰器2の出力が入
力される入力増幅器3と、入力増幅器3およびパイロッ
ト信号発生器12の出力が入力される歪検出ループ28
と、歪検出ループ28の出力が入力される歪除去ループ
29と、歪除去ループ29からの出力を所定量だけ遅延
させて出力端子27から出力する遅延ユニット30と、
歪除去ループ29における歪除去の状態を検出する検出
ループ用検波回路23と、遅延ユニット30における歪
除去の状態を検出する除去ループ用検波回路24と、除
去ループ用検波回路24の検出結果を基にパイロット信
号を制御する信号をパイロット信号発生器12に与える
制御部25と、検出ループ用検波回路23の検出結果を
基に歪検出ループ28における信号の減衰量を制御する
信号を歪検出ループ28に与える制御部26を中心にし
て構成されている。
【0013】主増幅器31は、前段主増幅器7、電力合
成器8および後段主増幅器9によって構成される。ま
た、歪検出ループは、電力分配器4、可変減衰器5、可
変位相器6、前記主増幅器、遅延線11、電力分配器1
0および電力合成器13によって構成されている。ま
た、歪除去ループ29は、電力分配器10、電力合成器
13、バンドパスフィルタ14、電力合成器15、アイ
ソレータ22、電力分配器21、可変減衰器18、可変
位相器19および補助増幅器20によって構成される。
遅延ユニット30は、電力分配器10の出力が入力され
るバンドパスフィルタ14、バンドパスフィルタ14お
よびアイソレータ22の出力が入力される電力合成器1
5、電力合成器15の出力が入力されるアイソレータ1
6、アイソレータ16の出力が入力され、除去ループ用
検波回路24の出力および出力端子27へ接続された電
力分配器17を備えている。
【0014】以下に、本実施の形態によるフィードフォ
ワード増幅器の動作について説明する。本実施の形態で
は、入力端子1から入力されたRF信号を入力増幅器3
で増幅した後、電力分配器4にて第1の主経路(電力分
配器4→可変減衰器5→可変位相器6→前段主増幅器7
→電力合成器8→後段主増幅器9→電力分配器10)と
第1の補助経路(電力分配器4→遅延線11)に分岐し
て歪検出ループ28を形成し、それぞれ主増幅器31お
よび遅延線11を通った後、電力合成器13にて等振
幅、同時間および逆位相となるように再合成し、主増幅
器31で発生する歪成分のみを抽出して歪成分抑圧信号
とする。
【0015】続いて、第2の主経路(電力分配器10→
バンドパスフィルタ14→電力合成器15)を通る主増
幅器出力と、第2の補助経路(電力合成器13→可変減
衰器18→可変位相器19→補助増幅器20→電力分配
器21→アイソレータ22→電力合成器15)を通る歪
成分抑圧信号を電力合成器15にて等振幅、同時間およ
び逆位相の条件で再合成することにより、主増幅器31
で発生する歪成分が抑圧された送信増幅器出力が得られ
る。ここで、主増幅器出力が第2の主経路を通るとき、
低損失および定遅延特性を備えたバンドパスフィルタ1
4を介することによって、低損失で一定の遅延量を確保
しつつ、高調波を除去することが可能となる。
【0016】さらに、本実施の形態のフィードフォワー
ド増幅器では、バンドパスフィルタ14と、電力合成器
15と、アイソレータ16と、送信増幅器出力を除去ル
ープ用検波回路24と出力端子27に分岐するための電
力分配器17を接続一体化して図2に示すような遅延ユ
ニットとすることにより、装置を小型化することが可能
になる。また、主増幅器の前段主増幅器7と後段主増幅
器9の間にパイロット信号発生器12にて電力合成器8
を介してパイロット信号を注入することにより、第1の
主経路と第1の補助経路とのアイソレーションを十分に
確保するとともに、歪検出ループを安定に動作させるこ
とが可能となる。
【0017】以上のように、本実施の形態のフィードフ
ォワード増幅器は、入力信号を増幅する主増幅器31の
前段主増幅器7と後段主増幅器9の間にパイロット号を
注入し前記主増幅器31の出力の非線形歪部分を検出す
る歪検出ループ28と、前記歪検出ループ28で検出し
た歪成分を補助増幅器20にて増幅し、前記主増幅器3
1の出力を低損失および定遅延特性を備えたバンドパス
フィルタ14を用いた遅延回路を介した後に合成して非
線形歪部分を相殺する歪除去ループとを設けることによ
って、歪検出ループ28を安定に動作させることが可能
となり、送信増幅器出力回路の低損失を図ることが可能
となる。さらに、主増幅器31の電力効率を向上でき、
主増幅器31の高調波を除去することが可能となるとと
もに、装置を小型化することが可能となる。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、フィー
ドフォワード増幅器の構成として、入力信号を増幅する
