JP2003264404A - 帯域内群遅延平坦回路および歪み補償型増幅器 - Google Patents

帯域内群遅延平坦回路および歪み補償型増幅器

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JP2003264404A
JP2003264404A JP2002062162A JP2002062162A JP2003264404A JP 2003264404 A JP2003264404 A JP 2003264404A JP 2002062162 A JP2002062162 A JP 2002062162A JP 2002062162 A JP2002062162 A JP 2002062162A JP 2003264404 A JP2003264404 A JP 2003264404A
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Akira Nagahama
亮 永浜
Minoru Matsudaira
実 松平
Yasuo Yamada
康雄 山田
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    • H03F1/32Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P9/00Delay lines of the waveguide type
    • H01P9/003Delay equalizers
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 通過帯域両側のエッジ近傍に群遅延量のピー
クを生じさせることなく、群遅延が平坦な帯域を広くと
れるようにし、また、帯域幅および群遅延時間の調整を
容易にした、小規模な回路構成で優れた群遅延平坦特性
を示す帯域内群遅延平坦回路、およびそれを備えた歪み
補償型増幅器を提供する。 【解決手段】 ハイブリッドカプラ1a,1bの2つの
分配出力ポート#2,#4に共振器2a,3a,2b,
3bをそれぞれ接続し、凸型群遅延回路を複数段設け
る。各凸型群遅延回路の中心周波数を異ならせることに
より、全体として帯域内群遅延平坦回路を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、高周波帯で使用
される帯域内群遅延平坦回路および歪み補償型増幅器に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、移動体通信システムの基地局無線
装置において、基地局の小型化のために、歪み補償型増
幅器が多く用いられるようになってきた。歪み補償回路
として、例えばフィードフォワード増幅器では、歪み検
出回路と歪み抑圧回路において、大電力側と小電力側と
で群遅延時間を一致させる必要がある。当初はそのため
に同軸線路(ケーブル)を使用していたが、近年は小型
化・低損失化のために遅延フィルタが用いられている。
【0003】遅延フィルタには、当然に、通過帯域内で
の群遅延時間の平坦さ(群遅延時間偏差の小ささ)が要
求される。従来、遅延フィルタには、多段のバンドパス
フィルタが用いられていた。その例を図14〜図16に
示す。図14は8段の共振器からなる遅延フィルタの等
価回路図である。ここで、Ra〜Rhはそれぞれ共振器
であり、隣接共振器間をコンデンサを介して結合させて
いる。
【0004】図15は、その遅延フィルタの構造図であ
る。ここで4は基板であり、基板4の上面に、Ra〜R
hで示す同軸共振器、および複数のコンデンサを構成し
た結合基板21を載置している。各同軸共振器の中心導
体は、結合基板21の所定の電極に接続している。図1
6の(A)は、この遅延フィルタの群遅延特性、(B)
は通過特性をそれぞれ示している。
【0005】また、特開2001−257505には、
標準的なバンドパスフィルタに、とび結合させるための
並列容量を付加した遅延フィルタが開示されている。そ
の例を図17〜図19に示す。図17はその等価回路
図、図18は構造図である。この例では、2段目の共振
