JP2002176320A - フィードフォワード型共通増幅装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 帯域内のスプリアスとならないようにパイロ
ット信号の周波数を制御することにより、歪抑圧量特性
を効率よく使用することができるフィードフォワード型
共通増幅装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 パイロット信号に基づいて歪の除去を行
うフィードフォワード型共通増幅装置であって、始めに
パイロット信号の周波数をフィードフォワード型共通増
幅装置の帯域外の周波数ｆ_nに設定し、次にパイロット
信号の周波数をフィードフォワード型共通増幅装置の帯
域内の周波数ｆ_n+1に再設定するフィードフォワード型
共通増幅装置において、周波数ｆ_nのパイロット信号を
用いた場合の歪抑圧量の周波数依存性を用いて、再設定
直後に周波数ｆ_n+1のパイロット信号のレベルＰＬが帯
域内のスプリアスとなるレベルＶａ以下になるようなパ
イロット信号の周波数の制御量Ｋを算出し、パイロット
信号を周波数ｆ_nから制御量Ｋだけ変化させた周波数ｆ
_n+1へ再設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロ波帯のフ
ィードフォワード型共通増幅装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図５は、従来のフィードフォワード型共
通増幅装置の一例を示すブロック図である。このフィー
ドフォワード型共通増幅装置は、信号が入力される方向
性結合器１０１と、方向性結合器１０１の一方の出力側
（分配信号出力側）に接続されたベクトル調整器１０２
と、ベクトル調整器１０２の出力側とパイロット信号発
生器１１１に接続された主増幅器１０３と、方向性結合
器１０１の他方の出力側（分配信号出力側）に接続され
た遅延線１０５と、この遅延線１０５の出力側と主増幅
器１０３の出力側に信号結合用入力端子と信号分配用入
力端子の二つの入力端子のそれぞれが接続された方向性
結合器１０４とから構成される歪検出ループと、方向性
結合器１０４の一方の出力側（分配信号出力側）に接続
された遅延線１０６と、方向性結合器１０４の他方の出
力側（結合信号出力側）に接続されたベクトル調整器１
０７と、ベクトル調整器１０７の出力側に接続された補
助増幅器１０８と、この補助増幅器１０８の出力側と遅
延線１０６の出力側に信号結合用入力端子が接続された
方向性結合器１０９とから構成される歪除去ループとを
備えている。

【０００３】また、方向性結合器１０９の一方の出力側
（分配信号出力側）は外部へ出力され、方向性結合器１
１３の他方の出力側（分配信号出力側）にはパイロット
信号受信器１１２が設けられ、このパイロット信号受信
器１１２の出力側に制御部１１０が設けられている。こ
の制御部１１０の出力側には、ベクトル調整器１０２，
１０７が接続されている。

【０００４】まず、歪検出ループの動作について説明す
る。入力多周波信号は、方向性結合器１０１によってベ
クトル調整器１０２と遅延線１０５とに分配される。一
方の入力多周波信号は、制御部１１０の制御に従ってベ
クトル調整器１０２で位相と振幅が調整され、主増幅器
１０３へ出力される。位相と振幅が調整された信号は、
パイロット信号発生器１１１から出力されるパイロット
信号と合成され、主増幅器１０３で増幅され、方向性結
合器１０４へ出力される。ここで、主増幅器１０３の出
力信号は、増幅する時に発生する相互変調歪成分を含ん
でいる。他方の入力多周波信号は、遅延線１０５を通り
方向性結合器１０４へ出力される。歪成分を含んだ信号
と遅延線１０５を通った信号は、ベクトル調整器１０２
と遅延線１０５により同振幅、逆位相、同遅延に調整さ
れた後、方向性結合器１０４で加算されるため、歪成分
が検出される。

【０００５】次に、歪除去ループの動作について説明す
る。歪検出ループで検出された歪成分は、制御部１１０
の制御に従ってベクトル調整器１０７で位相と振幅が調
整され、補助増幅器１０８へ出力される。位相と振幅が
調整された歪成分は、補助増幅器１０８で増幅され方向
性結合器１０９へ出力される。一方、主増幅器１０３の
出力は、方向性結合器１０４、遅延線１０６を通り方向
性結合器１０９へ出力される。遅延線１０６を通った歪
成分を含んだ信号と補助増幅器１０８で増幅された歪成
分は、ベクトル調整器１０７と遅延線１０６により同振
幅、逆位相、同遅延に調整された後、方向性結合器１０
９で加算されるため、歪成分が除去される。

【０００６】上述した歪除去ループで歪成分が除去され
た信号は、方向性結合器１１３によって外部とパイロッ
ト信号受信器１１２とに分配される。分配された信号
は、パイロット信号受信器１１２でパイロット信号成分
が検出され、制御部１１０へ出力される。制御部１１０
は、パイロット信号のレベルを抑圧するように、ベクト
ル調整器１０２とベクトル調整器１０７を制御し、その
結果、歪は除去される。

