JP2002076783A - 増幅装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 歪検出ループと歪除去ループを備えた増幅装
置で、パイロット信号を用いてループの抑圧量を最適化
する。 【解決手段】 例えば、歪検出ループでは分配手段１が
入力信号を分配し、合成手段２、３が一方の分配信号と
周波数の異なる複数のパイロット信号とを合成し、増幅
器５が合成信号を増幅し、歪検出手段７が増幅信号と他
方の分配信号とから増幅器での歪成分等（歪成分及びパ
イロット信号）を検出する。歪除去ループでは歪成分等
の振幅や位相を変化させ得る調整手段９を有し、歪除去
手段１１が増幅信号と調整手段９からの歪成分等とを用
いて増幅信号から歪成分等を除去する。制御部では検出
手段１２、１３が歪除去後の増幅信号中の複数のパイロ
ット信号のレベルを検出し、制御手段１４が当該レベル
に基づいて調整手段９を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、歪検出ループによ
り入力した信号を増幅器で増幅するとともに当該増幅器
で発生した歪成分を検出し、増幅した信号から歪除去ル
ープにより歪成分を除去する増幅装置に関し、特に、パ
イロット信号を用いてループの抑圧量を最適化する技術
に関する。

【０００２】

【従来の技術】信号を増幅器で増幅する増幅装置では、
例えば信号を増幅器で増幅するときに発生する相互変調
歪や雑音等といった歪成分を増幅信号から除去すること
（歪補償）を行うために、歪検出ループや歪除去ループ
から成る歪補償回路を備える場合がある。図４には、こ
のような増幅装置の一例として、歪補償回路を備えた
（フィードフォワード型）共通増幅装置の構成例を示し
てある。

【０００３】同図に示した増幅装置には、３つの方向性
結合器（第１方向性結合器〜第３方向性結合器）１、
７、１１と、２つのベクトル調整器（第１ベクトル調整
器、第２ベクトル調整器）２、９と、主増幅器５と、２
つの遅延線（第１遅延線、第２遅延線）６、８と、補助
増幅器１０と、パイロット信号発生器３１と、（パイロ
ット信号）受信機３２と、制御回路３３とが備えられて
おり、この増幅装置では以下に示すように、例えば増幅
対象となるマイクロ波帯の多周波信号（マルチトーン）
を第１方向性結合器１から入力し、当該信号を主増幅器
５で増幅等した後に第３方向性結合器１１から出力す
る。

【０００４】第１方向性結合器１は、例えば１つの入力
端と２つの出力端とを有しており、入力端から増幅対象
となる多周波信号を入力する一方、入力した多周波信号
を２つの信号に分配して、分配した各信号を各出力端か
らそれぞれ第１ベクトル調整器２と第１遅延線６へ出力
する。第１ベクトル調整器２は、例えば後述する制御回
路３３による制御に従って信号の振幅や位相を調整する
機能を有しており、第１方向性結合器１から入力された
信号の振幅や位相を調整して、当該信号を主増幅器５へ
出力する。なお、振幅や位相の調整の仕方については後
述する。

【０００５】また、パイロット信号発生器３１は、所定
の周波数の信号をパイロット信号として発生させる機能
を有している。そして、発生させられたパイロット信号
は、例えば結合器を用いて、第１ベクトル調整器２から
主増幅器５に対して出力される信号と合成させられる。
すなわち、主増幅器５には、第１ベクトル調整器２から
出力される信号とパイロット信号発生器３１から出力さ
れるパイロット信号とを合成した信号（合成信号）が入
力される。

【０００６】主増幅器５は、信号を増幅する増幅器から
構成されており、第１ベクトル調整器２から入力された
信号（前記合成信号）を増幅して第２方向性結合器７へ
出力する。ここで、主増幅器５から出力される増幅信号
には、例えば入力された多周波信号を増幅する際に発生
した相互変調歪や雑音等といった歪成分が含まれる。第
１遅延線６は、信号を伝送する機能を有しており、第１
方向性結合器１から入力された信号を伝送して第２方向
性結合器７へ出力する。なお、第１遅延線６から第２方
向性結合器７に入力される信号には、上記のような歪成
分（増幅器で発生する歪成分）やパイロット信号は含ま
れない。

【０００７】第２方向性結合器７は、例えば２つの入力
端と２つの出力端とを有しており、一方の入力端には上
記した主増幅器５から出力された増幅信号が入力され、
他方の入力端には上記した第１遅延線６から出力された
信号が入力される。そして、第２方向性結合器７は、前
記一方の入力端から入力した増幅信号（の所定の割合
分）を一方の出力端から第２遅延線８へ出力するととも
に、当該増幅信号（の残りの割合分）と前記他方の入力
端から入力した信号とを加算して得られる信号を他方の
出力端から第２ベクトル調整器９へ出力する。

【０００８】ここで、第２方向性結合器７で加算される
上記した２つの信号（すなわち、第２方向性結合器７に
入力される２つの信号）は、上記した第１ベクトル調整
器２での振幅位相調整等により逆相（すなわち、互いに
位相が１８０°反転している状態）で加算されるように
制御されており、これにより、上記した第２方向性結合
器７の他方の出力端からは、主増幅器５で発生した増幅
信号中の歪成分（歪成分信号）及び増幅信号中のパイロ
ット信号が検出されて第２ベクトル調整器９へ出力され
る。上記した第１ベクトル調整器２では、このような逆
相加算が実現されるように振幅や位相の調整が行われ
る。

【０００９】なお、図４に示した回路構成では、上記の
ように第１方向性結合器１と第２方向性結合器７との間
の回路により主増幅器５で発生した増幅信号中の歪成分
（及びパイロット信号）を検出することが行われてお
り、こうした歪検出を行う回路により歪検出ループが構
成されている。