器Rbと5段目の共振器Reとを、並列容量によってと
び結合させている。図18に示した22は、そのとび結
合のための結合基板である。図19の(A)は、この遅
延フィルタの群遅延特性、(B)は通過特性をそれぞれ
示している。
【0006】また、WO01/01511A1には、凹
型の群遅延特性を有するバンドパスフィルタに、凸型の
群遅延特性を有する回路を付加することにより、全体の
群遅延特性を平坦化する技術が開示されている。図20
はその例を示している。図20の(A)は、その群遅延
特性、(B)は通過特性をそれぞれ示している。(A)
において、bは凹型の群遅延特性、cは凸型の群遅延特
性を示している。この2つの特性を加えることによっ
て、aで示す帯域内群遅延平坦特性を得ている。図20
の(B)において、S21は入出力間の通過特性、S1
1は入力側の反射特性、S22は出力側の反射特性であ
る。
【0007】なお、これらの従来例において、通過帯域
2110〜2170MHz、群遅延量7.5ns、群遅
延偏差0.2nsという特性を得ようとすると、前述の
多段のバンドパスフィルタでは、8つ(8段)の誘電体
共振器が必要となり、特開2001−257505のバ
ンドパスフィルタと、WO01/01511A1の遅延
フィルタでは、それぞれ6つ(6段)の誘電体共振器が
必要となる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】前述したいずれの従来
技術においても、通過帯域の両側のエッジ近傍に群遅延
量のピークを持つため、群遅延が平坦な帯域を広くとる
ことが難しい。この群遅延帯域幅を広帯域にするには、
バンドパスフィルタを構成する共振器の段数を増すこと
になるが、その結果、外形サイズの大型化、挿入損失の
増大化を招く。しかも、共振器の段数を増すと、通過帯
域エッジ近傍の群遅延量のピークがさらに大きくなると
いう問題が生じる。
【0009】また、群遅延時間の変更を行う場合に、い
ずれの従来技術においても、バンドパスフィルタの帯域
幅を変更する必要がある。一般的に、バンドパスフィル
タにおいて、帯域幅を変更するには、共振器間の結合係
数および各共振器の共振周波数を合わせ込む必要があ
る。そのため、量産工程において群遅延時間の調整を行
う場合には、その調整が困難であり、調整時間がかかる
という問題が生じる。
【0010】また、前述のとび結合のための並列容量
は、隣接共振器間の結合用の容量に比較して小さいた
め、図17の等価回路に示した静電容量以外に発生する
浮遊容量の影響を大きく受け、製造時の特性バラツキが
大きくなるといった問題も生じる。
【0011】この発明の目的は、上述の問題を解消し
て、小規模な回路構成で優れた群遅延平坦特性を示す帯
域内群遅延平坦回路、およびそれを備えた歪み補償型増
幅器を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】この発明は、中心周波数
から離れる程、遅延時間が短くなる、凸型群遅延特性を
有する凸型群遅延回路を2つ以上備え、該凸型群遅延回
路の中心周波数を異ならせ、且つ各凸型群遅延回路を直
列に接続して帯域内群遅延平坦回路を構成するものであ
る。
【0013】また、この発明は、前記凸型群遅延回路
を、ハイブリッドカプラと該ハイブリッドカプラの分配
出力ポートに接続した共振回路とで構成したことを特徴
とする。
【0014】また、この発明は、前記共振回路を誘電体
同軸共振器で構成したことを特徴とする。
【0015】また、この発明は、前記共振回路を、誘電
体同軸共振器とリアクタンス素子との直列回路で構成し
たことを特徴とする。
【0016】また、この発明は、前記凸型群遅延回路を
3段以上設け、それらの中心周波数が最も高い凸型群遅
延回路と、中心周波数が最も低い凸型群遅延回路の群遅
延時間を、他の凸型群遅延回路の群遅延時間より大きく
したことを特徴とする。
【0017】また、この発明は、群遅延回路の群遅延時
間の調整によって歪み補償を行う歪み補償型増幅器にお
いて、群遅延回路を前記いずれかの構成からなる帯域内
群遅延平坦回路で構成したことを特徴とする。
