JP2005323335A - 増幅装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 パイロット信号を使用せず、複数キャリア信号の基本信号にレベル差があっても安定した歪補償を実現する増幅装置を提供する。
【解決手段】 パイロット信号を使用せず、多周波広帯域信号を増幅するためのフィードフォワード増幅装置であって、信号の入力段に入力監視部１５又は信号の出力段に出力監視部１６を設け、これら監視部からの信号のレベル変動に対して、信号レベルが減少し、ＡＣＰ（隣接チャネル漏洩電力）レベルの減少が大きい場合と、信号レベルが減少せず、ＡＣＰレベルの増加が小さい場合に、制御部１１′で、設定されたＡＣＰ受信周波数をマルチキャリアの反対側周波数にシフトするものであり、これにより、複数キャリア信号の基本信号にレベル差があっても安定した歪補償を実現できる増幅装置である。
【選択図】 図１
【解決手段】 パイロット信号を使用せず、多周波広帯域信号を増幅するためのフィードフォワード増幅装置であって、信号の入力段に入力監視部１５又は信号の出力段に出力監視部１６を設け、これら監視部からの信号のレベル変動に対して、信号レベルが減少し、ＡＣＰ（隣接チャネル漏洩電力）レベルの減少が大きい場合と、信号レベルが減少せず、ＡＣＰレベルの増加が小さい場合に、制御部１１′で、設定されたＡＣＰ受信周波数をマルチキャリアの反対側周波数にシフトするものであり、これにより、複数キャリア信号の基本信号にレベル差があっても安定した歪補償を実現できる増幅装置である。
【選択図】 図１
Description
本発明は、増幅装置に係り、パイロット信号を使用せず、キャリア間にレベル差が生じた時に、ＡＣＰ（Adjacent Channel leakage Power：隣接チャネルの漏洩電力）を検出する周波数を変更し、安定なフィードフォワード（ＦＦ）制御によって歪補償を行う増幅装置に関する。
一般的なフィードフォワード方式の増幅装置（ＦＦ増幅装置）について図１２を参照しながら説明する。図１２は、従来のＦＦ増幅装置の基本構成を示す構成ブロック図である。
従来の増幅装置は、図１２に示すように、第１の方向性結合器１と、第１のベクトル調整器２と、入力信号を増幅する主増幅器３と、第２の方向性結合器４と、第１の遅延線５と、第２のベクトル調整器６と、補助増幅器７と、第２の遅延線８と、第３の方向性結合器９と、歪検出器１０と、制御部１１と、第４の方向性結合器１２と、パイロット受信機１３と、パイロット信号発振器１４とから構成されている。
従来の増幅装置は、図１２に示すように、第１の方向性結合器１と、第１のベクトル調整器２と、入力信号を増幅する主増幅器３と、第２の方向性結合器４と、第１の遅延線５と、第２のベクトル調整器６と、補助増幅器７と、第２の遅延線８と、第３の方向性結合器９と、歪検出器１０と、制御部１１と、第４の方向性結合器１２と、パイロット受信機１３と、パイロット信号発振器１４とから構成されている。
上記増幅装置において、歪検出ループは、第１の方向性結合器１、第１のベクトル調整器２、入力信号を増幅する主増幅器３、第２の方向性結合器４、遅延線５、歪検出器１０，制御部１１から構成され、歪除去ループは、第２の方向性結合器４、第２ベクトル調整器６、補助増幅器７、第２の遅延線８、第３の方向性結合器９、制御部１１、第４の方向性結合器１２、パイロット受信機１３から構成されている。
ここで、上記増幅装置において、第１，２のベクトル調整器２，６は、可変減衰器と可変位相器からなり、ループの平衡を調整するためのものである。
入力された信号は、第１のベクトル調整器２の作用により、歪検出ループの平衡を保つことによって、基本信号を抑圧し歪だけを抽出する。基本信号とは入力した信号成分を意味する。
入力された信号は、第１のベクトル調整器２の作用により、歪検出ループの平衡を保つことによって、基本信号を抑圧し歪だけを抽出する。基本信号とは入力した信号成分を意味する。
また、歪検出器１０によって基本信号の抑圧量を検出しており、この検出値が最小になるように第１のベクトル調整器２を制御部１１により自動的に制御している。
第２の遅延線８の経路では主増幅器３によって増幅された基本信号が歪んでいる。パイロット信号発振器１４からパイロット信号を歪検出ループに注入し、そのレベルを第４の方向性結合器１２を介して、パイロット受信機１３でパイロット信号を受信し、そのレベルが最小になるように第２のベクトル調整器６を制御部１１により自動的に制御している。
第２の遅延線８の経路では主増幅器３によって増幅された基本信号が歪んでいる。パイロット信号発振器１４からパイロット信号を歪検出ループに注入し、そのレベルを第４の方向性結合器１２を介して、パイロット受信機１３でパイロット信号を受信し、そのレベルが最小になるように第２のベクトル調整器６を制御部１１により自動的に制御している。
上記した２つのループにおける歪検出器１０、パイロット受信機１３の２つの検出器と、制御部１１と、第１，２のレベル調整器２，６とを用いてループの平衡が制御され、第２の遅延線８の経路における歪と、抽出された歪が第３の方向性結合器９においての逆相合成され、出力（ＯＵＴ）では歪の存在しない基本信号が所定のレベルまで増幅されるようになっている。
次に、増幅器の入出力のスペクトラム模式図を図１３に示す。図１３は、ＡＣＰ発生の模式図である。尚、図中における横軸は周波数であり、縦軸は信号レベルである。出力信号の縦軸は、出力信号が増幅されているため、入力信号の縦軸より大であり、出力信号の図の点線は、増幅器が線形であり、歪を発生せずに、増幅した場合と仮定した模式である。
Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）のような広帯域信号を増幅すると、図１３のように入力信号の近傍に相互変調歪（ＩＭ）としてＡＣＰが発生する。
Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）のような広帯域信号を増幅すると、図１３のように入力信号の近傍に相互変調歪（ＩＭ）としてＡＣＰが発生する。
ＦＦ方式の増幅装置においても、主増幅器３の出力信号は図１３のように基本信号はひずむことになる。基本信号の近傍のＩＭ（ＡＣＰ）レベルをパイロット受信機１３において受信し、上記したパイロット信号を用いた方法のように、ＡＣＰレベルを下げるように歪除去ループを制御すれば、パイロット信号を用いる必要はない。パイロット信号を用いない増幅装置の構成を図１４に示す。図１４は、周波数固定ＡＣＰ受信方式のＦＦ増幅装置の構成ブロック図である。
また、従来の歪補償増幅装置としては、別の構成のものもあった。図１１は、別の従来の歪補償増幅装置の構成を示す構成ブロック図である。
図１１の歪補償増幅装置は、入力信号に対して歪補償を行う歪補償回路２１と、入力された信号を増幅する主増幅器２２と、入力された信号を分岐する方向性結合器２３と、増幅信号中のＡＣＰレベルを検出する歪検出器２４と、歪補償回路２１に対して補償量の制御を行う制御部２５とから構成されている。
そして、図１１の歪補償増幅装置においては、主増幅器２２の出力にＩＭ（ＡＣＰ）を生じるので、歪検出器２４で検出したＡＣＰレベルが小さくなるように、制御部２５が補償回路２１を制御するフィードバックループを構成し、歪補償を行うものである。
また、従来の歪補償増幅装置としては、別の構成のものもあった。図１１は、別の従来の歪補償増幅装置の構成を示す構成ブロック図である。
図１１の歪補償増幅装置は、入力信号に対して歪補償を行う歪補償回路２１と、入力された信号を増幅する主増幅器２２と、入力された信号を分岐する方向性結合器２３と、増幅信号中のＡＣＰレベルを検出する歪検出器２４と、歪補償回路２１に対して補償量の制御を行う制御部２５とから構成されている。
そして、図１１の歪補償増幅装置においては、主増幅器２２の出力にＩＭ（ＡＣＰ）を生じるので、歪検出器２４で検出したＡＣＰレベルが小さくなるように、制御部２５が補償回路２１を制御するフィードバックループを構成し、歪補償を行うものである。