【００１０】第２遅延線８は、信号を伝送する機能を有
しており、第２方向性結合器７から入力された増幅信号
を伝送して第３方向性結合器１１へ出力する。第２ベク
トル調整器９は、例えば後述する制御回路３３による制
御に従って信号の振幅や位相を調整する機能を有してお
り、第２方向性結合器７から入力された歪成分信号及び
パイロット信号の振幅や位相を調整して、当該歪成分信
号及びパイロット信号を補助増幅器１０へ出力する。な
お、振幅や位相の調整の仕方については後述する。補助
増幅器１０は、信号を増幅する増幅器から構成されてお
り、第２ベクトル調整器９から入力された歪成分信号及
びパイロット信号を所望のレベルに増幅して第３方向性
結合器１１へ出力する。

【００１１】第３方向性結合器１１は、例えば２つの入
力端と１つの出力端とを有しており、一方の入力端には
上記した第２遅延線８から出力された増幅信号が入力さ
れ、他方の入力端には上記した補助増幅器１０から出力
された歪成分信号及びパイロット信号が入力される。そ
して、第３方向性結合器１１は、上記した２つの入力端
から入力した２つの信号（すなわち、歪成分及びパイロ
ット信号を含んだ増幅信号と、歪成分信号及びパイロッ
ト信号）とを加算して得られる信号を出力端から出力す
る。

【００１２】ここで、第３方向性結合器１１で加算され
る上記した２つの信号（すなわち、第３方向性結合器１
１に入力される２つの信号）は、上記した第２ベクトル
調整器９での振幅位相調整等により逆相で加算されるよ
うに制御されており、これにより、上記した第３方向性
結合器１１の出力端からは、上記した第２遅延線８から
入力された増幅信号中の歪成分及びパイロット信号が除
去された信号が出力される。上記した第２ベクトル調整
器９では、このような逆相加算が実現されるように振幅
や位相の調整が行われる。また、上記した補助増幅器１
０での歪成分及びパイロット信号の増幅は、例えば歪除
去ループにより増幅信号中の歪成分及びパイロット信号
がなるべく多く除去される程度に行われるのが好まし
い。

【００１３】なお、図４に示した回路構成では、上記の
ように第２方向性結合器７と第３方向性結合器１１との
間の回路により主増幅器５から出力された増幅信号中の
歪成分（及びパイロット信号）を除去することが行われ
ており、こうした歪除去を行う回路により歪除去ループ
が構成されている。

【００１４】受信機３２は、例えば結合器を用いて、第
３方向性結合器１１から出力される（歪除去後の）増幅
信号の一部を取得し、そして、当該増幅信号に含まれる
パイロット信号のレベルを検出して当該検出レベルを制
御回路３３に通知する機能を有している。

【００１５】制御回路３３は、受信機３２から通知され
る（パイロット信号の）検出レベルに基づいて、当該検
出レベルが小さく（理想的にはゼロに）なるように、上
記した第２ベクトル調整器９を制御する機能を有してお
り、例えば上記した歪除去ループでの逆相加算が最適に
行われるように当該第２ベクトル調整器９での振幅調整
値や位相調整値を自動的に設定する。つまり、図４に示
した構成では、第３方向性結合器１１から出力される増
幅信号中に残留しているパイロット信号のレベルを小さ
くするほど当該増幅信号中に残留している歪成分が小さ
くなるとみなすことができ、パイロット信号が歪除去ル
ープの最適化のために用いられている。また、制御回路
３３は、第１ベクトル調整器２を制御する機能を有して
おり、例えば上記した歪検出ループでの逆相加算が最適
に行われるように当該第１ベクトル調整器２での振幅調
整値や位相調整値を自動的に設定する。

【００１６】以上のように、上記図４に示した増幅装置
では、歪検出ループと歪除去ループとから成る歪補償回
路を備え、歪検出ループでは入力した増幅対象の信号を
主増幅器５で増幅するとともに増幅した信号と前記入力
信号とを逆相加算することにより主増幅器５で発生した
歪成分を検出し、歪除去ループでは歪検出ループから出
力された前記増幅信号と前記歪成分信号とを逆相加算す
ることにより当該増幅信号から歪成分を除去する。この
ような歪検出及び歪除去を行うことにより、上記した増
幅装置では、入力した信号を増幅器で増幅して出力する
に際して、当該増幅器で発生する相互変調歪等を出力信
号から除去することができる。

【００１７】ここで、図５には、上記図４に示した歪除
去ループにおける歪抑圧量の特性の一例を示してある。
図５中のグラフの横軸は増幅装置により増幅処理される
信号の周波数（Ｈｚ）を示しており、縦軸は歪除去ルー
プにおける歪抑圧量（ｄＢ）を示している。なお、縦軸
に関しては、値が小さくなるほど（図中の下側へいくほ
ど）歪抑圧の効果が大きくなる。また、横軸には、歪除
去ループの最適化制御に用いられるパイロット信号の周
波数の位置を示してある。

【００１８】上記図５に示されるように、上記図４に示
した増幅装置では、歪成分信号の代わりにパイロット信
号のレベルを検出して当該検出レベルが歪除去ループで
抑圧されるように第２ベクトル調整器９を制御すること
により歪成分信号を抑圧していることから、当該パイロ
ット信号の周波数位置を中心として当該位置に近い周波
数帯域（上記図５中の“得られる帯域”）において、必
要な歪抑圧量が実現される。