【0018】また、この発明は、前記歪み補償型増幅回
路が、それぞれ群遅延回路を含む歪み検知ループおよび
歪み抑圧ループからなるフィードフォワード増幅器とし
たことを特徴とする。
【0019】
【発明の実施の形態】第1の実施形態に係る帯域内群遅
延平坦回路(以下、単に「 群遅延平坦回路」とい
う。)の構成を、図1〜図5を参照して説明する。図1
は群遅延平坦回路の回路図である。ここで、2a,2
b,3a,3bはそれぞれ共振器である。1a、1bは
それぞれ4ポートのハイブリッドカプラ(以下、単に
「カプラ」という。)である。これらのカプラ1a,1
bのポート#1は入力ポート、ポート#2,#4は分配
出力ポート、ポート#3は終端ポートである。但し、こ
こでは、分配出力ポート#2,#4に共振器2a,3
a,2b,3bを接続することによって、これらの共振
器で終端させている。そして、終端ポート#3を出力ポ
ートとして用いている。
【0020】10aは、カプラ1aと2つの共振器2
a,3aによる凸型群遅延回路である。入力端子より入
力された信号は、カプラ1aのポート#1に入力され、
2つのポート#2,#4に出力される。これらのポート
には共振器2a,3aによる共振回路がそれぞれ接続さ
れているので、その共振回路の特性が付加された信号
が、ポート#2,#4から逆に入力されて、それが出力
ポート#3から出力される。これにより、後述するよう
に、凸型の群遅延特性を示すことになる。
【0021】同様に、10bは、カプラ1bと2つの共
振器2b,3bとからなる凸型群遅延回路であり、凸型
の群遅延特性を示す。凸型群遅延回路10aの出力であ
るカプラ1aのポート#3を、凸型群遅延回路10bの
入力であるカプラ1bのポート#1に接続している。そ
して、カプラ1aのポート#1を凸型群遅延回路10a
の入力部とし、カプラ1bのポート#3を凸型群遅延回
路10bの出力部としている。このことによって、2つ
の凸型群遅延回路10a,10bを直列に接続してい
る。
【0022】このようにして、2つの凸型群遅延回路1
0a,10bを直列に接続して成る、すなわち2段の凸
型群遅延回路10a,10bから成る、群遅延平坦回路
を構成している。
【0023】図2は、群遅延平坦回路の構成図である。
ここで4は基板であり、その上面に4つの共振器2a,
3a,2b,3bを搭載している。これらの共振器はそ
れぞれ誘電体同軸共振器である。各誘電体同軸共振器
は、中心に貫通孔を形成した角柱状誘電体ブロックを備
え、貫通孔の内面に内導体を形成し、誘電体ブロックの
外面に外導体を形成している。また、内導体に導通する
ピン端子を貫通孔内に挿入している。これらの誘電体同
軸共振器の外導体を基板4上の接地電極に接続するとと
もに、これらのピン端子を基板4上面の電極パターンに
接続している。また、基板4の上面には、カプラ1a,
1bを搭載して、基板上の電極パターンに接続してい
る。この構造により、カプラ1aの4つのポート#1〜
#4を、基板上の電極パターンを介して、入力端子、共
振器2a,3a、カプラ1bの入力部にそれぞれ接続し
ている。また、カプラ1bの4つのポート#1〜#4
を、基板上の電極パターンを介して、カプラ1aの出力
部、共振器2b,3b、出力端子にそれぞれ接続してい
る。
【0024】図3は、上記カプラの構成を示す図であ
る。この例では、2線路のカップリングによるハイブリ
ッドカプラを構成している。すなわち、ポート#1から
の入力信号は1/2に電力分配されて、ポート#2,#
4から分配出力される。このポート#2,#4を仮に抵
抗終端させると、ポート#3からは出力が現れない。し
かし、ポート#2,#4に、図1に示したように、それ
ぞれ共振器を接続することによって、それらの共振器の
略共振周波数において群遅延量が凸型のピークを持った
信号がポート#3から出力される。
【0025】図4は、この群遅延平坦回路の特性を示す
図である。(A)はその群遅延特性、(B)は通過特
性、(C)は凸型群遅延回路1段分(10b)の通過特
性をそれぞれ示している。これらの図において、横軸は
周波数[MHz]である。以降で参照する他の図につい