尚、先行文献として、平成１５年１０月３日公開の特開２００３−２８３２５９号がある。
当該先行技術に記載の歪補償増幅器は、マルチキャリアに対応し、パイロット信号を使用したフィードフォワード方式の増幅器となっている（特許文献１参照）。
当該先行技術に記載の歪補償増幅器は、マルチキャリアに対応し、パイロット信号を使用したフィードフォワード方式の増幅器となっている（特許文献１参照）。
ここで、パイロット信号を用いない増幅装置におけるキャリアレベルの変動に対する歪補償について図１５，１６を参照しながら説明する。図１５及び図１６は、ＡＣＰ受信方式のＦＦ動作の説明図であり、図１５は、１キャリアのスペクトラム模式図であり、図１６は、マルチキャリアの場合のスペクトラム模式図である。尚、図中における横軸は周波数であり、縦軸は信号レベルである。
システムが、基本信号の周波数情報を与えてくれる場合、図１５に示すように、基本信号の近傍にＡＣＰ受信周波数をあわせることによりパイロットレスは実現できる。
１キャリアの場合はキャリアの近傍にＡＣＰ受信周波数を固定し、キャリアのレベルが変わっても、ＡＣＰのレベルが変動するだけである。そのため、低レベルの場合は、歪除去ループは大きなキャンセル量は必要とせず、高レベルのときはＡＣＰのレベルも大きいため、歪除去ループのキャンセル量も広範囲となって正確なキャンセル量が得られるため、この方法は１キャリアの場合には優れている。
１キャリアの場合はキャリアの近傍にＡＣＰ受信周波数を固定し、キャリアのレベルが変わっても、ＡＣＰのレベルが変動するだけである。そのため、低レベルの場合は、歪除去ループは大きなキャンセル量は必要とせず、高レベルのときはＡＣＰのレベルも大きいため、歪除去ループのキャンセル量も広範囲となって正確なキャンセル量が得られるため、この方法は１キャリアの場合には優れている。
ところで、マルチキャリアの場合、各々のキャリアにレベル差がなく高レベルの場合は、主増幅器３によって各キャリアに歪が発生するが、図１６Ａにおける点線のように歪みも大きく発生し、ＡＣＰ受信レベルも大きくなる。そのため、十分なＡＣＰ受信ダイナミックレンジを確保でき、歪除去ループのキャンセル量も十分取れる。
しかしながら、ＡＣＰ受信周波数が固定されている場合、図１６Ｂに示すように、キャリアｆ３が高レベルで他のキャリアレベルが減少し各々のキャリアにレベル差が生じた場合には、キャリアｆ１の側帯に固定されているＡＣＰレベルも減少するため歪除去ループのキャンセル量は減少し、キャリアｆ４のＡＣＰのキャンセルは期待できないという問題点があった。
また、ＡＣＰ受信周波数を時間周期的に切り替える方法もあるが、この場合、切り替えにある程度の時間がかかり、切り替え周期が早い場合は、高速で高価な制御処理部が必要になるという問題点があった。
本発明は上記実情に鑑みて為されたもので、パイロット信号を使用せず、複数キャリア信号の基本信号にレベル差があっても安定した歪補償を実現する増幅装置を提供することを目的とする。
上記従来例の問題点を解決するための本発明は、複数キャリア信号を受信するフィードフォワード方式の増幅装置であって、入力信号を第１のルートと第２のルートに分岐し、第１のルートでは入力信号の位相及び振幅を調整して増幅し、第２のルートでは入力信号を遅延し、第１のルートからの信号を出力すると共に、第１と第２のルートから出力された信号を逆位相で合成して入力信号中の基本波成分信号を相殺し、歪成分信号として出力する歪検出ループと、
更に、第３と第４のルートを備え、第３のルートでは第１のルートから出力された信号を遅延し、第４のルートでは歪成分信号の位相及び振幅を調整して増幅し、第３と第４のルートから出力された信号を逆位相で合成して増幅信号として出力する歪補償ループと、
第４のルートにおける歪成分信号のレベルを検出する歪検出部と、
隣接チャネルの漏洩電力を検出する受信機と、
入力信号の入力レベルを監視する入力監視部と、
出力信号の出力レベルを監視する出力監視部と、
歪検出部と受信機において検出された信号レベルに基づいて、歪検出ループにおける入力信号の位相又は振幅の調整又は／及び歪補償ループにおける歪成分信号の位相及び振幅の調整若しくは双方の制御を行い、入力された信号若しくは出力された信号のレベルと受信機において検出された信号レベルに応じて隣接チャネルの漏洩電力の検出周波数箇所を、基本波成分信号の低域側近傍又は高域側近傍のいずれかにおいて前記受信機の信号レベルが高い方にシフトする制御部とを有することを特徴としている。
更に、第３と第４のルートを備え、第３のルートでは第１のルートから出力された信号を遅延し、第４のルートでは歪成分信号の位相及び振幅を調整して増幅し、第３と第４のルートから出力された信号を逆位相で合成して増幅信号として出力する歪補償ループと、
第４のルートにおける歪成分信号のレベルを検出する歪検出部と、
隣接チャネルの漏洩電力を検出する受信機と、
入力信号の入力レベルを監視する入力監視部と、
出力信号の出力レベルを監視する出力監視部と、
歪検出部と受信機において検出された信号レベルに基づいて、歪検出ループにおける入力信号の位相又は振幅の調整又は／及び歪補償ループにおける歪成分信号の位相及び振幅の調整若しくは双方の制御を行い、入力された信号若しくは出力された信号のレベルと受信機において検出された信号レベルに応じて隣接チャネルの漏洩電力の検出周波数箇所を、基本波成分信号の低域側近傍又は高域側近傍のいずれかにおいて前記受信機の信号レベルが高い方にシフトする制御部とを有することを特徴としている。
また、本発明は、上記増幅装置において、制御部が、隣接チャネルの漏洩電力の信号レベルを記憶しておき、隣接チャネルの漏洩電力の検出周波数箇所をシフトした結果、シフト後における隣接チャネルの漏洩電力の信号レベルとシフト前における隣接チャネルの漏洩電力の信号レベルとを比較して、一定量以上の信号レベルの増加がない場合には、隣接チャネルの漏洩電力の検出周波数箇所を元に戻すことを特徴としている。
また、本発明は、複数キャリア信号を受信するフィードフォワード方式の増幅装置であって、入力信号を第１のルートと第２のルートに分岐し、第１のルートでは入力信号の位相及び振幅を調整して増幅し、第２のルートでは入力信号を遅延し、第１のルートからの信号を出力すると共に、第１と第２のルートから出力された信号を逆位相で合成して入力信号中の基本波成分信号を相殺し、歪成分信号として出力する歪検出ループと、
更に、第３と第４のルートを備え、第３のルートでは第１のルートから出力された信号を遅延し、第４のルートでは歪成分信号の位相及び振幅を調整して増幅し、第３と第４のルートから出力された信号を逆位相で合成して増幅信号として出力する歪補償ループと、
第４のルートにおける歪成分信号のレベルを検出する歪検出部と、
隣接チャネルの漏洩電力を検出する受信機と、
入力信号の入力レベルを監視する入力監視部と、
出力信号の出力レベルを監視する出力監視部と、
歪検出部と受信機において検出された信号レベルに基づいて、歪検出ループにおける入力信号の位相又は振幅の調整又は／及び歪補償ループにおける歪成分信号の位相及び振幅の調整若しくは双方の制御を行い、隣接チャネルの漏洩電力の信号レベルを記憶しておき、特定時間間隔で隣接チャネルの漏洩電力の検出周波数箇所をシフトし、当該シフトの結果、シフト後における隣接チャネルの漏洩電力の信号レベルとシフト前における隣接チャネルの漏洩電力の信号レベルとを比較して、一定量以上の信号レベルの増加がある場合に、隣接チャネルの漏洩電力の検出周波数箇所を維持する制御部とを有することを特徴としている。
更に、第３と第４のルートを備え、第３のルートでは第１のルートから出力された信号を遅延し、第４のルートでは歪成分信号の位相及び振幅を調整して増幅し、第３と第４のルートから出力された信号を逆位相で合成して増幅信号として出力する歪補償ループと、
第４のルートにおける歪成分信号のレベルを検出する歪検出部と、
隣接チャネルの漏洩電力を検出する受信機と、
入力信号の入力レベルを監視する入力監視部と、