【０００７】次に、歪抑圧量特性について図６と図７を
用いて説明する。図６は、歪除去ループにおいて１つの
パイロット信号により制御を行った場合の歪抑圧量特性
を示す図である。図６において、縦軸は抑圧後の歪レベ
ルを示し、横軸は周波数を示す。また、図６において、
上のラインは抑圧前の歪レベルを示す。図６に示される
ように、パイロット信号の周波数であるパイロット周波
数ｆｃより離れるに従い歪抑圧量は減少する。

【０００８】図７は、振幅偏差と位相偏差に対する歪抑
圧量特性を示す図である。図７において、縦軸は位相偏
差を示し、横軸は振幅偏差を示す。また、図６におい
て、等高線は歪抑圧量を示す。歪除去ループの中の方向
性結合器１０４、遅延線１０６、方向性結合器１０９の
ルートは、遅延線１０６をセミリジットケーブル等によ
り構成する場合が多いため、振幅、位相特性は、広い周
波数にわたりフラットな特性をしている場合が多い。一
方、歪除去ループの中の方向性結合器１０４、ベクトル
調整器１０７、補助増幅器１０８、方向性結合器１０９
のルートは、帯域が広くなるに従い、振幅、位相特性の
平坦性を損なう場合が多い。そのため、上述した遅延線
１０６を含んだルートと比較すると、フィードフォワー
ド型共通増幅装置の中心周波数より離れるに従い振幅偏
差、位相偏差が大きくなるので、図７に示すように歪抑
圧量は減少する。

【０００９】パイロット周波数をできる限り帯域の中心
に設定することで、帯域の両端までの歪抑圧量は確保さ
れるが、ベクトル調整器の制御中及び電源投入時及び故
障時は、歪抑圧量は小さいため帯域内のスプリアスとな
り、自システムの運用に支障を来す。従来技術では、帯
域外にパイロット周波数を設定することで、自システム
の運用に対する支障を無くしていた。また通常、空中線
端にはフィルタが挿入されているため自システム以外に
対する妨害となることも無かった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、帯域外
にパイロット周波数を設定することで中心周波数より離
れるに従い歪抑圧量は減少するため、歪抑圧量の広帯域
性の問題は解決することができない。

【００１１】本発明は上述した課題に鑑みてなされたも
のであり、帯域内のスプリアスとならないようにパイロ
ット信号の周波数を制御することにより、歪抑圧量特性
を効率よく使用することができるフィードフォワード型
共通増幅装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ため、本発明に係るフィードフォワード型共通増幅装置
は、パイロット信号に基づいて歪の除去を行うフィード
フォワード型共通増幅装置であって、前記パイロット信
号の周波数を前記フィードフォワード型共通増幅装置の
帯域外の第１周波数に設定した後、前記パイロット信号
の周波数を前記フィードフォワード型共通増幅装置の帯
域内の第２周波数に再設定するフィードフォワード型共
通増幅装置において、前記第１周波数の前記パイロット
信号を用いた場合の歪抑圧量の周波数依存性を用いて、
再設定直後に前記第２周波数の前記パイロット信号のレ
ベルが前記帯域内のスプリアスとなるレベル以下になる
ような前記パイロット信号の周波数の制御量を算出し、
前記パイロット信号を前記第１周波数から前記制御量だ
け変化させた前記第２周波数へ再設定することを特徴と
するものである。

【００１３】このような構成によれば、スプリアスにな
らないレベルでパイロット信号の周波数を帯域内に設定
することにより、歪抑圧量特性を効率よく使うことがで
きる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。図１は、本実施の形
態におけるフィードフォワード型共通増幅装置の一例を
示すブロック図である。図１において、図５と同一符号
は図５に示された対象と同一又は相当物を示しており、
ここでの説明を省略する。本実施の形態では、制御部２
０１がパイロット信号発生器２０２を制御することで、
パイロット周波数を任意に変更する。

【００１５】次に、制御部２０１によるパイロット信号
発生器２０２の周波数の制御方法について図２と図３を
用いて詳細に説明する。図２は、パイロット周波数の制
御方法を示すフローチャートである。また、図３は、パ
イロット周波数の制御に伴う歪抑圧量の変化を示す図で
ある。図３において、縦軸は抑圧後の歪レベルを示し、
横軸は周波数を示す。また、図３において、上のライン
は抑圧前の歪レベルを示す。この制御において、パイロ
ット信号は歪とみなすことができる。