ても同様である。
【0026】図4の(A)において、aは凸型群遅延回
路10aの群遅延特性、bは凸型群遅延回路10bの群
遅延特性をそれぞれ示している。また、cは図1に示し
た群遅延平坦回路全体の群遅延特性を示している。この
図の縦軸は群遅延時間[ns]である。以降で参照する
他の群遅延特性の図についても同様である。
【0027】1段目の凸型群遅延回路10aの群遅延特
性の中心周波数は2095MHz、2段目の凸型群遅延
回路10bの群遅延特性の中心周波数は約2185MH
zである。このように中心周波数から離れる程、遅延時
間が短くなる凸型群遅延回路を用い、且つ、そのピーク
周波数の異なるものを組み合わせたことにより、cで示
したように、2つの群遅延特性が合成された、所定周波
数帯域内で群遅延時間の平坦な特性が現れる。
【0028】図4の(B)において、S21は群遅延平
坦回路の入出力間の通過特性、S11はその入力側反射
特性、S22はその出力側反射特性である。また、図4
の(C)において、S21は凸型群遅延回路の入出力間
の通過特性、S11はその入力側反射特性、S22はそ
の出力側反射特性である。これらの図において縦軸は減
衰量[dB]である。以降で参照する他の通過特性の図
についても同様である。
【0029】このようにカプラを用いているので、入力
側および出力側の反射は、広い周波数帯域に亘って低く
抑えられる。また、2つの凸型群遅延回路10a,10
bの通過特性は、同軸線路と同様に、減衰特性を示さな
い。そのため、(B)に示すように、群遅延平坦回路の
入出力間の通過特性は広い周波数帯域で平坦となる。
【0030】なお、図3に示した例では、カプラを分布
結合形3dBハイブリッドカプラで構成したが、このカ
プラは、ハイブリッドカプラの機能を持ったものであれ
ばよい。後述するようにブリッジ回路を用いたハイブリ
ッドカプラであってもよい。すなわち、特定のポート間
が所定の結合量をもち、他のポートとは絶縁されている
4ポートのカプラであればよい。
【0031】ところで、上記ハイブリッドカプラだけで
は群遅延時間を増減することはできない。しかし、凸型
群遅延回路(10a,10b)の群遅延時間は、ハイブ
リッドカプラ(1a,1b)に接続される共振回路のイ
ンピーダンスにより増減することができる。図1に示し
た例では、共振回路を構成する共振器2a,3a,2
b,3bの特性インピーダンスを変えることにより、群
遅延時間を増減することができる。
【0032】誘電体同軸共振器の特性インピーダンスを
変えるには、誘電体同軸共振器の内径と外径の比を変え
る方法や誘電率を変える方法などがある。ここで、特性
インピーダンスを変化させた場合の群遅延特性の例を図
5に示す。図5において、aは特性インピーダンスが
2.0Ω、bは特性インピーダンスが4.0Ω、cは特
性インピーダンスが6.0Ωの場合である。このよう
に、特性インピーダンスを小さくする程、群遅延時間を
増大させることができる。
【0033】量産工程において群遅延時間の調整を行う
場合には、凸型群遅延回路10のピーク周波数を可変と
することによって対応する。すなわち、凸型群遅延回路
を図1に示したように、2段に接続した場合には、その
2つの凸型群遅延回路10a,10bの群遅延時間のピ
ーク周波数の差を大きくすると、全体の群遅延時間が小
さくなり、逆に2つのピーク周波数の周波数差を小さく
すると、全体の群遅延時間は大きくなる。凸型群遅延回
路10a,10bの群遅延時間のピーク周波数は、共振
器2a,3a,2b,3bの共振周波数の調整により行
う。例えば、1/4波長の誘電体同軸共振器である場
合、そのオープン面をトリミングすることにより共振周
波数を高くし、逆にショート面をトリミングすることに
より共振周波数を低くする。
【0034】次に、第2の実施形態に係る群遅延平坦回
路で用いるハイブリッドカプラの例を図6に示す。図6
は、インダクタL1,L2とキャパシタ(コンデンサ)
C0を備えたブリッジ回路によるハイブリッドカプラで
ある。このブリッジ回路によるハイブリッドカプラを、
例えば図1に示したカプラ1a,1bに適用する。すな
わち、図3に示した構造のカプラに代えて、このブリッ