【００１９】なお、上記のようなパイロット信号を用い
たフィードフォワード型の歪補償回路に関する従来技術
の例を紹介しておく。例えば特公平７−８５５２２号公
報では、上記図４に示した増幅装置と同様に、パイロッ
ト信号を用いて歪除去ループの抑圧量を制御する技術が
記載されている。また、例えば特開平７−３０３０５０
号公報では、第１パイロット信号を用いて歪検出ループ
の抑圧量を制御するとともに、第２パイロット信号を用
いて歪除去ループの抑圧量を制御する技術が記載されて
いる。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例えば
上記図４に示したような従来の歪補償回路を備えた増幅
装置では、パイロット信号を用いて歪除去ループ（歪検
出ループについても同様）の最適化を行うに際して、当
該パイロット信号に妨害波が与えられてしまうことがあ
り、このため、パイロット信号によるループの抑圧量の
制御を最適に行うことができなくなってしまう場合があ
るといった不具合があった。特に、多周波信号（マルチ
トーン）を入力して増幅処理するような場合には、その
トーン数（信号の周波数の数）が多くなるに従って、相
互変調歪成分が多くなることによる妨害波や、歪補償回
路に入力される妨害波信号によって、パイロット信号が
妨害されて歪められてしまうといった問題が大きかっ
た。

【００２１】本発明は、このような従来の課題を解決す
るためになされたもので、歪検出ループにより入力した
信号を増幅器で増幅するとともに当該増幅器で発生した
歪成分を検出し、増幅した信号から歪除去ループにより
歪成分を除去する構成において、パイロット信号を用い
てループの抑圧量を制御するに際して、例えばパイロッ
ト信号に妨害波が与えられてしまうような場合であって
も、ループの抑圧量が精度よく制御されることを実現す
る増幅装置を提供することを目的とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る増幅装置では、歪検出ループと歪除去
ループと制御部とを備えて、次のようにして、パイロッ
ト信号を用いて歪除去ループの抑圧量を制御する。すな
わち、歪検出ループでは、分配手段が入力した信号を分
配し、パイロット信号合成手段が一方の分配信号とパイ
ロット信号とを合成し、増幅器が当該合成信号を増幅
し、歪検出手段が当該増幅信号と他方の分配信号とを逆
相加算することにより前記増幅器で発生した歪成分及び
パイロット信号を検出する。ここで、本発明のパイロッ
ト信号合成手段では周波数の異なる複数のパイロット信
号を前記一方の分配信号と合成する。

【００２３】また、歪除去ループでは、歪検出ループに
より検出された歪成分信号及びパイロット信号の振幅及
び位相の少なくともいずれか一方を変化させることが可
能なベクトル調整手段を有しており、歪除去手段が歪検
出ループから出力された前記増幅信号とベクトル調整手
段から出力された歪成分信号及びパイロット信号とを逆
相加算することにより当該増幅信号から歪成分及びパイ
ロット信号を除去する。

【００２４】また、制御部では、パイロット信号レベル
検出手段が歪除去ループから出力された歪除去後の前記
増幅信号に含まれるパイロット信号のレベルを検出し、
制御手段が検出されるパイロット信号のレベルが小さく
なるように上記した歪除去ループのベクトル調整手段に
よる変化を制御する。ここで、本発明のパイロット信号
レベル検出手段では上記した複数のパイロット信号の
（例えばそれぞれの）レベルを検出し、本発明の制御手
段では検出される複数のパイロット信号のレベルに基づ
いてベクトル調整手段による変化を制御する。

【００２５】従って、周波数の異なる複数のパイロット
信号を用いて歪除去ループの抑圧量を制御することが行
われるため、例えばいずれかのパイロット信号に妨害波
が与えられてしまうような場合であっても、他の（妨害
波が与えられていない）パイロット信号によって歪除去
ループの抑圧量を精度よく制御することができる。

【００２６】ここで、増幅装置による増幅対象となる信
号（入力信号）としては、特に限定はないが、上述のよ
うに、本発明は多周波信号を増幅処理するような場合に
特に有効である。また、２つの信号を逆相加算すると
は、上述のように、これら２つの信号を互いに位相が１
８０°反転している状態で加算することを言い、更に、
例えば２つの信号の振幅を同一とした場合には、これら
２つの信号を相殺させる（ゼロにする）ことができる。
なお、本発明では、例えば実用上で有効な程度であれ
ば、このような逆相加算が必ずしも１８０°の反転状態
で行われなくともよく、多少の位相（振幅についても同
様）のずれがあってもよい。

【００２７】また、信号の振幅及び位相の少なくともい
ずれか一方を変化させることが可能なベクトル調整手段
としては、例えば信号の振幅のみを変化させることが可
能な手段（例えば可変減衰器等）が用いられてもよく、
例えば信号の位相のみを変化させることが可能な手段
（例えば可変位相器等）が用いられてもよく、例えば信
号の振幅と位相との両方を変化させることが可能な手段
（例えば可変減衰器と可変位相器との組合せ等）が用い
られてもよい。

【００２８】また、パイロット信号の周波数やその数と
しては、種々なものが用いられてもよい。また、パイロ
ット信号レベル検出手段により検出するパイロット信号
のレベルとしては、種々なレベルであってもよく、例え
ば電力レベルや電圧レベル等を検出する構成とすること
ができる。

【００２９】また、検出される複数のパイロット信号の
レベルに基づいて、検出されるパイロット信号のレベル
が小さくなるように制御する仕方としては、種々な仕方
が用いられてもよく、例えば複数のパイロット信号の中
で最も妨害波の影響を受けていないとみなされるパイロ
ット信号を用いて制御する仕方や、例えば比較的妨害波
の影響を受けていないとみなされる幾つかのパイロット
信号を用いて制御する仕方や、例えば全てのパイロット
信号を用いて制御する仕方等を用いることが可能であ
る。

【００３０】なお、通常、検出されるパイロット信号の
レベルが小さいほどループの抑圧量は最適化されること
から、検出されるパイロット信号のレベルがゼロに制御
されるのが（最も）好ましいと考えられるが、本発明で
は、例えば実用上で有効な程度であれば、必ずしも検出
されるパイロット信号のレベルがゼロに制御されなくと
もよい。

【００３１】また、上記のように周波数の異なる複数の
パイロット信号を用いてループの抑圧量を制御する構成
は、例えば歪検出ループに適用することも可能である。
すなわち、このような増幅装置では、歪検出ループと歪
除去ループと制御部とを備えて、次のようにして、パイ
ロット信号を用いて歪検出ループの抑圧量を制御する。