【００１６】ここで、最初のパイロット周波数を帯域外
の周波数ｆ_n（ＭＨｚ）、次のパイロット周波数を帯域
内の周波数ｆ_n+1とし、ｆ_nからｆ_n+1への移動量をＫ
（ＭＨｚ）とする。また、パイロット信号レベルをＰ
Ｌ、帯域内においてパイロット信号がスプリアスとなる
最小のＰＬをスプリアスレベルＶａとし、ｆ_nにおける
歪抑圧量特性よりパイロット周波数の移動量Ｋに対して
求まるＰＬの増加量をＸ（ｄＢ）とするとき、周波数の
移動によりＰＬがＶａを越えないようにＫとＸを設定す
る。

【００１７】まず初めに、制御部２０１はパイロット周
波数をｆ_nに設定する（Ｓ２０１）。次に、ＰＬを減少
させるようにベクトル調整器１０７を最適化制御する
（Ｓ２０２）。次に、ＰＬがＶａ−Ｘ以下になるか否か
の判断を行う（Ｓ２０３）。Ｖａ−Ｘ以下でなければ
（Ｓ２０３，Ｎ）、処理Ｓ２０２へ戻る。一方、Ｖａ−
Ｘ以下であれば（Ｓ２０３，Ｙ）、パイロット周波数を
帯域内の周波数ｆ_n+1へ移動する（Ｓ２０４）。

【００１８】次に、再設定されたパイロット周波数ｆ
_n+1が帯域内の周波数範囲ｆｃ±Ｂ（ＭＨｚ）内に再設
定されたか否かの判断を行う（Ｓ２０５）。ここで、周
波数幅Ｂの設定方法について図４を用いて説明する。図
４は、歪抑圧量のマージンと周波数幅Ｂの関係を示す図
である。図４に示すように、必要な歪抑圧量に対して、
中心周波数ｆｃでの最適化による最大抑圧量のマージン
を求め、このマージンに対応する周波数幅をＢとする。

【００１９】再設定されたパイロット周波数ｆ_n+1が周
波数範囲ｆｃ±Ｂ内でなければ（Ｓ２０５，Ｎ）、処理
Ｓ２０２へ戻る。一方、周波数範囲ｆｃ±Ｂ内であれば
（Ｓ２０５，Ｙ）、最適化制御を行い（Ｓ２０６）、終
了する。

【００２０】上述した一連の動作により、再設定された
パイロット周波数ｆ_n+1、ｆ_n+2、ｆ _n+3・・・に対して
順次最適化制御とパイロット周波数の再設定を行い、パ
イロット周波数を帯域内へ移動していく。

【００２１】仮に、温度や他の要因で、帯域内において
パイロット信号レベルがスプリアスレベルＶａを越える
時には、パイロット周波数を帯域外に設定し、上述した
動作を繰り返すことで対処できる。

【００２２】

【発明の効果】以上に詳述したように本発明によれば、
スプリアスにならないレベルでパイロット信号の周波数
を帯域内に設定することにより、歪抑圧量特性を効率よ
く使うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態におけるフィードフォワード型共
通増幅装置の一例を示すブロック図である。

【図２】パイロット周波数の制御方法を示すフローチャ
ートである。

【図３】パイロット周波数の制御に伴う歪抑圧量の変化
を示す図である。

【図４】歪抑圧量のマージンと周波数幅Ｂの関係を示す
図である。

【図５】従来のフィードフォワード型共通増幅装置の一
例を示すブロック図である。

【図６】歪除去ループにおいて１つのパイロット信号に
より制御を行った場合の歪抑圧量特性を示す図である。

【図７】振幅偏差と位相偏差に対する歪抑圧量特性を示
す図である。

【符号の説明】

１０１，１０４，１０９，１１３ 方向性結合器、１０
２，１０７ ベクトル調整器、１０３ 主増幅器、１０
５，１０６ 遅延線、１０８ 補助増幅器、１１０，２
０１ 制御部、１１１，２０２ パイロット信号発生
器、１１２ パイロット信号受信器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パイロット信号に基づいて歪の除去を行
   うフィードフォワード型共通増幅装置であって、 前記パイロット信号の周波数を前記フィードフォワード
   型共通増幅装置の帯域外の第１周波数に設定した後、前
   記パイロット信号の周波数を前記フィードフォワード型
   共通増幅装置の帯域内の第２周波数に再設定するフィー
   ドフォワード型共通増幅装置において、 前記第１周波数の前記パイロット信号を用いた場合の歪
   抑圧量の周波数依存性を用いて、再設定直後に前記第２
   周波数の前記パイロット信号のレベルが前記帯域内のス
   プリアスとなるレベル以下になるような前記パイロット
   信号の周波数の制御量を算出し、前記パイロット信号を
   前記第１周波数から前記制御量だけ変化させた前記第２
   周波数へ再設定することを特徴とするフィードフォワー
   ド型共通増幅装置。