ジ回路によるハイブリッドカプラを用いる。したがっ
て、このブリッジ回路によるハイブリッドカプラに2つ
の共振器を接続して、1つの凸型群遅延回路を構成し、
2つの凸型群遅延回路を直列接続して群遅延平坦回路を
構成する。
【0035】図6において、INが入力端子、OUTが
出力端子である。各端子間の位相が、使用周波数で1/
4波長となるように、回路定数を定めている。
【0036】INから信号を入力すると、IN→OUT
の経路と、IN→終端1→終端2→OUTの経路とに分
かれて信号が伝わる。そのため、この2つの信号がOU
T端子で逆位相の関係となる。また、この2つの経路で
伝搬される信号の振幅が等しくなるように回路定数を定
めている。したがって、INから入力された信号は直接
OUTには現れない。
【0037】また、INから入力された信号は、IN→
終端1の経路と、IN→OUT→終端2→終端1の経路
とに分かれて伝わる。そのため、この2つの信号が終端
1で逆位相の関係となる。しかし、この2つの経路で伝
搬される信号の振幅は等しくないため(等しくならない
ように回路定数を定めているので)、INから入力され
た信号は終端1へ出力される。
【0038】また、INから入力された信号は、IN→
終端1→終端2の経路と、IN→OUT→終端2の経路
とに分かれて伝わる。この2つの信号は終端2で同位相
の関係となるため、INから入力された信号は終端2へ
出力される。
【0039】終端1(ポート#2)には共振回路が接続
されているので、終端1へ出力された信号はその共振器
で終端される。その結果、共振回路の特性が付加された
信号が、今度は終端1から入力されることになる。この
信号は、終端1→IN→OUTの経路と、終端1→終端
2→OUTの経路とに分かれて伝わる。この2つの信号
はOUTで同位相の関係となるため、終端1から入力さ
れた信号はOUTへ出力される。
【0040】同様に、終端2(ポート#4)には共振回
路が接続されているので、終端2へ出力された信号はそ
の共振器で終端される。その結果、共振回路の特性が付
加された信号が、今度は終端2から入力されることにな
る。この信号は、終端2→OUTの経路と、終端2→終
端1→IN→OUTの経路とに分かれて伝わる。この2
つの信号はOUTで逆位相の関係となる。しかし、この
2つの経路で伝搬される信号の振幅は等しくないため
(等しくならないように回路定数を定めているので)、
終端2から入力された信号はOUTへ出力される。
【0041】以上のようにして、INから入力された信
号に2つの共振回路の特性が付加された信号がOUTか
ら出力されることになる。
【0042】次に、第3の実施形態に係る群遅延平坦回
路の構成を、図7〜図9を参照して説明する。図7はそ
の回路図である。図1に示した例では、2段の凸型群遅
延回路を用いたが、この図7に示す例では、3段の凸型
群遅延回路10a,10b,10cを用いている。すな
わち、凸型群遅延回路10aの出力であるカプラ1aの
ポート#3を、凸型群遅延回路10bの入力であるカプ
ラ1bのポート#1に接続している。また、凸型群遅延
回路10bの出力であるカプラ1bのポート#3を、凸
型群遅延回路10cの入力であるカプラ1cのポート#
1に接続している。そして、カプラ1aのポート#1を
凸型群遅延回路10aの入力部とし、カプラ1cのポー
ト#3を凸型群遅延回路10cの出力部としている。こ
のことによって、3つの凸型群遅延回路10a,10
b,10cを直列に接続している。
【0043】図8は、この群遅延平坦回路の構造図であ
る。第1の実施形態の場合と同様に、基板4にカプラ1
a,1b,1cと共に共振器2a,3a,2b,3b,
2c,3cを搭載している。すなわち、これらの共振器
はそれぞれ誘電体同軸共振器であり、それらの外導体を
基板4上の接地電極に接続するとともに、それらのピン
端子を基板4上面の電極パターンに接続している。ま
た、基板4の上面には、カプラ1a,1b,1cを搭載
して、基板上の電極パターンに接続している。この構造
により、カプラ1aの4つのポート#1〜#4を、基板
上の電極パターンを介して、入力端子、共振器2a,3