出力信号の出力レベルを監視する出力監視部と、
歪検出部と受信機において検出された信号レベルに基づいて、歪検出ループにおける入力信号の位相又は振幅の調整又は／及び歪補償ループにおける歪成分信号の位相及び振幅の調整若しくは双方の制御を行い、隣接チャネルの漏洩電力の信号レベルを記憶しておき、特定時間間隔で隣接チャネルの漏洩電力の検出周波数箇所をシフトし、当該シフトの結果、シフト後における隣接チャネルの漏洩電力の信号レベルとシフト前における隣接チャネルの漏洩電力の信号レベルとを比較して、一定量以上の信号レベルの増加がある場合に、隣接チャネルの漏洩電力の検出周波数箇所を維持する制御部とを有することを特徴としている。
本発明によれば、複数キャリア信号を受信するフィードフォワード方式の増幅装置であって、入力信号を第１のルートと第２のルートに分岐し、第１のルートでは入力信号の位相及び振幅を調整して増幅し、第２のルートでは入力信号を遅延し、第１のルートからの信号を出力すると共に、第１と第２のルートから出力された信号を逆位相で合成して入力信号中の基本波成分信号を相殺し、歪成分信号として出力する歪検出ループと、更に、第３と第４のルートを備え、第３のルートでは第１のルートから出力された信号を遅延し、第４のルートでは歪成分信号の位相及び振幅を調整して増幅し、第３と第４のルートから出力された信号を逆位相で合成して増幅信号として出力する歪補償ループと、第４のルートにおける歪成分信号のレベルを検出する歪検出部と、隣接チャネルの漏洩電力の信号レベルを検出する受信機と、入力信号の入力レベルを監視する入力監視部と、出力信号の出力レベルを監視する出力監視部と、歪検出部と受信機において検出された信号レベルと受信機で検出された信号レベルとに基づいて、歪検出ループにおける入力信号の位相又は振幅の調整又は／及び歪補償ループにおける歪成分信号の位相及び振幅の調整若しくは双方の制御を行い、入力された信号若しくは出力された信号のレベルに応じて隣接チャネルの漏洩電力の検出周波数箇所を、基本波成分信号の低域側近傍又は高域側近傍のいずれかにおいて前記受信機の信号レベルが高い方にシフトする制御部とを有するものであり、パイロット信号を使用せず、複数キャリア信号の基本信号にレベル差があっても安定した歪補償を実現できる効果がある。
また、本発明によれば、上記増幅装置において、制御部が、隣接チャネルの漏洩電力の信号レベルを記憶しておき、隣接チャネルの漏洩電力の検出周波数箇所をシフトした結果、シフト後における隣接チャネルの漏洩電力の信号レベルとシフト前における隣接チャネルの漏洩電力の信号レベルとを比較して、一定量以上の信号レベルの増加がない場合には、隣接チャネルの漏洩電力の検出周波数箇所を元に戻すものであり、低域側と高域側とでＡＣＰレベルがアンバランスな場合のみＡＣＰ受信周波数をシフトして、安定したＦＦ制御を行うことができる効果がある。
また、本発明によれば、複数キャリア信号を受信するフィードフォワード方式の増幅装置であって、入力信号を第１のルートと第２のルートに分岐し、第１のルートでは入力信号の位相及び振幅を調整して増幅し、第２のルートでは入力信号を遅延し、第１のルートからの信号を出力すると共に、第１と第２のルートから出力された信号を逆位相で合成して入力信号中の基本波成分信号を相殺し、歪成分信号として出力する歪検出ループと、更に、第３と第４のルートを備え、第３のルートでは第１のルートから出力された信号を遅延し、第４のルートでは歪成分信号の位相及び振幅を調整して増幅し、第３と第４のルートから出力された信号を逆位相で合成して増幅信号として出力する歪補償ループと、第４のルートにおける歪成分信号のレベルを検出する歪検出部と、隣接チャネルの漏洩電力の信号レベルを検出する受信機と、入力信号の入力レベルを監視する入力監視部と、出力信号の出力レベルを監視する出力監視部と、歪検出部と受信機において検出された信号レベルと受信機で検出された信号レベルとに基づいて、歪検出ループにおける入力信号の位相又は振幅の調整又は／及び歪補償ループにおける歪成分信号の位相及び振幅の調整若しくは双方の制御を行い、入力された信号若しくは出力された信号のレベルに応じて隣接チャネルの漏洩電力の検出周波数箇所を、高いレベルのキャリア側の側帯にシフトする制御部とを有するものであり、パイロット信号を使用せず、複数キャリア信号の基本信号にレベル差があっても安定した歪補償を実現でき、更に、低域側と高域側とでＡＣＰレベルがアンバランスな場合のみＡＣＰ受信周波数をシフトして、より安定したＦＦ制御を行うことができる効果がある。
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
本発明の実施の形態に係る増幅装置は、パイロット信号を使用せず、多周波広帯域信号を増幅するためのフィードフォワード（ＦＦ）増幅装置であって、信号の入力段に入力監視部又は信号の出力段に出力監視部を設け、これら監視部からの信号のレベル変動に対して、信号レベルが減少して、ＡＣＰ（隣接チャネル漏洩電力）レベルが大きく減少する場合と、信号レベルが減少せず、ＡＣＰレベルがあまり増加しない場合に、設定されたＡＣＰ受信周波数をマルチキャリアの反対側周波数にシフトするものであり、これにより、複数キャリア信号の基本信号にレベル差があっても安定した歪補償を実現できるものである。
本発明の実施の形態に係る増幅装置は、パイロット信号を使用せず、多周波広帯域信号を増幅するためのフィードフォワード（ＦＦ）増幅装置であって、信号の入力段に入力監視部又は信号の出力段に出力監視部を設け、これら監視部からの信号のレベル変動に対して、信号レベルが減少して、ＡＣＰ（隣接チャネル漏洩電力）レベルが大きく減少する場合と、信号レベルが減少せず、ＡＣＰレベルがあまり増加しない場合に、設定されたＡＣＰ受信周波数をマルチキャリアの反対側周波数にシフトするものであり、これにより、複数キャリア信号の基本信号にレベル差があっても安定した歪補償を実現できるものである。
本発明の実施の形態に係る増幅装置は、Ｗ−ＣＤＭＡ変調波などの多周波広帯域信号を増幅するためのフィードフォワード（ＦＦ）増幅装置において、歪ループ制御を、パイロット信号を使用せずに行う歪補償増幅装置である。
また、本発明の実施の形態に係る増幅装置は、広帯域信号のＡＣＰ（隣接チャネル漏洩電力）を受信して歪ループ制御を行う歪補償増幅装置である。
また、本発明の実施の形態に係る増幅装置は、キャリアレベルの変動があった場合に、即追従するように入力レベルあるいは出力レベルも同時に監視し、そのレベルに変動があったら、ＡＣＰ受信周波数を変更して、歪ループ制御を行う歪補償増幅装置である。
また、本発明の実施の形態に係る増幅装置は、広帯域信号のＡＣＰ（隣接チャネル漏洩電力）を受信して歪ループ制御を行う歪補償増幅装置である。
また、本発明の実施の形態に係る増幅装置は、キャリアレベルの変動があった場合に、即追従するように入力レベルあるいは出力レベルも同時に監視し、そのレベルに変動があったら、ＡＣＰ受信周波数を変更して、歪ループ制御を行う歪補償増幅装置である。
本発明の第１の実施の形態に係る増幅装置について図１を参照しながら説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態に係る増幅装置（第１の増幅装置、以下、本装置とする）の構成ブロック図である。尚、図１２，１４と同様の構成をとる部分については同一の符号を付して説明する。
本発明の第１の実施の形態に係る第１の増幅装置（本装置）は、図１に示すように、第１の方向性結合器１と、第１のベクトル調整器２と、主増幅器３と、第２の方向性結合器４と、第１の遅延線５と、第２のベクトル調整器６と、補助増幅器７と、第２の遅延線８と、第３の方向性結合器９と、歪検出器１０と、制御部１１′と、第４の方向性結合器１２と、受信機１３′と、入力監視部１５と、出力監視部１６とから構成されている。