【００３２】すなわち、歪検出ループでは、パイロット
信号合成手段が入力した信号とパイロット信号とを合成
し、分配手段が当該合成信号を分配し、また、一方の分
配信号の振幅及び位相の少なくともいずれか一方を変化
させることが可能なベクトル調整手段を有しており、増
幅器がベクトル調整手段から出力された一方の分配信号
を増幅し、歪検出手段が当該増幅信号と他方の分配信号
とを逆相加算することにより前記増幅器で発生した歪成
分を検出する。ここで、パイロット信号合成手段では周
波数の異なる複数のパイロット信号を前記入力信号と合
成する。

【００３３】また、歪除去ループでは、歪除去手段が歪
検出ループにより検出された歪成分信号と歪検出ループ
から出力された前記増幅信号とを逆相加算することによ
り当該増幅信号から歪成分を除去する。

【００３４】また、制御部では、パイロット信号レベル
検出手段が歪検出ループにより検出された歪成分信号に
含まれるパイロット信号のレベルを検出し、制御手段が
検出されるパイロット信号のレベルが小さくなるように
上記した歪検出ループのベクトル調整手段による変化を
制御する。ここで、パイロット信号レベル検出手段では
上記した複数のパイロット信号の（例えばそれぞれの）
レベルを検出し、制御手段では検出される複数のパイロ
ット信号のレベルに基づいてベクトル調整手段による変
化を制御する。

【００３５】従って、周波数の異なる複数のパイロット
信号を用いて歪検出ループの抑圧量を制御することが行
われるため、例えばいずれかのパイロット信号に妨害波
が与えられてしまうような場合であっても、他の（妨害
波が与えられていない）パイロット信号によって歪検出
ループの抑圧量を精度よく制御することができる。

【００３６】

【発明の実施の形態】本発明の一実施例に係る増幅装置
を図面を参照して説明する。図１には、本例の歪補償回
路を備えた（フィードフォワード型）共通増幅装置の構
成例を示してある。同図に示した増幅装置の構成は、周
波数の異なる複数のパイロット信号を用いて歪除去ルー
プの抑圧量を制御するといった点を除いては、例えば上
記図４に示した増幅装置の構成と同様である。このた
め、本例では、説明の便宜上から、上記図４に示した増
幅装置とは異なる構成部分について詳しく説明し、同様
な構成部分については上記図４と同一の符号を付して示
す。

【００３７】具体的に、本例の増幅装置には、歪検出ル
ープと、歪除去ループと、制御部とが備えられている。
歪検出ループには、例えば上記図４に示したものと同様
な第１方向性結合器１や第１ベクトル調整器２や主増幅
器５や第１遅延線６や第２方向性結合器７が備えられて
いるとともに、本例の増幅装置の特徴点である２つのパ
イロット信号発生器３、４が第２ベクトル調整器２から
主増幅器５へ出力される信号に対して備えられている。

【００３８】また、歪除去ループには、例えば上記図４
に示したものと同様な（上記した第２方向性結合器７
や）第２遅延線８や第２ベクトル調整器９や補助増幅器
１０や第３方向性結合器１１が備えられている。また、
制御部には、本例の増幅装置の特徴点である２つの（パ
イロット信号）受信機１２、１３が第３方向性結合器１
１から出力される信号に対して備えられているととも
に、本例の増幅装置の特徴点である制御回路１４が備え
られている。

【００３９】以下では、本例の増幅装置の特徴点である
上記した２つのパイロット信号発生器２、３や、２つの
受信機１２、１３や、制御回路１４について詳しく説明
する。第１パイロット信号発生器３は、所定の周波数ｆ
１の信号をパイロット信号（パイロット信号１）として
発生させる機能を有している。そして、発生させられた
パイロット信号１は、例えば結合器を用いて、第１ベク
トル調整器２から主増幅器５に対して出力される信号と
合成させられる。

【００４０】また、第２パイロット信号発生器４は、上
記したパイロット信号１の周波数ｆ１とは異なる所定の
周波数ｆ２の信号をパイロット信号（パイロット信号
２）として発生させる機能を有している。そして、発生
させられたパイロット信号２は、例えば結合器を用い
て、第１ベクトル調整器２から主増幅器５に対して出力
される信号と合成させられる。

【００４１】つまり、本例では、周波数の異なる２つの
パイロット信号１、２が、第１ベクトル調整器２から主
増幅器５に対して出力される信号と合成させられる。す
ると、本例では、第２方向性結合器７から第２ベクトル
調整器９へ出力される信号には、主増幅器５で発生した
歪成分信号と、２つのパイロット信号１、２が含まれる
ことになる。そして、本例では、第３方向性結合器１１
から出力される信号には、歪除去ループで除去しきれな
かった歪成分や２つのパイロット信号１、２が含まれる
ことになる。

【００４２】なお、本例では、それぞれのパイロット信
号１、２の周波数は、調整可能な周波数の範囲におい
て、各パイロット信号発生器３、４に対して任意に設定
することが可能な構成となっている。また、本例では、
２つのパイロット信号１、２のそれぞれの周波数ｆ１、
ｆ２としては、例えばそれぞれのパイロット信号１、２
が互いに独立に妨害波の影響を受けることが実現される
ような程度で、比較的近い値が設定されている。

【００４３】第１受信機１２は、例えば結合器を用い
て、第３方向性結合器１１から出力される（歪除去後
の）増幅信号の一部を取得し、そして、当該増幅信号に
含まれるパイロット信号１のレベルを検出して当該検出
レベルを制御回路１４に通知する機能を有している。同
様に、第２受信機１３は、例えば結合器を用いて、第３
方向性結合器１１から出力される（歪除去後の）増幅信
号の一部を取得し、そして、当該増幅信号に含まれるパ
イロット信号２のレベルを検出して当該検出レベルを制
御回路１４に通知する機能を有している。

