JP2007019599A - プリディストーション歪補償方法 - Google Patents

Abstract

【課題】歪補償効果が得られる最適な制御値を装置出力や環境温度に合わせて採取してメモリに記憶させておくことなく、歪補償の制御を適時に行うことができるプリディストーション歪補償方法を提供する。
【解決手段】主増幅器８の出力から搬送波を抑圧して歪成分のみを抽出し、抽出した歪成分が最小となるように可変減衰器６と可変位相器７を制御する。これにより、歪補償効果が得られる最適な制御値を装置出力や環境温度に合わせて採取してテーブルを作成することがなく、歪補償の制御を適時に行うことが可能となる。特に、該テーブルは、歪発生器４１と主増幅器８の組み合わせ毎に、多数の制御値で構成するので、これを作成していたのでは生産性の低下を招くことになるが、これを作成する必要がない分、生産性の大幅な向上が期待できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、携帯電話等の移動体通信システムの基地局送信装置に用いて好適なプリディストーション歪補償増幅装置のプリディストーション歪補償方法に関する。

従来、携帯電話等の移動体通信システムの基地局送信装置用として、多数の信号チャネルを一括して増幅する高効率で且つ線形性の高い増幅装置が開発されている。この種の増幅装置では、プリディストーション歪補償方式を採用して高い直線性を実現している（例えば、特許文献１参照）。

図９は、一般的なプリディストーション歪補償増幅装置の概略構成を示すブロック図である。この図において、入力信号としての搬送波を分配器１で２分配して、その一方を遅延素子２経由で合成器３に入力し、他方を疑似歪発生部４に入力して主増幅器８で発生する相互変調歪成分を抑圧するための疑似歪信号を生成する。疑似歪発生部４では、入力された搬送波を分配器４２で２分配し、その一方を遅延素子４３に入力し、他方を歪発生器４１に入力する。歪発生器４１はトランジスタやダイオードなどの能動素子であり、相互変調歪を発生する。歪発生器４１で発生した歪信号は可変減衰器４５で振幅が調整され、可変位相器４６で位相が調整された後、合成器４４にて遅延素子４３からのタイミング調整された搬送波と合成される。

歪信号を含む搬送波である疑似歪発生部４の出力信号が可変減衰器６、可変位相器７を通過して合成器３に入力され、遅延素子２でタイミング調整された搬送波と合成されて主増幅器８に入力される。主増幅器８では上述の如く相互変調歪が発生するが、この主増幅器８に入力される信号には主増幅器８で発生する相互変調歪と逆位相の歪成分が含まれるので、結果的に主増幅器８で発生する相互変調歪が抑圧される。主増幅器８の出力信号は分配器９で２分配されて、その一方はそのまま出力され、他方は検波回路１０を介して制御回路１２に入力される。制御回路１２は、出力動作点や環境温度に適応的に制御をするため、主増幅器８の出力信号と温度検出回路１１で検出された環境温度値に基づいて可変減衰器６及び可変位相器７を制御する。

特開２００４―４０６６３号公報

しかしながら、従来のプリディストーション歪補償増幅装置においては、次のような問題がある。すなわち、歪補償の適時制御を考えた場合、可変減衰器６と可変位相器７夫々の制御値を決定するに際して、事前に歪補償効果が得られる最適値を装置出力や環境温度に合わせて採取し、それをテーブルとして制御回路１２のメモリに格納する必要がある。すなわち、従来は、歪補償効果が得られる最適値をテーブルとして持ち、このテーブルを参照して可変減衰器６と可変位相器７夫々の制御値を決定するようにしている。このテーブルを作成するには手間がかかり、特に、歪発生器４１と主増幅器８夫々が環境温度や動作点に対して固有のばらつきを有するため、性能を最大限引き出すためには歪発生器４１と主増幅器８の組み合わせ毎に（すなわち製造するプリディストーション歪補償増幅装置毎に）作成する必要があり、多くの手間がかかり、生産性の低下を招く。

本発明は、係る事情に鑑みてなされたものであり、歪補償効果が得られる最適な制御値を装置出力や環境温度に合わせて採取してメモリに記憶させておくことなく、歪補償の制御を適時に行うことができるプリディストーション歪補償方法を提供することを目的とする。

上記目的は下記方法により達成される。
（１） 主増幅器で発生する相互変調歪成分を抑圧するための疑似歪信号を発生する歪発生器を備えると共に、前記疑似歪信号を入力信号に合成して前記主増幅器に入力する合成器を備えるプリディストーション歪補償増幅装置のプリディストーション歪補償方法において、前記主増幅器の出力から入力信号成分を抑圧して歪成分のみを抽出する歪成分抽出工程と、前記歪成分抽出工程で抽出される歪成分が最小となるように装置上の少なくとも１つの制御対象を制御する歪成分最小化工程と、を備える。