本発明の第１の実施の形態に係る第１の増幅装置（本装置）は、図１に示すように、第１の方向性結合器１と、第１のベクトル調整器２と、主増幅器３と、第２の方向性結合器４と、第１の遅延線５と、第２のベクトル調整器６と、補助増幅器７と、第２の遅延線８と、第３の方向性結合器９と、歪検出器１０と、制御部１１′と、第４の方向性結合器１２と、受信機１３′と、入力監視部１５と、出力監視部１６とから構成されている。
本装置の各部を具体的に説明する。
第１の方向性結合器１は、入力信号を分配し、第１のベクトル調整器２と第１の遅延線５に出力する。
第１のベクトル調整器２は、第１の方向性結合器１から出力された入力信号の位相及び振幅の調整を行い、調整後の入力信号を主増幅器３に出力する。また、第１のベクトル調整器２は、制御部１１′から出力される制御信号に基づいて入力信号の位相及び振幅の調整量を変更する。尚、ベクトル調整器は、可変位相器及び可変減衰器で実現できる。
第１の方向性結合器１は、入力信号を分配し、第１のベクトル調整器２と第１の遅延線５に出力する。
第１のベクトル調整器２は、第１の方向性結合器１から出力された入力信号の位相及び振幅の調整を行い、調整後の入力信号を主増幅器３に出力する。また、第１のベクトル調整器２は、制御部１１′から出力される制御信号に基づいて入力信号の位相及び振幅の調整量を変更する。尚、ベクトル調整器は、可変位相器及び可変減衰器で実現できる。
主増幅器３は、第１のベクトル調整器２から出力された入力信号を増幅し、第２の方向性結合器４に出力する。図１２の主増幅器と相違するのは、パイロット信号を用いた増幅を行っていない点である。
第２の方向性結合器４は、主増幅器３で増幅された入力信号を第２の遅延線８に出力すると共に、主増幅器３で増幅された入力信号と第１の遅延線５から出力された入力信号とを逆位相で合成し、合成結果を歪成分信号として第２のベクトル調整器６に出力する。
第１の遅延線５は、第１の方向性結合器１から出力された入力信号を遅延させ、第２の方向性結合器４に出力する。尚、第１の遅延線５は、主増幅器３における入力信号の増幅で入力信号が遅延しているため、これに同調させるために設けられたものである。
第２のベクトル調整器６は、第２の方向性結合器４から出力された歪成分信号の位相及び振幅の調整を行い、調整後の入力信号を補助増幅器７に出力する。また、第２のベクトル調整器６は、制御部１１′から出力される制御信号に基づいて入力信号の位相及び振幅の調整量を変更する。尚、ベクトル調整器は、可変位相器及び可変減衰器で実現できる。
補助増幅器７は、第２のベクトル調整器６から出力された歪成分信号を増幅し、第３の方向性結合器９に出力する。
第２の遅延線８は、第２の方向性結合器４から出力された入力信号を遅延させ、第３の方向性結合器９に出力する。尚、第２の遅延線８は、補助増幅器７における歪成分信号の増幅で歪成分信号が遅延しているため、これに同調させるために設けられたものである。
第２の遅延線８は、第２の方向性結合器４から出力された入力信号を遅延させ、第３の方向性結合器９に出力する。尚、第２の遅延線８は、補助増幅器７における歪成分信号の増幅で歪成分信号が遅延しているため、これに同調させるために設けられたものである。
第３の方向性結合器９は、第２の遅延線８から出力された入力信号と補助増幅器７で増幅された歪成分信号とを逆位相で合成し、合成結果を増幅信号として出力する。
歪検出器１０は、第２の方向性結合器４から出力される歪成分信号について歪成分信号のレベルを検出し、検出結果を制御部１１′に出力する。
歪検出器１０は、第２の方向性結合器４から出力される歪成分信号について歪成分信号のレベルを検出し、検出結果を制御部１１′に出力する。
制御部１１′は、歪検出器１０で検出された歪成分信号のレベルに基づいて第１のベクトル調整器２における位相及び振幅の調整量を決定し、当該調整量に変更する旨の制御信号を第１のベクトル調整器２に出力する。
また、制御部１１′は、受信機１３′で検出されたＡＣＰ信号の受信レベルに基づいて第２のベクトル調整器６における位相及び振幅の調整量を決定し、当該調整量に変更する旨の制御信号を第２のベクトル調整器６に出力する。
尚、制御部１１′は、第１，２のベクトル調整器２，６における調整量を、歪検出器１０と受信機１３′での検出された両方のレベルに基づいて決定するようにしてもよい。
また、制御部１１′は、受信機１３′で検出されたＡＣＰ信号の受信レベルに基づいて第２のベクトル調整器６における位相及び振幅の調整量を決定し、当該調整量に変更する旨の制御信号を第２のベクトル調整器６に出力する。
尚、制御部１１′は、第１，２のベクトル調整器２，６における調整量を、歪検出器１０と受信機１３′での検出された両方のレベルに基づいて決定するようにしてもよい。
また、制御部１１′は、入力監視部１５からの監視結果と出力監視部１６からの監視結果、及び受信機１３′からのＡＣＰ受信レベル（ＡＣＰレベル）を入力し、各レベルの値を内部に記憶しておき、信号レベルによってＡＰＣ受信周波数の設定位置を、マルチキャリアの低域側若しくは高域側にシフトするか、又はシフトさせないかの制御を行う。制御部１１′におけるＡＰＣ受信周波数の設定位置の具体的なシフト制御は、後述する。
第４の方向性結合器１２は、第３の方向性結合器９から出力される増幅信号を分配し、出力端子（ＯＵＴ）に出力すると共に、受信機１３′に出力する。
受信機１３′は、第４の方向性結合器１２から出力された増幅信号のうち、制御部１１′によって設定された周波数の信号（ＡＣＰ信号）を受信して、ＡＣＰ信号の受信レベルを検出し、制御部１１′に検出結果をＡＣＰレベルとして出力する。
受信機１３′は、第４の方向性結合器１２から出力された増幅信号のうち、制御部１１′によって設定された周波数の信号（ＡＣＰ信号）を受信して、ＡＣＰ信号の受信レベルを検出し、制御部１１′に検出結果をＡＣＰレベルとして出力する。
入力監視部１５は、入力レベルを監視し、監視結果を制御部１１′に出力する。
出力監視部１６は、出力レベルを監視し、監視結果を制御部１１′に出力する。
出力監視部１６は、出力レベルを監視し、監視結果を制御部１１′に出力する。
次に、本装置におけるキャリアレベルの変動に対する歪補償について図２を参照しながら説明する。図２は、本発明の実施の形態に係るスペクトラム模式図である。
図２Ａに示すように、本装置の制御部１１′は、ＡＣＰ受信周波数をマルチキャリアの低域側か広域側の近傍に設定する。キャリアの配置に関しては、システムにおいて常に一定、または、システムから周波数情報を与えられるのが一般的であり、その情報を利用してＡＣＰ受信周波数を設定する。
本装置の特徴として、制御部１１′は、与えられたマルチキャリアの周波数に基づいて、予めマルチキャリアの低域側と高域側の近傍にそれぞれＡＣＰ受信周波数を用意しておき、低域側の周波数か高域側の周波数のいずれかを受信機１３′にＡＣＰ受信周波数として設定するようになっている。
システム側からの情報によってＡＣＰ受信周波数を決定できない場合には、制御部１１′が、ＡＣＰ受信周波数を順次スキャンするよう受信機１３′を制御して、受信機１３′からの受信レベルが大幅に変化する周波数の、すぐ外側（マルチキャリアの低域側又は高域側の近傍）に１本ずつＡＣＰ受信周波数を決定してもよい。
尚、受信機１３′には、予め低域側の周波数又は高域側の周波数をＡＣＰ受信周波数のデフォルトとして設定しておいてもよい。図２Ａでは、マルチキャリアの低域側にＡＣＰ受信周波数を設定している場合を例にしている。そして、受信機１３′は、制御部１１′によって設定されているＡＣＰ受信周波数の信号を受信して、ＡＣＰレベルを検出するようになっている。
図２Ａに示すように、本装置の制御部１１′は、ＡＣＰ受信周波数をマルチキャリアの低域側か広域側の近傍に設定する。キャリアの配置に関しては、システムにおいて常に一定、または、システムから周波数情報を与えられるのが一般的であり、その情報を利用してＡＣＰ受信周波数を設定する。
本装置の特徴として、制御部１１′は、与えられたマルチキャリアの周波数に基づいて、予めマルチキャリアの低域側と高域側の近傍にそれぞれＡＣＰ受信周波数を用意しておき、低域側の周波数か高域側の周波数のいずれかを受信機１３′にＡＣＰ受信周波数として設定するようになっている。