【００４４】制御回路１４は、２つの受信機１２、１３
から通知される２つの（パイロット信号１、２の）検出
レベルに基づいて、上記した第２ベクトル調整器９を制
御する機能を有しており、例えば上記した歪除去ループ
での逆相加算が最適に行われるように当該第２ベクトル
調整器９での振幅調整値や位相調整値を自動的に設定す
る。また、制御回路１４は、第１ベクトル調整器２を制
御する機能を有しており、例えば上記した歪検出ループ
での逆相加算が最適に行われるように当該第１ベクトル
調整器２での振幅調整値や位相調整値を自動的に設定す
る。

【００４５】ここで、パイロット信号１の検出レベル及
びパイロット信号２の検出レベルに基づいて、上記した
制御回路１４により第２ベクトル調整器９を制御する仕
方の具体例を示す。まず、例えば一方のパイロット信号
のみが妨害波の影響を受けてしまったとみなされるよう
な場合には、妨害波の影響を受けていない他方のパイロ
ット信号によれば正常な制御値（振幅調整値や位相調整
値）をもって第２ベクトル調整器９を制御することがで
きるため、制御回路１４は、妨害波の影響を受けていな
い方のパイロット信号の検出レベルに基づいて、当該検
出レベルが小さくなるように第２ベクトル調整器９を制
御する。

【００４６】なお、妨害波の影響を受けてしまった方の
パイロット信号の検出レベルに基づいて制御を行うよう
な場合には、例えば異常な制御値をもって第２ベクトル
調整器９を制御してしまうような可能性もあり、この場
合には、歪除去ループにおける歪抑圧量（歪キャンセル
量）が正常な場合と比べて劣化してしまうことが生じ得
ると考えられる。

【００４７】また、それぞれのパイロット信号が妨害波
の影響を受けたか否かは、例えばそれぞれのパイロット
信号の波形に異常が生じたか否かを監視することや、例
えばそれぞれのパイロット信号の検出レベルに異常が生
じたか否かを監視すること等により判定され得る。

【００４８】また、例えば２つのパイロット信号１、２
のいずれも妨害波の影響を受けていないとみなされるよ
うな場合には、いずれのパイロット信号によっても正常
な制御値（振幅調整値や位相調整値）をもって第２ベク
トル調整器９を制御することができるため、制御回路１
４は、いずれか一方或いは両方のパイロット信号の検出
レベルに基づいて、当該検出レベルが小さくなるように
第２ベクトル調整器９を制御する。

【００４９】なお、このように両方のパイロット信号と
も妨害波の影響を受けていないような場合であっても、
通常は、第２ベクトル調整器９の制御によって、いずれ
か一方のパイロット信号の検出レベルの最小値の方が他
方のパイロット信号の検出レベルの最小値と比べて小さ
くなるため、本例の制御回路１４では、好ましい態様と
して、歪除去ループにおける歪抑圧量（歪キャンセル
量）が大きい方のパイロット信号（ここでは、前記一方
のパイロット信号）に基づいてベクトル調整器９を制御
する。

【００５０】また、例えば２つのパイロット信号１、２
のいずれもが妨害波の影響を受けてしまったとみなされ
るような場合には、いずれのパイロット信号によっても
正常な制御値（振幅調整値や位相調整値）をもって第２
ベクトル調整器９を制御することができるとは限らない
が、本例のように周波数の異なる２つのパイロット信号
を用いた場合には、従来のように１つのパイロット信号
のみを用いた場合と比べて、異常な制御値をもって第２
ベクトル調整器９を制御してしまう可能性（確率）を低
減させることができる。

【００５１】なお、本例では、２つのパイロット信号を
用いたが、例えばハードウエア的或いはソフトウエア的
に許容される範囲内において、より多く（３つ以上）の
周波数の異なるパイロット信号を用いるようにすれば、
更に妨害波に対して強い（つまり、歪除去ループの抑圧
量を確保することが可能な）構成とすることができる。

【００５２】また、それぞれのパイロット信号１、２が
妨害波の影響を受けたか否かを判定する仕方の具体例と
して、制御回路１４がそれぞれのパイロット信号１、２
の検出レベルを監視して判定する仕方の一例を示す。す
なわち、制御回路１４では、まず、一方のパイロット信
号１の検出レベルが小さくなるように第２ベクトル調整
器９を制御し、これに際して、当該検出レベル（検出レ
ベル１）をメモリに格納する。これとともに、制御回路
１４では、他方のパイロット信号２の検出レベルが小さ
くなるように第２ベクトル調整器９を制御し、これに際
して、当該検出レベル（検出レベル２）をメモリに格納
する。そして、制御回路１４では、メモリに格納した２
つの検出レベル１、２の大小を比較し、この結果、検出
レベルが小さい方のパイロット信号を選択して当該パイ
ロット信号の検出レベルに基づいて第２ベクトル調整器
９を制御するようにする。

【００５３】また、制御回路１４がそれぞれのパイロッ
ト信号１、２の検出レベルを監視して妨害波による影響
の有無を判定する仕方の他の例として、例えばパイロッ
ト信号の検出レベルに対して予め設定された閾値を用い
る仕方もある。すなわち、制御回路１４では、（例えば
上記のような仕方を用いて選択した）一方のパイロット
信号の検出レベルに基づいて第２ベクトル調整器９を制
御するとともに、当該検出レベルと前記閾値との大小を
比較し、この結果、当該検出レベルが当該閾値を超えた
場合には他方のパイロット信号へ切り替えて、当該他方
のパイロット信号の検出レベルに基づいて第２ベクトル
調整器９を制御するようにする。そして、制御回路１４
では、同様な比較処理や切替処理を繰り返して行う。