（２） 上記（１）に記載のプリディストーション歪補償方法において、前記歪成分最小化工程は、前記制御対象として、入力信号成分が抑圧された前記疑似歪信号の振幅を調整する手段及び位相を調整する手段夫々に対し、前記歪成分抽出工程で抽出される歪成分が最小となるように制御する。

（３） 上記（１）に記載のプリディストーション歪補償方法において、前記歪成分最小化工程は、前記制御対象として、入力信号が含まれた状態の前記疑似歪信号の振幅を調整する手段及び位相を調整する手段夫々に対し、前記歪成分抽出工程で抽出される歪成分が最小となるように制御する。

（４） 上記（１）又は（２）に記載のプリディストーション歪補償方法において、前記歪成分最小化工程は、前記制御対象として、前記歪発生器に対し、前記歪成分抽出工程で抽出される歪成分が最小となるように供給電圧を制御する。

（５） 上記（１）乃至（３）のいずれかに記載のプリディストーション歪補償方法において、前記歪成分最小化工程は、前記制御対象として、前記主増幅器に対し、前記歪成分抽出工程で抽出される歪成分が最小となるように供給電圧を制御する。

（６） 上記（１）又は（２）に記載のプリディストーション歪補償方法において、前記歪成分最小化工程は、前記制御対象として、入力信号の振幅を調整する手段に対し、前記歪成分抽出工程で抽出される歪成分が最小となるように制御する。

（７） 上記（１）又は（２）に記載のプリディストーション歪補償方法において、前記歪成分最小化工程は、前記制御対象として、入力信号を前記歪発生器側に分配する経路上でその経路上に分配された前記入力信号の振幅を調整する手段及び位相を調整する手段夫々に対し、前記歪成分抽出工程で抽出される歪成分が最小となるように制御する。

（８） 上記（１）乃至（７）のいずれかに記載のプリディストーション歪補償方法において、前記歪成分最小化工程は、全ての前記制御対象夫々に対し、制御値を微少量変動させ、そのときの歪成分が変動前の歪成分より小さい場合には、変動後の歪成分が大きくなるまで同じ方向に制御値を微少量変動させて行き、変動後の歪成分が大きくなったときにはその１つ前の変動時の制御値を制御用の値として設定し、制御値を最初に微少量変動させたときの歪成分が変動前の歪成分より大きい場合には、変動後の歪成分が小さくなるまで逆方向に制御値を微少量変動させて行き、変動後の歪成分が大きくなったときにはその１つ前の変動時の制御値を制御用の値として設定し、制御値を最初に微少量変動させたときの歪成分が変動前の歪成分と等しい場合には、前後の２つの歪成分が異なる値となるまで制御値をその値が大きくなる方向又は小さくなる方向に微少量変動させ、変動後の歪成分が変動前の歪成分より小さくなった場合には、前記同様に変動後の歪成分が大きくなるまで同じ方向又は逆方向に制御値を微少量変動させて行き、歪成分が最も小さくなったときの制御値を制御用の値として設定し、且つ前記工程を各制御対象夫々に対し繰り返し、適時更新する。

上記（１）に記載のプリディストーション歪補償方法では、主増幅器の出力から入力信号成分を抑圧して歪成分のみを抽出し、抽出した歪成分が最小となるように装置上の少なくとも１つの制御対象を制御するので、歪補償効果が得られる最適な制御値を装置出力や環境温度に合わせて採取してテーブルを作成することがなく、歪補償の制御を適時に行うことが可能となる。特に、該テーブルは、歪発生器と主増幅器の組み合わせ毎に（すなわち製造するプリディストーション歪補償増幅装置毎に）多数の制御値で構成するので、これを作成していたのでは生産性の低下を招くことになるが、これを作成する必要がない分、生産性の大幅な向上が期待できる。

上記（２）に記載のプリディストーション歪補償方法では、制御対象として、入力信号成分が抑圧された疑似歪信号の振幅を調整する手段及び位相を調整する手段を選定し、これらの手段を制御することで、歪成分の最小化ができる。

上記（３）に記載のプリディストーション歪補償方法では、制御対象として、入力信号が含まれた状態の疑似歪信号の振幅を調整する手段及び位相を調整する手段を選定し、これらの手段を制御することで、歪成分の最小化ができる。

上記（４）に記載のプリディストーション歪補償方法では、制御対象として、歪発生器を選定し、この歪発生器に供給する電圧を制御することで、歪成分の最小化ができる。

上記（５）に記載のプリディストーション歪補償方法では、制御対象として、主増幅器を選定し、この主増幅器に供給する電圧を制御することで、歪成分の最小化ができる。

上記（６）に記載のプリディストーション歪補償方法では、制御対象として、入力信号の振幅を調整する手段を選定し、この手段を制御することで、歪成分の最小化ができる。

上記（７）に記載のプリディストーション歪補償方法では、制御対象として、入力信号を歪発生器側に分配する経路上でその経路上に分配された入力信号の振幅を調整する手段及び位相を調整する手段夫々を選定し、これらの手段を制御することで、歪成分の最小化ができる。