a、カプラ1bの入力部にそれぞれ接続している。ま
た、カプラ1bの4つのポート#1〜#4を、基板上の
電極パターンを介して、カプラ1aの出力部、共振器2
b,3b、カプラ1cの入力部にそれぞれ接続してい
る。また、カプラ1cの4つのポート#1〜#4を、基
板上の電極パターンを介して、カプラ1bの出力部、共
振器2c,3c、出力端子にそれぞれ接続している。
【0044】図9は、この群遅延平坦回路の群遅延特性
および通過特性を示している。図9の(A)において、
aは凸型群遅延回路10aの群遅延特性、bは凸型群遅
延回路10bの群遅延特性、cは凸型群遅延回10cの
群遅延特性である。そして、dは全体の群遅延平坦回路
の群遅延特性を示している。このようにして3つの凸型
群遅延回路の合成特性を得る。
【0045】このように凸型群遅延回路の段数を増すこ
とによって、全体の群遅延平坦回路の群遅延量の平坦な
帯域幅を広帯域化することができる。図1に示したよう
に、2段の凸型群遅延回路で両者の群遅延特性の中心周
波数(ピーク周波数)の周波数差をあまりに大きくして
いくと、群遅延平坦回路全体の群遅延特性は、その中央
部が凹んで群遅延偏差が大きくなる。したがって、要求
される群遅延偏差と帯域幅に応じて、3段以上の凸型群
遅延回路を設ければよい。その際、中心周波数が最も高
い凸型群遅延回路と、中心周波数が最も低い凸型群遅延
回路の群遅延回路を、他の群遅延回路の群遅延時間より
大きく設定する。図9の(A)に示した例では、a,c
で示す凸型群遅延特性の最大群遅延時間を、bで示す凸
型群遅延特性の最大遅延時間より高く設定する。これに
より、より広い周波数帯域で群遅延偏差を平坦にする。
【0046】なお、図9の(B)に示したように、凸型
群遅延回路を3段にした場合にも、広い周波数帯域に亘
って低挿入損失特性および低反射特性が得られる。
【0047】次に、第4の実施形態に係る群遅延平坦回
路の構成を、図10〜図12を参照して説明する。図1
0はその等価回路図である。図1に示した第1の実施形
態に係る群遅延平坦回路と異なり、カプラla,1bに
接続する共振回路を、コンデンサと共振器との直列回路
としている。すなわち、5a,6a,5b,6bは、誘
電体共振器である共振器2a,3a,2b,3bに対し
てそれぞれ直列接続したコンデンサである。
【0048】図11はこの群遅延平坦回路の構造図であ
る。基板4の上面にはカプラ1a,1b、誘電体同軸共
振器である共振器2a,3a,2b,3b、およびコン
デンサ5a,6a,5b,6bをそれぞれ搭載してい
る。
【0049】第1の実施形態では、群遅延時間の調整を
行うために、誘電体共振器の特性インピーダンスを変え
たが、その結果、共振器のQ値が最大となる条件から外
れる場合がある。しかし、この図10に示したように、
共振回路内のコンデンサの静電容量値を変化させること
によって群遅延時間を調整すれば、共振器のQ最適条件
を維持することができる。
【0050】図12は、コンデンサの静電容量値を変化
させた場合の凸型群遅延回路1段での群遅延特性を示し
ている。ここで、aは1.0pF、bは1.5pF、c
は2.0pFに、コンデンサの静電容量値をそれぞれ定
めた時の群遅延特性である。このように、直列接続する
コンデンサの静電容量値を小さくすると、群遅延特性の
最大遅延時間が大きくなる。なお、この例では、共振回
路の共振周波数が2140MHzで一定となるように、
誘電体共振器の共振器長を調整している。
【0051】なお、上記共振回路に用いたコンデンサを
コイル(インダクタ)に置き換えても同様の作用効果が
得られる。その場合には、直列に付加したインダクタン
スを調整することによって群遅延特性の最大群遅延時間
を調整することができる。その場合には、インダクタン
スを小さくする程最大遅延時間は小さくなる。このよう
に、共振器にリアクタンス素子を直列接続して共振回路
を構成し、そのリアクタンスを調整することによって、
群遅延時間の最大値を調整することができる。
【0052】第1〜第4の実施形態では、共振器として
誘電体同軸共振器を用いたが、一般に誘電体同軸共振器