【００５４】また、図２には、本例の歪除去ループにお
ける歪抑圧量の特性の一例を示してある。同図中のグラ
フの横軸は本例の増幅装置により増幅処理される信号の
周波数（Ｈｚ）を示しており、縦軸は歪除去ループにお
ける歪抑圧量（ｄＢ）を示している。なお、縦軸に関し
ては、値が小さくなるほど（図中の下側へいくほど）歪
抑圧の効果が大きくなる。また、横軸には、歪除去ルー
プの最適化制御に用いられる２つのパイロット信号１、
２の周波数ｆ１、ｆ２の位置を示してある。

【００５５】なお、同図では、例えば２つのパイロット
信号１、２の検出レベルが共に小さくなるような（例え
ば２つのパイロット信号１、２の検出レベルの合計値が
最小となるような）制御を行った場合における歪抑圧量
の特性例を示してあり、この場合、２つのパイロット信
号１、２の周波数ｆ１、ｆ２の付近の位置（同図の例で
は、パイロット信号１の周波数ｆ１の位置）で歪抑圧の
効果が最大となる特性が得られる。

【００５６】以上のように、本例の増幅装置では、周波
数の異なる複数のパイロット信号を用いて歪除去ループ
の抑圧量を制御することが行われるため、例えばいずれ
かのパイロット信号に妨害波が与えられてしまうような
場合であっても、他の（妨害波が与えられていない）パ
イロット信号によって歪除去ループの抑圧量を精度よく
制御することができ、これにより、歪除去ループの抑圧
量を最適化することができる。

【００５７】また、本例の増幅装置では、例えば妨害波
の影響を受けていないパイロット信号が複数存在するよ
うな場合には、より大きな歪抑圧量を実現することがで
きるパイロット信号を選択して用いること等により、歪
除去ループの抑圧量の特性を改善することもできる。

【００５８】このように、本例の増幅装置では、例えば
歪補償回路に入力される妨害波信号や主増幅器５で発生
する相互変調歪成分による妨害波によって、これらの妨
害波の周波数と同一の（或いは近い）周波数のパイロッ
ト信号が妨害されてしまうような場合であっても、常
に、最適な状態にあるパイロット信号を選択して制御に
用いること等を実行することにより、パイロット信号に
対する妨害波の影響を例えば従来と比べて低減させるこ
とができ、また、例えば複数（２以上）のパイロット信
号に関して妨害波が存在しないような場合には、歪除去
ループの抑圧量を例えば従来と比べて改善することがで
きる。

【００５９】ここで、本例では、第１方向性結合器１が
入力した信号を分配する機能により、本発明に言う分配
手段が構成されている。また、本例では、２つのパイロ
ット信号発生器３、４により発生させた周波数の異なる
２つのパイロット信号を一方の分配信号と合成する機能
により、本発明に言うパイロット信号合成手段が構成さ
れている。

【００６０】また、本例では、前記合成信号を増幅する
主増幅器５により、本発明に言う増幅器が構成されてい
る。また、本例では、第１ベクトル調整器２や第１遅延
線６を用いて、主増幅器５による増幅信号と他方の分配
信号とを第２方向性結合器７により逆相加算することに
より、主増幅器５で発生した歪成分や上記した２つのパ
イロット信号を検出する機能により、本発明に言う歪検
出手段が構成されている。

【００６１】また、本例では、検出された歪成分信号及
び２つのパイロット信号の振幅や位相を変化させること
が可能な第２ベクトル調整器９の機能により、本発明に
言うベクトル調整手段が構成されている。また、本例で
は、第２ベクトル調整器９や第２遅延線８を用いて、第
２方向性結合器７から出力される（主増幅器５による）
増幅信号と第２ベクトル調整器９から出力される歪み成
分信号及び２つのパイロット信号とを第３方向性結合器
１１により逆相加算することにより、当該増幅信号から
歪成分及び２つのパイロット信号を除去する機能によ
り、本発明に言う歪除去手段が構成されている。

【００６２】また、本例では、２つの受信機１２、１３
が第３方向性結合器１１から出力される（歪除去後の）
前記増幅信号に含まれる２つのパイロット信号のそれぞ
れのレベルを検出する機能により、本発明に言うパイロ
ット信号レベル検出手段が構成されている。また、本例
では、制御回路１４が検出される２つのパイロット信号
のレベルに基づいて、検出されるパイロット信号のレベ
ルが小さくなるように第２ベクトル調整器９による振幅
変化や位相変化を制御する機能により、本発明に言う制
御手段が構成されている。

【００６３】次に、上記図１に示したように周波数の異
なる複数のパイロット信号を用いてループの抑圧量を制
御する構成は、例えば歪検出ループに適用することも可
能であり、以下では、当該構成を歪検出ループに適用し
た増幅装置の実施例を示す。図３には、本例の歪補償回
路を備えた（フィードフォワード型）共通増幅装置の構
成例を示してある。同図に示した増幅装置の構成は、周
波数の異なる複数のパイロット信号を用いて歪検出ルー
プの抑圧量を制御するといった点を除いては、例えば上
記図１に示した増幅装置の構成と同様である。このた
め、本例では、説明の便宜上から、上記図１に示した増
幅装置とは異なる構成部分について詳しく説明し、同様
な構成部分については上記図１と同一の符号を付して示
す。

【００６４】なお、上記図３に示した本例の増幅装置で
は、説明の便宜上から、周波数の異なる複数のパイロッ
ト信号を用いて歪除去ループの抑圧量を制御することは
行われない構成を示したが、例えば上記図１に示したよ
うに周波数の異なる複数のパイロット信号を用いて歪除
去ループの抑圧量を制御する構成と、本例の図３に示す
ように周波数の異なる複数のパイロット信号を用いて歪
検出ループの抑圧量を制御する構成との両方を備えた増
幅装置を実施することも可能である。