システム側からの情報によってＡＣＰ受信周波数を決定できない場合には、制御部１１′が、ＡＣＰ受信周波数を順次スキャンするよう受信機１３′を制御して、受信機１３′からの受信レベルが大幅に変化する周波数の、すぐ外側（マルチキャリアの低域側又は高域側の近傍）に１本ずつＡＣＰ受信周波数を決定してもよい。
尚、受信機１３′には、予め低域側の周波数又は高域側の周波数をＡＣＰ受信周波数のデフォルトとして設定しておいてもよい。図２Ａでは、マルチキャリアの低域側にＡＣＰ受信周波数を設定している場合を例にしている。そして、受信機１３′は、制御部１１′によって設定されているＡＣＰ受信周波数の信号を受信して、ＡＣＰレベルを検出するようになっている。
ここで、主増幅器３のＩＭ特性としては、主増幅器３の出力が変動すると、ＩＭ量（ＡＣＰレベル）はそれ以上に変動するという特性がある。そこで、本装置の制御部１１′では、図２Ｂに示すように、主増幅器３のＩＭ発生の特性を利用して、より適切なＡＣＰ信号に基づいて歪補償を行うために、ＡＣＰ受信周波数を、マルチキャリアの低域側から高域側に、若しくは高域側から低域側にとシフトさせる。
具体的には、制御部１１′は、受信機１３′に対するＡＣＰ受信周波数の制御を、入力監視部１５からの入力レベル又は出力監視部１６からの出力レベルの変動と、ＡＣＰレベルの変動とに基づいて行う。
具体的には、制御部１１′は、受信機１３′に対するＡＣＰ受信周波数の制御を、入力監視部１５からの入力レベル又は出力監視部１６からの出力レベルの変動と、ＡＣＰレベルの変動とに基づいて行う。
次に、本装置における動作について、以下の４つの例（例１〜４）を説明する。
例１として、低域側キャリアの近傍にＡＣＰ受信周波数が設定されている場合に、低域側のキャリアレベルが減少して入力監視部１５の入力レベルが減少すると、それまで受信していたＡＣＰレベルは更に減少する。このとき、制御部１１′は、ＡＣＰ受信周波数を高域側にシフトさせ、受信機１３′に高域側のＡＣＰ受信周波数を設定する。
例１として、低域側キャリアの近傍にＡＣＰ受信周波数が設定されている場合に、低域側のキャリアレベルが減少して入力監視部１５の入力レベルが減少すると、それまで受信していたＡＣＰレベルは更に減少する。このとき、制御部１１′は、ＡＣＰ受信周波数を高域側にシフトさせ、受信機１３′に高域側のＡＣＰ受信周波数を設定する。
例２として、低域側キャリアの近傍にＡＣＰ受信周波数が設定されている場合に、高域側のキャリアレベルが減少すると、入力監視部１５の入力レベルは減少するが、低域側のＡＣＰ受信レベルはさほど変化しない。この場合には、現在設定されているＡＣＰ受信周波数で十分な歪補償が得られるので、制御部１１′は、ＡＣＰ受信周波数をシフトしない。
例３として、低域側キャリアの近傍にＡＣＰ受信周波数が設定されている場合に、低域側のキャリアレベルが増加すると、入力監視部１５の入力レベルが増加し、かつ、それまで受信していたＡＣＰレベルは更に増加する。このとき、制御部１１′は、ＡＣＰ受信周波数をシフトしない。
例４として、低域側キャリアの近傍にＡＣＰ受信周波数が設定されている場合に、高域側のキャリアレベルが増加すると、入力監視部１５の入力レベルは増加するが、低域側のＡＣＰ受信レベルはさほど変化しない。この場合、十分な歪補償が実現できない恐れがあるので、制御部１１′は、ＡＣＰ受信周波数を高城側にシフトする。
ＡＣＰ受信周波数をシフトする条件となるキャリアレベル（入力レベル及び出力レベル）の変動量とそれに応じたＡＣＰレベルの変動量は、閾値として制御部１１′に予め記憶しておく。制御部１１′は、ＡＣＰレベルの変動量を、キャリアレベルの変動に応じたＡＣＰレベルの変動閾値と比較して、ＡＣＰ受信周波数をシフトするか否かを判断して制御する。
尚、基本信号のレベル変動の設定は、キャリア数ごとに行っても良い。例えば、４キャリアの場合は１キャリアを除く他のキャリアが変動すれば、基本信号のレベル変動は大きくＡＣＰ受信周波数をシフトする。１キャリアのみの変動であれば、基本信号のレベル変動は小さく、また、変動していない残りのキャリアにＡＣＰレベルが大きく依存している場合にはＡＣＰ受信周波数のシフトは行わないようにする。
次に、本装置における動作について図３を参照しながら説明する。図３は、本発明の実施の形態に係る増幅装置の制御部における処理を示すフローチャートである。尚、図３においては、マルチキャリアの低域側にＡＣＰ受信周波数を設定している場合を例にしている。
図３に示すように、制御部１１′は、入力監視部１５からの監視結果を監視しており、入力レベルの変動があるかどうかを判定する（Ｓ１）。入力レベルに変動があると（Ｙｅｓの場合）、次に、入力レベルの減少があるか否かを判定する（Ｓ２）。
判定処理Ｓ２で入力レベルが減少していると判定されると（Ｙｅｓの場合）、次に、ＡＣＰレベルの減少量が大きいか否か判定される（Ｓ３）。判定処理Ｓ３でＡＣＰレベルの減少量が大きくない、つまり、ＡＣＰレベルが一定量以上減少していない場合には（Ｎｏの場合）、キャリア全体としての入力レベルは低下しても、設定されているＡＣＰ周波数側のキャリアレベルの低下は小さいことを意味するので、ＡＣＰ受信周波数のシフトを行わず、処理を終了する。
判定処理Ｓ３でＡＣＰレベルの減少量が大きい、つまりＡＣＰレベルが一定量以上減少している場合には（Ｙｅｓの場合）、ＡＣＰ受信周波数を反対側周波数にシフトする処理を行い（Ｓ５）、処理を終了する。
判定処理Ｓ３でＡＣＰレベルの減少量が大きい、つまりＡＣＰレベルが一定量以上減少している場合には（Ｙｅｓの場合）、ＡＣＰ受信周波数を反対側周波数にシフトする処理を行い（Ｓ５）、処理を終了する。
判定処理Ｓ２で入力レベルが減少していなければ（Ｎｏの場合）、次に、ＡＣＰレベルの増加量が小さいか否か判定される（Ｓ４）。判定処理Ｓ４でＡＣＰレベルの増加量が小さくない、つまりＡＣＰレベルが一定量以上増加していれば（Ｎｏの場合）、ＡＣＰ受信周波数のシフトを行わず、処理を終了する。
判定処理Ｓ４でＡＣＰレベルの増加量が小さい、つまりＡＣＰレベルが一定量以上増加していない場合（Ｙｅｓの場合）、キャリア全体としての入力レベルは増加しているのに、設定されているＡＣＰ順周波数側のキャリアレベルの増加が小さいということは、反対側のキャリアレベルが増加していることが予想されるので、ＡＣＰ受信周波数を反対側周波数にシフトする処理を行い（Ｓ５）、処理を終了する。
判定処理Ｓ４でＡＣＰレベルの増加量が小さい、つまりＡＣＰレベルが一定量以上増加していない場合（Ｙｅｓの場合）、キャリア全体としての入力レベルは増加しているのに、設定されているＡＣＰ順周波数側のキャリアレベルの増加が小さいということは、反対側のキャリアレベルが増加していることが予想されるので、ＡＣＰ受信周波数を反対側周波数にシフトする処理を行い（Ｓ５）、処理を終了する。
ここでは、基本信号のレベル変動については、入力監視部１５からの入力レベルについて述べたが、図１の出力監視部１６からの出力レベルに基づいて行ってもよい。
また、出力監視部１６は方向性結合器１２の後段若しくは前段に設置しても良い。
また、出力監視部１６は方向性結合器１２の後段若しくは前段に設置しても良い。
次に、マルチキャリアの入力信号に対する本装置の動作を説明する。
マルチキャリアの入力信号は、第１の方向性結合器１に入力され、第１の方向性結合器１によって分配され、第１のベクトル調整器２と第１の遅延線５に出力される。第１のベクトル調整器２に入力された入力信号は、位相及び振幅の調整が行われ、更に主増幅器３で増幅が為され、第２の方向性結合器４に出力される。また、第１の遅延線５に入力された入力信号は、信号の遅延が為され、第２の方向性結合器４に出力される。
マルチキャリアの入力信号は、第１の方向性結合器１に入力され、第１の方向性結合器１によって分配され、第１のベクトル調整器２と第１の遅延線５に出力される。第１のベクトル調整器２に入力された入力信号は、位相及び振幅の調整が行われ、更に主増幅器３で増幅が為され、第２の方向性結合器４に出力される。また、第１の遅延線５に入力された入力信号は、信号の遅延が為され、第２の方向性結合器４に出力される。