は無負荷Q(Qo)が高い。そのため、例えば図9
(B)のS21特性に示したように、群遅延平坦回路の
挿入損失を低減できる。
【0053】なお、共振器としては、このような誘電体
共振器以外にLC共振回路やSAW共振子(弾性表面波
素子)を用いてもよい。
【0054】次に、第5の実施形態に係る歪み補償型増
幅器の構成を図13を参照して説明する。図13はフィ
ードフォワード増幅器による歪み補償型増幅器のブロッ
ク図である。ここで、分配器11は入力信号を分配す
る。増幅器12は、分配器11により分配された信号を
増幅し、分配器13へ出力する。群遅延平坦回路16
は、分配器11により分配された信号を遅延して合成器
17へ与える。分配器13は、増幅器12からの出力信
号を分配する。合成器17は、分配器13からの信号と
群遅延平坦回路16からの信号とを合成し、増幅器18
へ出力する。増幅器18は、これを増幅し、合成器15
へ与える。群遅延平坦回路14は、分配器13からの信
号を遅延して、合成器15へ与える。合成器15は、こ
の群遅延平坦回路14からの信号と増幅器18からの信
号を合成して出力する。
【0055】分配器11、増幅器12、分配器13、合
成器17、および群遅延平坦回路16は歪み検出ループ
を構成している。すなわち、分配器13から合成器17
へ与えられる信号と、群遅延平坦回路16から合成器1
7へ与えられる信号の合成結果は、増幅器12により発
生された歪み成分に比例した信号に相当する。分配器1
3、群遅延平坦回路14、合成器15、合成器17、お
よび増幅器18は歪み抑圧ループを構成している。すな
わち、合成器17から出力される歪み成分を増幅器18
が増幅し、歪み抑圧信号として合成器15へ与える。こ
れにより増幅器12の非線形歪み成分を相殺する。ここ
で、群遅延平坦回路16は、増幅器12の信号経路と同
じ遅延時間で合成器17へ信号が入力されるように、そ
の遅延時間を定めておく。同様に、群遅延平坦回路14
は、合成器15によって歪み抑圧信号が逆位相で合成さ
れるように、その遅延時間を定めておく。
【0056】
【発明の効果】この発明によれば、従来のようなバンド
パスフィルタを用いることなく、群遅延特性の中心周波
数の異なった複数の凸型群遅延回路を組み合わせたこと
により、回路規模を増大させることなく、広い周波数帯
域で群遅延時間偏差の小さな帯域内群遅延平坦回路が得
られる。
【0057】また、この発明によれば、凸型群遅延回路
を、ハイブリッドカプラと、その分配出力ポートに接続
した共振回路とで構成したことにより、小型の部品を用
い、且つ少ない共振器で回路を構成できるので、全体に
小型軽量化・低コスト化が図れる。
【0058】また、この発明によれば、ハイブリッドカ
プラに接続する共振回路を誘電体同軸共振器で構成した
ことにより、全体の小型化を図ることができると共に、
その共振周波数の調整も容易となる。
【0059】また、この発明によれば、ハイブリッドカ
プラに接続する共振回路を、誘電体同軸共振器とリアク
タンス素子との直列回路で構成したことにより、誘電体
同軸共振器のQ値を低下させることなく、共振回路の共
振周波数を容易に定めることができる。その結果、帯域
内群遅延平坦回路の遅延時間偏差を小さく保ったまま周
波数帯域の調整が可能となる。
【0060】また、この発明によれば、凸型群遅延回路
を3段以上設け、それらの中心周波数が最も高い凸型群
遅延回路と、中心周波数が最も低い凸型群遅延回路の遅
延時間を、他の凸型群遅延回路の群遅延時間より大きく
したことにより、より広い周波数帯域に亘って平坦な群
遅延時間が得られる。
【0061】また、この発明によれば、上記帯域内群遅
延平坦回路を用いて歪み補償型増幅器を構成したことに
より、より正確な歪み検出および歪み抑圧を行うことが
でき、低歪みの増幅器が得られる。
【0062】また、この発明によれば、歪み検出ループ
および歪み抑圧ループにそれぞれ群遅延回路を含むフィ
ードフォワード増幅器を構成したことにより、小規模な
回路でより正確な歪み抑圧が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施形態に係る帯域内群遅延平坦回路の