【００６５】具体的に、本例の増幅装置には、歪検出ル
ープと、歪除去ループと、制御部とが備えられている。
歪検出ループには、例えば上記図１に示したものと同様
な第１方向性結合器１や第１ベクトル調整器２や主増幅
器５や第１遅延線６や第２方向性結合器７が備えられて
いるとともに、本例の増幅装置の特徴点である２つのパ
イロット信号発生器２１、２２が第１方向性結合器１に
入力される信号に対して備えられている。

【００６６】また、歪除去ループには、例えば上記図１
に示したものと同様な（上記した第２方向性結合器７
や）第２遅延線８や第２ベクトル調整器９や補助増幅器
１０や第３方向性結合器１１が備えられている。また、
制御部には、本例の増幅装置の特徴点である２つの（パ
イロット信号）受信機２３、２４が第２方向性結合器７
から第２ベクトル調整器９へ出力される信号に対して備
えられているとともに、本例の増幅装置の特徴点である
制御回路２５が備えられている。

【００６７】以下では、本例の増幅装置の特徴点である
上記した２つのパイロット信号発生器２１、２２や、２
つの受信機２３、２４や、制御回路２５について詳しく
説明する。なお、以下では、説明の便宜上から、上記図
１に示した増幅装置を説明した場合と同じ符号ｆ１、ｆ
２を用いて、２つのパイロット信号のそれぞれの周波数
を示す。

【００６８】第１パイロット信号発生器２１は、所定の
周波数ｆ１の信号をパイロット信号（パイロット信号
１）として発生させる機能を有している。そして、発生
させられたパイロット信号１は、例えば結合器を用い
て、第１方向性結合器１に入力される信号と合成させら
れる。

【００６９】また、第２パイロット信号発生器２２は、
上記したパイロット信号１の周波数ｆ１とは異なる所定
の周波数ｆ２の信号をパイロット信号（パイロット信号
２）として発生させる機能を有している。そして、発生
させられたパイロット信号２は、例えば結合器を用い
て、第１方向性結合器１に入力される信号と合成させら
れる。

【００７０】つまり、本例では、周波数の異なる２つの
パイロット信号１、２が、第１方向性結合器１に入力さ
れる信号と合成させられる。すると、本例では、主増幅
器５から第２方向性結合器７へ出力される信号には、前
記入力信号と、２つのパイロット信号１、２と、当該主
増幅器５で発生した歪成分信号が含まれることになり、
また、第１遅延線６を介して第２方向性結合器７へ出力
される信号には、前記入力信号と、２つのパイロット信
号１、２が含まれることになる。そして、本例では、第
２方向性結合器１１から第２ベクトル調整器９へ出力さ
れる歪成分信号には、歪検出ループで除去しきれなかっ
た前記入力信号や２つのパイロット信号１、２が含まれ
ることになる。

【００７１】第１受信機２３は、例えば結合器を用い
て、第２方向性結合器７から第２ベクトル調整器９へ出
力される歪成分信号の一部を取得し、そして、当該歪成
分信号に含まれるパイロット信号１のレベルを検出して
当該検出レベルを制御回路２５に通知する機能を有して
いる。同様に、第２受信機２４は、例えば結合器を用い
て、第２方向性結合器７から第２ベクトル調整器９へ出
力される歪成分信号の一部を取得し、そして、当該歪成
分信号に含まれるパイロット信号２のレベルを検出して
当該検出レベルを制御回路２５に通知する機能を有して
いる。

【００７２】制御回路２５は、２つの受信機２３、２４
から通知される２つの（パイロット信号１、２の）検出
レベルに基づいて、上記した第１ベクトル調整器２を制
御する機能を有しており、例えば上記した歪検出ループ
での逆相加算が最適に行われるように当該第１ベクトル
調整器２での振幅調整値や位相調整値を自動的に設定す
る。また、制御回路２５は、第２ベクトル調整器９を制
御する機能を有しており、例えば上記した歪除去ループ
での逆相加算が最適に行われるように当該第２ベクトル
調整器９での振幅調整値や位相調整値を自動的に設定す
る。

【００７３】ここで、パイロット信号１の検出レベル及
びパイロット信号２の検出レベルに基づいて、上記した
制御回路２５により第１ベクトル調整器２を制御する仕
方としては、例えば上記図１に示した制御回路１４につ
いて述べたのと同様な仕方等を用いることができる。

【００７４】つまり、本例の増幅装置の構成では、第２
方向性結合器７から出力される歪成分信号中に残留して
いるパイロット信号のレベルを小さくするほど当該歪成
分信号中に残留している前記入力信号が小さくなるとみ
なすことができ、このような原理を用いて、本例では、
２つのパイロット信号１、２が歪検出ループにおける
（前記入力信号の）抑圧量の最適化のために用いられて
いる。

【００７５】以上のように、本例の増幅装置では、周波
数の異なる複数のパイロット信号を用いて歪検出ループ
の抑圧量を制御することが行われるため、例えば上記図
１に示した増幅装置の歪除去ループについて述べたのと
同様な効果を奏することができ、具体的には、例えばい
ずれかのパイロット信号に妨害波が与えられてしまうよ
うな場合であっても、他の（妨害波が与えられていな
い）パイロット信号によって歪検出ループの抑圧量を精
度よく制御すること等ができ、これにより、歪検出ルー
プの抑圧量を最適化することができる。

【００７６】ここで、本例では、２つのパイロット信号
発生器２１、２２により発生させた周波数の異なる２つ
のパイロット信号を入力信号と合成する機能により、パ
イロット信号合成手段が構成されている。また、本例で
は、第１方向性結合器１が当該合成信号を分配する機能
により、分配手段が構成されている。

【００７７】また、本例では、一方の分配信号の振幅及
び位相の少なくともいずれか一方を変化させることが可
能な第１ベクトル調整器２の機能により、ベクトル調整
手段が構成されている。また、本例では、第１ベクトル
調整器２から出力された一方の分配信号を増幅する主増
幅器５により、増幅器が構成されている。また、本例で
は、上記した第１ベクトル調整器２や第１遅延線６を用
いて、主増幅器５による増幅信号と他方の分配信号とを
第２方向性結合器７により逆相加算することにより、当
該主増幅器５で発生した歪成分を検出する機能により、
歪検出手段が構成されている。