第２の方向性結合器４では、主増幅器３で増幅された入力信号が第２の遅延線８に出力されると共に、主増幅器３で増幅された入力信号と第１の遅延線５で遅延された入力信号が逆位相で合成され、入力信号中の基本波成分が相殺され、結果として歪成分信号が第２のベクトル調整器６に出力される。
第２の方向性結合器４から出力された歪成分信号は、歪検波器１０で歪レベルが検出され、検出された歪レベルが制御部１１′に入力される。制御部１１′に入力された歪成分信号のレベルによって、制御部１１′は、第１のベクトル調整器２における位相及び振幅の調整を行わせる。
第２のベクトル調整器６に入力された歪成分信号は、位相及び振幅の調整が行われ、補助増幅器７で増幅される。第２の遅延線８で遅延された入力信号と補助増幅器７で増幅された歪成分信号は、第３の方向性結合器１２において逆位相で合成されて、歪成分が相殺され、入力信号中の基本波成分のみの増幅信号が第４の方向性結合器１２に出力される。
第４の方向性結合器１２に入力された信号は、分配されて一方は出力端子（ＯＵＴ）に出力され、他方は受信機１３′に入力される。受信機１３′に入力された信号は、信号のレベルが検出され、そのレベルの値が制御部１１′に出力される。制御部１１′に入力された信号のレベルによって、制御部１１′は、第２のベクトル調整器６における位相及び振幅の調整を行わせる。
尚、制御部１１′では、歪除去ループのキャンセル量を決定する基準として、設定されたＡＣＰ受信周波数を用いるが、図３に示した制御フローに従って、ＡＣＰ受信周波数をマルチキャリアの低域側若しくは高域側にシフトするか、又はシフトさせないかの制御が為されるものである。
本装置によれば、主増幅器３の特性に応じて、基本信号の入力又は出力レベルの変動量と、ＡＣＰレベルの変動量とに基づいて、ＡＣＰ受信周波数をシフトするため、複数キャリア信号の基本信号にキャリア間でレベル差が生じても、安定したＦＦ制御が可能である。
また、本装置は、ＡＣＰ受信回路のみで構成されるため、パイロット送信回路の削除できパイロット信号の管理も不要なため部品点数及び調整工数の低減が可能となり、低価格なＦＦ増幅器を提供できる。
また、本装置では、周期的に周波数の切替を行わないため、高速な処理能力を必要としない。安価な制御部で構成できる。
また、本装置は、ＡＣＰ受信回路のみで構成されるため、パイロット送信回路の削除できパイロット信号の管理も不要なため部品点数及び調整工数の低減が可能となり、低価格なＦＦ増幅器を提供できる。
また、本装置では、周期的に周波数の切替を行わないため、高速な処理能力を必要としない。安価な制御部で構成できる。
次に、本発明の第２の実施の形態に係る増幅装置について説明する。
第２の実施の形態に係る増幅装置（第２の増幅装置）の構成は、図１に示した第１の実施の形態に係る増幅装置（第１の増幅装置）とほぼ同様であるため説明を省略するが、入力監視部１５及び出力監視部１６は設けなくても構わない。以下、図１の符号を用いて説明する。但し、第２増幅装置の制御部１１′におけるＡＣＰ受信周波数のシフトの処理は、第１の増幅装置とは一部異なっている。
第２の実施の形態に係る増幅装置（第２の増幅装置）の構成は、図１に示した第１の実施の形態に係る増幅装置（第１の増幅装置）とほぼ同様であるため説明を省略するが、入力監視部１５及び出力監視部１６は設けなくても構わない。以下、図１の符号を用いて説明する。但し、第２増幅装置の制御部１１′におけるＡＣＰ受信周波数のシフトの処理は、第１の増幅装置とは一部異なっている。
第２の増幅装置では、デフォルトとしてマルチキャリアの低域側又は高域側の近傍に設定されているＡＣＰ受信周波数を用いて歪補償を行っている際に、特定時間間隔で（定期的に）一旦反対側の周波数にシフトしてＡＣＰレベルの変動量をチェックし、一定量以上大きくなった場合にのみ、受信機１３′におけるＡＣＰ受信周波数のデフォルトを当該反対側の周波数に変更するようにしている。尚、第２の増幅装置におけるデフォルトの周波数とは、受信機１３′にＡＣＰ受信周波数として設定されている周波数のことである。
第２の増幅装置の特徴部分について図４を用いて説明する。図４は、第２の増幅装置におけるＡＣＰ受信周波数のシフトの制御を示す模式説明図である。
図４に示すように、マルチキャリアの基本信号の低域側をデフォルトのＡＣＰ受信周波数として設定している場合、制御部１１′は、通常は低域側の周波数で歪補償を行っているが、特定時間経過毎に、高域側の周波数に一旦シフトして、受信機１３′からのシフト前後のＡＣＰレベルを比較する。尚、第１の増幅装置と同様に、第２の増幅装置の制御部１１′は、受信機１３′から入力されたＡＣＰレベルを内部に記憶している。
図４に示すように、マルチキャリアの基本信号の低域側をデフォルトのＡＣＰ受信周波数として設定している場合、制御部１１′は、通常は低域側の周波数で歪補償を行っているが、特定時間経過毎に、高域側の周波数に一旦シフトして、受信機１３′からのシフト前後のＡＣＰレベルを比較する。尚、第１の増幅装置と同様に、第２の増幅装置の制御部１１′は、受信機１３′から入力されたＡＣＰレベルを内部に記憶している。
図４（Ａ）に示すように、シフト後のＡＣＰレベルとシフト前のＡＣＰレベルに一定量以上の差がない場合には、制御部１１′は、ＡＣＰ受信周波数を低域側に戻し、受信機１３′に対するＡＣＰ受信周波数の制御は行わず、低域側の周波数をデフォルトとしたままとする。
また、図４（Ｂ）に示すように、キャリアレベルに変動があった場合など、シフト後のＡＣＰレベルがシフト前に比べて一定量以上大きくなっている場合には、制御部１１′は、シフト後の高域側の周波数をＡＣＰ受信周波数のデフォルトとしてとして受信機１３′に設定し、高域側の周波数を用いて歪補償を行う。
第２の増幅装置の制御部１１′における処理について図５を用いて説明する。図５は、第２の増幅装置の制御部１１′におけるＡＣＰ受信周波数の制御を示すフローチャート図である。
図５に示すように、第２の増幅装置の制御部１１′では、ＡＣＰ受信周波数をデフォルトとは反対側の周波数にするよう、受信機１３′に定期的に指示を出力する（Ｓ１１）。
そして、受信機１３′から入力されたＡＣＰレベルを記憶されているシフト前のＡＣＰレベルと比較し、増加量を判定する（Ｓ１２）。
図５に示すように、第２の増幅装置の制御部１１′では、ＡＣＰ受信周波数をデフォルトとは反対側の周波数にするよう、受信機１３′に定期的に指示を出力する（Ｓ１１）。
そして、受信機１３′から入力されたＡＣＰレベルを記憶されているシフト前のＡＣＰレベルと比較し、増加量を判定する（Ｓ１２）。
判定処理Ｓ２２で、ＡＣＰレベルの増加が大きくない場合、つまりＡＣＰレベルが減少したり一定量以上大きくならなかった場合（Ｎｏの場合）には、制御部１１′は、受信機１３′のＡＣＰ受信周波数をシフト前の周波数に戻して歪制御を行う（Ｓ１３）。
判定処理Ｓ２２で、ＡＣＰレベルの増加が大きい場合、つまりＡＣＰレベルが一定量以上大きくなった場合（Ｙｅｓの場合）には、制御部１１′は、受信機１３′のＡＣＰ受信周波数をそのまま（シフト後の周波数のまま）に維持して歪制御を行い（Ｓ１４）、受信機１３′に対してＡＣＰ受信周波数のデフォルトをシフト後の周波数に変更して設定する（Ｓ１５）。このようにして第２の増幅装置におけるＡＣＰ受信周波数の設定が行われる。
本発明の第２の実施の形態に係る増幅装置によれば、定期的にＡＣＰ受信周波数を反対側に一旦シフトしてＡＣＰレベルの変動をチェックして、マルチキャリアの低域側のＡＣＰ周波数と高域側のＡＣＰ周波数とでＡＣＰレベルの差が大きい場合に、ＡＣＰレベルが大きい方の周波数をＡＣＰ受信周波数として受信機１３′に設定するようにしているので、低域側と高域側とでＡＣＰレベルがアンバランスな場合のみ、ＡＣＰ受信周波数をシフトするため、安定したＦＦ制御が可能となる。
次に、本発明の第３の実施の形態に係る増幅装置について説明する。