等価回路図
【図2】同回路の構造図
【図3】同回路で用いるカプラの構成を示す図
【図4】同回路の群遅延特性および通過特性の例を示す
【図5】カプラに接続する共振回路の特性インピーダン
スと群遅延特性との関係を示す図
【図6】第2の実施形態に係る帯域群遅延平坦回路で用
いるカプラの構成を示す図
【図7】第3の実施形態に係る帯域内群遅延平坦回路の
等価回路図
【図8】同回路の構造図
【図9】同回路の群遅延特性および通過特性の例を示す
【図10】第4の実施形態に係る帯域群遅延平坦回路で
用いるカプラの構成を示す図
【図11】同回路の構造図
【図12】共振回路内のコンデンサの静電容量と群遅延
量との関係を示す図
【図13】第5の実施形態に係る歪み補償型増幅器の構
成を示す図
【図14】従来のバンドパスフィルタ型の群遅延回路の
等価回路図
【図15】同回路の構造図
【図16】同回路の群遅延特性および通過特性の例を示
す図
【図17】従来の他のバンドパスフィルタ型の群遅延回
路の等価回路図
【図18】同回路の構造図
【図19】同回路の群遅延特性および通過特性の例を示
す図
【図20】従来の、バンドパスフィルタに凸型群遅延回
路を組み合わせてなる群遅延回路の群遅延特性および通
過特性の例を示す図
【符号の説明】
1−カプラ 2,3−共振器 4−基板 5,6−コンデンサ 10−凸型群遅延回路 11,13−分配器 12,18−増幅器 14,16−群遅延平坦回路 15,17−合成器 21,22−結合基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 康雄 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内 Fターム(参考) 5J006 HA03 HA21 JA01 JA05 LA01 LA07 NA08 NB09 NB10 NF01 PB01 5J090 AA01 AA04 CA01 CA21 CA92 FA20 GN02 GN07 HA29 KA68 MA14 QA04 SA13 TA01 TA03 5J500 AA01 AA04 AC01 AC21 AC92 AF20 AH29 AK68 AM14 AQ04 AS13 AT01 AT03

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 中心周波数から離れる程、遅延時間が短
    くなる、凸型群遅延特性を有する凸型群遅延回路を2つ
    以上備え、該凸型群遅延回路の中心周波数を異ならせ、
    且つ各凸型群遅延回路を直列に接続してなる帯域内群遅
    延平坦回路。
  2. 【請求項2】 前記凸型群遅延回路を、ハイブリッドカ
    プラと、該ハイブリッドカプラの分配出力ポートに接続
    した共振回路とで構成した請求項1に記載の帯域内群遅
    延平坦回路。
  3. 【請求項3】 前記共振回路を誘電体同軸共振器で構成
    した請求項2に記載の帯域内群遅延平坦回路。
  4. 【請求項4】 前記共振回路を、誘電体同軸共振器とリ
    アクタンス素子との直列回路で構成した請求項2に記載
    の帯域内群遅延平坦回路。
  5. 【請求項5】 前記凸型群遅延回路を3段以上設け、そ
    れらの中心周波数が最も高い凸型群遅延回路と、中心周
    波数が最も低い凸型群遅延回路の群遅延時間を、他の凸
    型群遅延回路の群遅延時間より大きくした請求項1〜4
    のいずれかに記載の帯域内群遅延平坦回路。
  6. 【請求項6】 群遅延回路の群遅延時間の調整によって
    歪み補償を行う歪み補償型増幅器において、前記群遅延
    回路を請求項1〜5のいずれかに記載の帯域内群遅延平
    坦回路で構成した歪み補償型増幅器。
  7. 【請求項7】 前記歪み補償型増幅器が、それぞれ群遅
    延回路を含む歪み検出ループおよび歪み抑圧ループから
    成るフィードフォワード増幅器である請求項6に記載の
    歪み補償型増幅器。
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