【００７８】また、本例では、第２遅延線８や第２ベク
トル調整器９を用いて、第２方向性結合器７により検出
される歪成分信号と当該第２方向性結合器７から出力さ
れる（主増幅器５による）前記増幅信号とを第３方向性
結合器１１により逆相加算することにより、当該増幅信
号から歪成分を除去する機能により、歪除去手段が構成
されている。

【００７９】また、本例では、２つの受信機２３、２４
が第２方向性結合器７により検出された歪成分信号に含
まれる２つのパイロット信号のそれぞれのレベルを検出
する機能により、パイロット信号レベル検出手段が構成
されている。また、本例では、制御回路２５が検出され
る２つのパイロット信号のレベルに基づいて、検出され
るパイロット信号のレベルが小さくなるように第１ベク
トル調整器２による振幅変化や位相変化を制御する機能
により、制御手段が構成されている。

【００８０】ここで、本発明に係る増幅装置の構成とし
ては、必ずしも以上に示したものに限られず、種々な構
成が用いられてもよい。また、本発明に係る増幅装置
は、信号を増幅器で増幅することを行う種々な分野に適
用されてもよく、一例として、通信対象となる多周波信
号の増幅を行う無線通信システムにおける増幅装置とし
て用いることができる。

【００８１】また、本発明に係る増幅装置により行われ
る歪除去等の各種の処理としては、例えばプロセッサや
メモリ等を備えたハードウエア資源においてプロセッサ
がＲＯＭに格納された制御プログラムを実行することに
より制御される構成が用いられてもよく、また、例えば
当該処理を実行するための各機能手段が独立したハード
ウエア回路として構成されてもよい。また、本発明は上
記の制御プログラムを格納したフロッピー（登録商標）
ディスクやＣＤ−ＲＯＭ等のコンピュータにより読み取
り可能な記録媒体として把握することもでき、当該制御
プログラムを記録媒体からコンピュータに入力してプロ
セッサに実行させることにより、本発明に係る処理を遂
行させることができる。

【００８２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る増幅
装置によると、歪検出ループにおいて、入力信号を分配
して、一方の分配信号とパイロット信号とを合成した合
成信号を増幅器で増幅するとともに、当該増幅信号と他
方の分配信号とを逆相加算することにより前記増幅器で
発生した歪成分及びパイロット信号を検出し、歪除去ル
ープにおいて、歪検出ループにより検出された歪成分信
号及びパイロット信号の振幅や位相を変化させることが
可能なベクトル調整手段を有して、歪検出ループから出
力された前記増幅信号と当該ベクトル調整手段から出力
された歪成分信号及びパイロット信号とを逆相加算する
ことにより当該増幅信号から歪成分及びパイロット信号
を除去し、制御部において、歪除去ループから出力され
た歪除去後の前記増幅信号に含まれるパイロット信号の
レベルを検出して、検出されるパイロット信号のレベル
が小さくなるように前記ベクトル調整手段による変化を
制御するに際して、周波数の異なる複数のパイロット信
号を前記一方の分配信号と合成し、これら複数のパイロ
ット信号のレベルを検出し、検出される複数のパイロッ
ト信号のレベルに基づいて前記ベクトル調整手段による
変化を制御するようにしたため、例えばいずれかのパイ
ロット信号に妨害波が与えられてしまうような場合であ
っても、他の（妨害波が与えられていない）パイロット
信号によって歪除去ループの抑圧量を精度よく制御する
こと等ができ、これにより、歪除去ループの抑圧量を最
適化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る共通増幅装置の構成例
を示す図である。

【図２】本発明の一実施例に係る周波数に対する歪抑圧
量の特性の一例を示す図である。

【図３】他の実施例に係る共通増幅装置の構成例を示す
図である。

【図４】従来例に係る共通増幅装置の構成例を示す図で
ある。

【図５】従来例に係る周波数に対する歪抑圧量の特性の
一例を示す図である。

【符号の説明】

１、７、１１・・方向性結合器、 ２、９・・ベクトル
調整器、３、４、２１、２２・・パイロット信号発生
器、 ５・・主増幅器、６、８・・遅延線、 １０・・
補助増幅器、１２、１３、２３、２４・・受信機、 １
４、２５・・制御回路、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力した信号を分配する分配手段と、一
   方の分配信号とパイロット信号とを合成するパイロット
   信号合成手段と、当該合成信号を増幅する増幅器と、当
   該増幅信号と他方の分配信号とを逆相加算することによ
   り前記増幅器で発生した歪成分及びパイロット信号を検
   出する歪検出手段とを有した歪検出ループと、歪検出ル
   ープにより検出された歪成分信号及びパイロット信号の
   振幅及び位相の少なくともいずれか一方を変化させるこ
   とが可能なベクトル調整手段と、歪検出ループから出力
   された前記増幅信号とベクトル調整手段から出力された
   歪成分信号及びパイロット信号とを逆相加算することに
   より当該増幅信号から歪成分及びパイロット信号を除去
   する歪除去手段とを有した歪除去ループと、歪除去ルー
   プから出力された歪除去後の前記増幅信号に含まれるパ
   イロット信号のレベルを検出するパイロット信号レベル
   検出手段と、検出されるパイロット信号のレベルが小さ
   くなるようにベクトル調整手段による変化を制御する制
   御手段とを有した制御部とを備えた増幅装置において、 パイロット信号合成手段は周波数の異なる複数のパイロ
   ット信号を一方の分配信号と合成し、 パイロット信号レベル検出手段はこれら複数のパイロッ
   ト信号のレベルを検出し、 制御手段は検出される複数のパイロット信号のレベルに
   基づいてベクトル調整手段による変化を制御することを
   特徴とする増幅装置。