第３の実施の形態に係る増幅装置（第３の増幅装置）の構成は、図１に示した第１の実施の形態に係る増幅装置（第１の増幅装置）と同様であるため、以下、図１の符号を用いて説明する。但し、第３の増幅装置の制御部１１′におけるＡＣＰ受信周波数のシフトの処理は、第１、第２の増幅装置とは一部異なっている。
第３の実施の形態に係る増幅装置（第３の増幅装置）の構成は、図１に示した第１の実施の形態に係る増幅装置（第１の増幅装置）と同様であるため、以下、図１の符号を用いて説明する。但し、第３の増幅装置の制御部１１′におけるＡＣＰ受信周波数のシフトの処理は、第１、第２の増幅装置とは一部異なっている。
上述した第２の増幅装置では、ＡＣＰ受信周波数を特定時間間隔で一旦シフトしてＡＣＰレベルの変動量をチェックしたが、第３の増幅装置では、第１の増幅装置と同様に、基本信号の入力レベル又は出力レベルの変動量と、ＡＣＰレベルの変動量とに基づいてＡＣＰ受信周波数のシフトを行うものであり、更に、シフトした結果のＡＣＰレベルとシフト前のＡＣＰレベルとを比較して、一定量以上のＡＣＰレベルの増加がない場合には、ＡＣＰ受信周波数を元に戻すものである。尚、第１及び第２の増幅装置と同様に、第３の増幅装置の制御部１１′は、受信機１３′から入力されたＡＣＰレベルを内部に記憶しているものである。
第３の増幅装置の制御部１１′におけるＡＣＰ受信周波数のシフトの処理について図６を用いて説明する。図６は、第３の増幅装置の制御部１１′におけるＡＣＰ受信周波数の制御を示すフローチャート図である。
尚、図６のＳ２１〜Ｓ２５の処理は、図３に示した第１の増幅装置の制御部１１′における処理のＳ１〜Ｓ５と同様であるため、説明を省略する。
尚、図６のＳ２１〜Ｓ２５の処理は、図３に示した第１の増幅装置の制御部１１′における処理のＳ１〜Ｓ５と同様であるため、説明を省略する。
図６のＳ２１〜Ｓ２５に示すように、第３の増幅装置の制御部１１′は、第１の増幅装置における処理と同様に、入力監視部１５からの入力レベルの変動量とＡＣＰレベルの変動量に基づいて、設定されているＡＣＰ受信周波数をマルチキャリアの反対側に設けられた周波数にシフトすると（Ｓ２５）、受信機１３′からのＡＣＰレベルをチェックし、シフト後のＡＣＰレベルが、記憶されているシフト前のＡＣＰレベルと比較して一定量以上大きくなったかどうかを判定する。
判定処理Ｓ２１でシフト後のＡＣＰレベルがシフト前のＡＣＰレベルより一定量以上大きくなった場合（Ｙｅｓの場合）には、制御部１１′は、ＡＣＰ受信周波数をシフト後の周波数のままとして、処理Ｓ２１に戻って制御を繰り返す。
判定処理２１でシフト後のＡＣＰレベルがシフト前のＡＣＰレベルより一定量以上大きくなっていなかった場合、つまり、シフトしてもＡＣＰレベルが減少又は同等又はわずかしか増加していなかった場合には、ＡＣＰ受信周波数をシフト前の周波数に戻して受信機１３′に設定する（Ｓ２７）。
このようにして第３の増幅装置の処理が行われるものである。尚、図６の処理では入力監視部１５からの入力レベルを用いているが、出力監視部１６からの出力レベルを用いて処理を行っても構わない。
このようにして第３の増幅装置の処理が行われるものである。尚、図６の処理では入力監視部１５からの入力レベルを用いているが、出力監視部１６からの出力レベルを用いて処理を行っても構わない。
本発明の第３の実施の形態に係る増幅装置によれば、基本信号の入力又は出力レベルの変動量と、ＡＣＰレベルの変動量とに基づいて、ＡＣＰ受信周波数を反対側にシフトしているので、複数キャリア信号の基本信号にキャリア間でレベル差が生じても、安定したＦＦ制御が可能である。
また、第３の増幅装置によれば、マルチキャリアの低域側のＡＣＰ周波数と高域側のＡＣＰ周波数とでＡＣＰレベルがアンバランスな場合のみ、ＡＣＰ受信周波数をシフトするため、安定したＦＦ制御が可能となる。
また、第３の増幅装置によれば、マルチキャリアの低域側のＡＣＰ周波数と高域側のＡＣＰ周波数とでＡＣＰレベルがアンバランスな場合のみ、ＡＣＰ受信周波数をシフトするため、安定したＦＦ制御が可能となる。
次に、上述した第１〜第３の増幅装置において、より安定した歪補償を行う制御方法について説明する。本制御方法は、図１に示した増幅装置の制御部１１′において第１のベクトル調整器２又は／及び第２のベクトル調整器を制御する際の制御方法であり、第１〜第３の増幅装置のいずれにも適用可能なものである。また、本制御方法は、図１１に示した増幅装置の制御部２５にも適用可能である。ここでは、図１の増幅装置に適用した場合を例として説明する。
制御部１１′は、第１の歪補償ループにおいては、歪検出器１０からの歪検出量に基づいて、検出力が最小となるよう、第１のベクトル調整器２における位相値及び振幅値を制御している。また、制御部１１′は、第２の歪補償ループにおいて、受信機１３′からのＡＣＰレベルが最小となるよう、第２のベクトル調整器６の位相値及び振幅値を制御している。
ここで、２つの正弦波信号を加算したときの抑圧量について図７を用いて簡単に説明する。図７は、２つの正弦波信号を加算したときの抑圧量の理論値を示す説明図である。
図７において、横軸は合成する２つの信号の振幅差であり、縦軸がその２つの信号の逆位相差である。ここで、２つの信号とは、結合器で合成される基本信号と歪補償信号である。
図７において、横軸は合成する２つの信号の振幅差であり、縦軸がその２つの信号の逆位相差である。ここで、２つの信号とは、結合器で合成される基本信号と歪補償信号である。
フィードフォワード増幅装置の各歪補償ループにおける抑圧量は図７に示した理論値となり、制御部１１′では、所望の改善量を保持するようにベクトル調整器２及び６の制御を行う。
例えば、３０ｄＢ以上の抑圧量が要求される場合には、図７の斜線で示した領域の振幅差及び位相差が必要となり、制御部１１′は、この振幅差及び位相差の値に基づいてベクトル調整器２及び６を制御する。
例えば、３０ｄＢ以上の抑圧量が要求される場合には、図７の斜線で示した領域の振幅差及び位相差が必要となり、制御部１１′は、この振幅差及び位相差の値に基づいてベクトル調整器２及び６を制御する。
フィードフォワード増幅装置において、歪成分信号の検出値が最小となる最適な制御値（振幅値、位相値）を求める際の制御について図８を用いて説明する。図８は、検出レベルと制御値との関係を示す模式説明図である。
一般に、検出値が最小となる最適な制御値（振幅値、位相値）を求めるには、現在設定されている制御値に微小値を加減算して最適値に近づけていく摂動法が用いられる。フィードフォワード増幅装置の制御部では、各々の歪補償ループにおいて、検出レベルが最小となる最適値が得られるまでベクトル調整器２及び６を制御する。
一般に、検出値が最小となる最適な制御値（振幅値、位相値）を求めるには、現在設定されている制御値に微小値を加減算して最適値に近づけていく摂動法が用いられる。フィードフォワード増幅装置の制御部では、各々の歪補償ループにおいて、検出レベルが最小となる最適値が得られるまでベクトル調整器２及び６を制御する。
仮に、ある時点で、制御値の最適値Ａが得られたとしても、常に現在の制御値が現時点での最適値かどうかを判断し続けなければならないため、制御値Ａを前後させて常時最適値を求める制御を行うことになる。そのため、無線特性としては常にＩＭ（ＡＣＰ）が動いている状態となり、最適値に収束するまでに時間がかかる。
そこで、本制御方法は、検出レベルに閾値を設け、検出レベルが閾値未満（又は閾値以下）となった場合には制御部１１′におけるベクトル調整器２及び６に対する制御を停止するようにして、ＡＣＰが不安定になるのを防ぎ、安定な歪補償制御を行うものである。
本制御方法の第１の例について、図９を用いて説明する。図９は、本装置の制御部における制御方法の第１の例を示す模式説明図である。
図９に示すように、制御部１１′は、要求される検出レベルよりも低いレベルに閾値を設定し、内部に記憶しておく。そして、制御部１１′は、制御開始点Ｓから、摂動により、最適値に向かって制御値を移動させていき、検出レベルが、閾値よりも低くなった場合には摂動の制御を止める。ベクトル調整器には、その時点の制御値が保持されたままとなる。