主増幅器の前段主増幅器と後段主増幅器の間にパイロッ
ト号を注入し前記主増幅器の出力の非線形歪部分を検出
する歪検出ループと、前記歪検出ループで検出した歪成
分を補助増幅器にて増幅し、前記主増幅器の出力を低損
失および定遅延特性を備えたバンドパスフィルタを用い
た遅延回路を介した後に合成して非線形歪部分を相殺す
る歪除去ループとを設けることによって、歪検出ループ
を安定に動作させることが可能となり、送信増幅器出力
回路の低損失を図ることが可能となる。さらに、主増幅
器の電力効率を向上でき、主増幅器の高調波を除去する
ことが可能となるとともに、装置を小型化することが可
能となるというすぐれた効果を有するフィードフォワー
ド増幅器を提供することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態のフィードフォワード増
幅器の構成を示すブロック図
【図2】本実施の形態の遅延ユニットの構成を示すブロ
ック図
【図3】従来のフィードフォワード増幅器のブロック図
【符号の説明】
1 入力端子 2,5,18 可変減衰器 3 入力増幅器 4,10,17,21 電力分配器 6,19 可変位相器 7 前段主増幅器 8,13,15 電力合成器 9 後段主増幅器 11 遅延線 12 パイロット信号発生器 14 バンドパスフィルタ 16,22 アイソレータ 20 補助増幅器 23 検出ループ用検波回路 24 除去ループ用検波回路 25,26 制御部 27 出力端子 28 歪検出ループ 29 歪除去ループ 30 遅近ユニット 31 主増幅器
フロントページの続き Fターム(参考) 5J090 AA01 AA41 CA21 CA36 CA92 FA20 GN03 GN05 GN07 HN08 HN16 KA15 KA16 KA23 KA44 KA55 KA68 MA14 SA14 TA01 5J091 AA01 AA41 CA21 CA36 CA92 FA20 KA15 KA16 KA23 KA44 KA55 KA68 MA14 SA14 TA01 5J092 AA01 AA41 CA21 CA36 CA92 FA20 KA15 KA16 KA23 KA44 KA55 KA68 MA14 SA14 TA01

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力された信号を増幅する主増幅器と、
    前記主増幅器の出力の非線形歪部分を検出する歪検出ル
    ープと、前記歪検出ループで検出した前記主増幅器の出
    力の非線形歪部分を増幅する補助増幅器と、前記主増幅
    器の出力を遅延させるバンドパスフィルタを備えた遅延
    回路と、前記補助増幅器の出力と前記遅延回路の出力を
    合成して前記主増幅器の出力の非線形歪部分を相殺する
    歪除去ループを有す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】 前記歪除去ループにて検出された後に前
    記補助増幅器で増幅された前記バンドパスフィルタの出
    力の非線形歪部分および前記主増幅器の出力の非線形歪
    部分を前記主増幅器の出力と合成するための電力合成器
    と、前記電力合成器の送信増幅器出力段側に接続される
    反射保護用アイソレータと、除去ループ用検波回路に出
    力を分配するための電力分配器とを接続一体化して成る
    遅延ユニット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】 前記バンドパスフィルタを用いて前記主
    増幅器の出力の高調波歪を除去する構成を有することを
    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】 前記主増幅器に設けられている前段主増
    幅器の出力と後段前記主増幅器の出力との間にパイロッ
    ト信号を加えて基準信号へのアイソレーションを確保す
    るとともに、前記歪検出ループを動作させるような構成
    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。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100426618B1 (ko) * 2001-12-13 2004-04-13 한국전자통신연구원 수동 혼변조 제거장치 및 그 방법
JP2005176195A (ja) * 2003-12-15 2005-06-30 Nec Corp フィードフォワード・アンプ

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