図９に示すように、制御部１１′は、要求される検出レベルよりも低いレベルに閾値を設定し、内部に記憶しておく。そして、制御部１１′は、制御開始点Ｓから、摂動により、最適値に向かって制御値を移動させていき、検出レベルが、閾値よりも低くなった場合には摂動の制御を止める。ベクトル調整器には、その時点の制御値が保持されたままとなる。
このように、本制御方法では、必要以上の制御を行わないことにより、ＡＣＰが不安定になるのを防ぎ、安定した歪補償を行うことができるものである。増幅器が安定状態であれば、制御値Ａは不動であり、無線特定は安定している。
また、本制御方法では、検出レベルが最小値となるまで制御を続けることはしないが、要求される検出レベルよりも低いレベルに閾値を設定しているため、図７に示した要求範囲の内側の抑圧量を十分に満足することになり、十分な歪補償が得られるものである。
本制御方法では、温度やレベル等の外的要因で摂動のカーブが移動しても、検出レベルが閾値を越えない限り摂動制御は行わない。この場合には、外的要因に追従して検出レベルは滑らかに変化する。
また、図９に点線で示すように、状態変化によって検出レベルが閾値を越えた場合には、制御部１１′は制御値Ａから再び摂動制御を開始して、検出レベルが閾値未満となる制御値Ａ′を得ると、制御を停止する。このようにして本制御方法の第１の例が行われるものである。
次に、本制御方法の第２の例について図１０を用いて説明する。図１０は本装置の制御部における制御方法の第２の例を示す模式説明図である。
図１０に示すように、本制御方法の第２の例では、第１の例と同様に要求される検出レベルよりも低いレベルに閾値を設けておく。制御部１１′は、制御開始点Ｓから摂動制御を始め、一旦は検出レベルが最小となる最適値Ａまで制御を行い、そこで摂動制御を止める。ベクトル調整器には、その時点の制御値が保持される。
図１０に示すように、本制御方法の第２の例では、第１の例と同様に要求される検出レベルよりも低いレベルに閾値を設けておく。制御部１１′は、制御開始点Ｓから摂動制御を始め、一旦は検出レベルが最小となる最適値Ａまで制御を行い、そこで摂動制御を止める。ベクトル調整器には、その時点の制御値が保持される。
そして、図１０に点線で示すように、状態変化等により検出レベルが閾値を越えた場合には、制御部１１′は制御値Ａから再び摂動制御を開始して、検出レベルが閾値未満となる制御値Ａ′を得ると、制御を停止する。若しくは、最適値まで制御してから制御を停止するようにしてもよい。最適値まで制御する場合でも、一旦最適値に達したらその後は検出レベルが閾値を越えるまで摂動制御を行わないので、常時制御を行う場合に比べてＡＣＭは不安定になりにくく、安定した歪補償を行うことができるものである。
本発明の実施の形態に係る増幅装置の制御方法によれば、制御部において歪補償ループのベクトル調整器を制御する際に、制御部が、歪成分の検出レベルとして要求されるレベルよりも低いレベルに閾値を設定しておき、摂動により位相値及び振幅値の制御を行って、検出レベルが閾値未満となった場合に摂動による制御を停止し、当該時点の制御値を保持するようにしているので、必要以上の制御を行わないことにより、ＡＣＰが不安定になるのを防ぎ、安定した歪補償を行うことができる効果がある。
本発明は、パイロット信号を使用せず、複数キャリア信号の基本信号にレベル差があっても安定した歪補償を実現する増幅装置に好適である。
１...第１の方向性結合器、 ２...第１のベクトル調整器、 ３...主増幅器、 ４...第２の方向性結合器、 ５...第１の遅延線、 ６...第２のベクトル調整器、 ７...補助増幅器、 ８...第２の遅延線、 ９...第３の方向性結合器、 １０...歪検出器、 １１，１１′...制御部、 １２...第４の方向性結合器、 １３...パイロット受信機、 １３′...受信機、 １４...パイロット信号発振器、 １５...入力監視部、 １６...出力監視部
Claims (4)
- 複数キャリア信号を受信するフィードフォワード方式の増幅装置であって、入力信号を第１のルートと第２のルートに分岐し、前記第１のルートでは前記入力信号の位相及び振幅を調整して増幅し、前記第２のルートでは前記入力信号を遅延し、前記第１のルートからの信号を出力すると共に、前記第１と前記第２のルートから出力された信号を逆位相で合成して前記入力信号中の基本波成分信号を相殺し、歪成分信号として出力する歪検出ループと、
更に、第３と第４のルートを備え、第３のルートでは前記第１のルートから出力された信号を遅延し、第４のルートでは前記歪成分信号の位相及び振幅を調整して増幅し、前記第３と前記第４のルートから出力された信号を逆位相で合成して増幅信号として出力する歪補償ループと、
前記第４のルートにおける歪成分信号のレベルを検出する歪検出部と、
前記増幅信号から隣接チャネルの漏洩電力の信号レベルを検出する受信機と、
入力信号の入力レベルを監視する入力監視部と、
出力信号の出力レベルを監視する出力監視部と、
前記歪検出部と前記受信機において検出された信号レベルに基づいて、前記歪検出ループにおける入力信号の位相又は振幅の調整又は／及び前記歪補償ループにおける歪成分信号の位相及び振幅の調整若しくは双方の制御を行い、入力された信号若しくは出力された信号のレベルと前記受信機において検出された信号レベルに応じて隣接チャネルの漏洩電力の検出周波数箇所をシフトする制御部とを有することを特徴とする増幅装置。 - 制御部が、入力された信号若しくは出力された信号のレベルと受信機において検出された信号レベルに応じて隣接チャネルの漏洩電力の検出周波数箇所を、基本波成分信号の低域側近傍又は高域側近傍のいずれかにおいて前記受信機の信号レベルが高い方にシフトすることを特徴とする請求項１記載の増幅装置。
- 制御部が、隣接チャネルの漏洩電力の信号レベルを記憶しておき、隣接チャネルの漏洩電力の検出周波数箇所をシフトした結果、シフト後における隣接チャネルの漏洩電力の信号レベルとシフト前における隣接チャネルの漏洩電力の信号レベルとを比較して、一定量以上の信号レベルの増加がない場合には、隣接チャネルの漏洩電力の検出周波数箇所を元に戻すことを特徴とする請求項１又は２記載の増幅装置。
- 複数キャリア信号を受信するフィードフォワード方式の増幅装置であって、入力信号を第１のルートと第２のルートに分岐し、前記第１のルートでは前記入力信号の位相及び振幅を調整して増幅し、前記第２のルートでは前記入力信号を遅延し、前記第１のルートからの信号を出力すると共に、前記第１と前記第２のルートから出力された信号を逆位相で合成して前記入力信号中の基本波成分信号を相殺し、歪成分信号として出力する歪検出ループと、
更に、第３と第４のルートを備え、第３のルートでは前記第１のルートから出力された信号を遅延し、第４のルートでは前記歪成分信号の位相及び振幅を調整して増幅し、前記第３と前記第４のルートから出力された信号を逆位相で合成して増幅信号として出力する歪補償ループと、
前記第４のルートにおける歪成分信号のレベルを検出する歪検出部と、
前記増幅信号から隣接チャネルの漏洩電力の信号レベルを検出する受信機と、
入力信号の入力レベルを監視する入力監視部と、
出力信号の出力レベルを監視する出力監視部と、
前記歪検出部と前記受信機において検出された信号レベルに基づいて、前記歪検出ループにおける入力信号の位相又は振幅の調整又は／及び前記歪補償ループにおける歪成分信号の位相及び振幅の調整若しくは双方の制御を行い、隣接チャネルの漏洩電力の信号レベルを記憶しておき、特定時間間隔で隣接チャネルの漏洩電力の検出周波数箇所をシフトし、当該シフトの結果、シフト後における隣接チャネルの漏洩電力の信号レベルとシフト前における隣接チャネルの漏洩電力の信号レベルとを比較して、一定量以上の信号レベルの増加がある場合に、隣接チャネルの漏洩電力の検出周波数箇所を維持する制御部とを有することを特徴とする増幅装置。
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