上記（８）に記載のプリディストーション歪補償方法では、制御対象に与える制御値を所定量だけ少しずつ変動させて、歪成分が最小となるかどうかを判断するので、容易に且つ確実に最適な制御値を探し出すことができる。

以下、本発明を実施するための好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るプリディストーション歪補償増幅装置の概略構成を示すブロック図である。この図において、本実施の形態のプリディストーション歪補償増幅装置は、携帯電話等の移動体通信システムの基地局送信装置に用いたものであり、分配器１及び９、遅延素子２、合成器３、疑似歪発生部４、可変減衰器６、可変位相器７、主増幅器８、検波回路１０に加え、分配器１５、遅延素子１６、可変減衰器１７、可変位相器１８、合成器１９、搬送波抑圧制御回路２０、歪抑圧制御回路２１を備えている。

分配器１５は、入力信号である搬送波を適切な分配比で遅延素子１６側と分配器１側に分配する。分配器１は、分配器１５で分配された搬送波の一方を適切な分配比で遅延素子２側と疑似歪発生部４側に分配する。遅延素子１６は、分配器１５からの搬送波を遅延させて合成器１９に入力する。すなわち、分配器１５→分配器１→遅延素子２→合成器３→可変減衰器１７→可変位相器１８→主増幅器８→分配器９→合成器１９の経路における遅延量と、分配器１５→遅延素子１６→合成器１９の経路における遅延量とを同等にする。遅延素子２は、分配器１からの搬送波を遅延させて、疑似歪発生部４が発生する疑似歪信号と同じタイミングで合成器３に入力する。すなわち、分配器１→遅延素子２→合成器３の経路における遅延量と、分配器１→疑似歪発生部４→可変減衰器６→可変位相器７→合成器３の経路における遅延量とを同等にする。

疑似歪発生部４は、主増幅器８で発生する相互変調歪（ＩＭ）成分を抑圧するための疑似歪信号を発生するものであり、歪発生器４１と、分配器４２と、遅延素子４３と、合成器４４と、可変減衰器４５と、可変位相器４６とを備えている。分配器４２は、分配器１で２分配された一方の搬送波を２分配して、その一方を遅延素子４３に入力し、他方を歪発生器４１に入力する。遅延素子４３は、分配器４２→遅延素子４３→合成器４４の経路における遅延量と、分配器４２→歪発生器４１→可変減衰器４５→可変位相器４６→合成器４４の経路における遅延量とを同等にする。

歪発生器４１は、トランジスタやダイオード等の能動素子を用いたものであり、相互変調歪を発生する。歪発生器４１で発生した相互変調歪を持った信号（以後、相互変調歪信号と呼ぶ）は、可変減衰器４５、可変位相器４６を通過して合成器４４に入力されて、遅延素子４３でタイミング調整された搬送波と合成される。

疑似歪発生部４で発生した疑似歪信号は、可変減衰器６で振幅調整され、さらに可変位相器７で位相調整される。可変減衰器６と可変位相器７は歪抑圧制御回路２１によって制御される。詳細は後述するが、歪抑圧制御回路２１は、主増幅器８の出力信号の歪が小さくなるように、可変減衰器６及び可変位相器７を調整する。可変減衰器６と可変位相器７とによって振幅及び位相調整された疑似歪信号は合成器３に入力される。合成器３は、入力された疑似歪信号と遅延素子２を介して入力された搬送波とを合成し、「搬送波＋疑似歪」信号を出力する。この場合、疑似歪発生部４で発生した疑似歪信号と遅延素子２からの搬送波とを合成するのは、疑似歪発生部４からの疑似歪信号を歪の無い搬送波に等振幅且つ逆位相で加算することで搬送波を抑圧して歪信号を抽出するためである。合成器３からの「搬送波＋疑似歪」信号は、可変減衰器１７で振幅が調整され、さらに可変位相器１８で位相が調整されて主増幅器８に入力される。

分配器９は、主増幅器８の出力信号を適切な分配比で分配し、その一方を合成器１９に入力する。合成器１９は、分配器９からの主増幅器８の出力信号と遅延素子１６にて遅延量調整された搬送波とを合成し、搬送波を除去した残留歪成分を出力する。特に、本実施の形態では、合成器１９と、搬送波の振幅と位相を調整する可変減衰器１７、可変位相器１８とからなる搬送波の等振幅逆相抑圧回路３０にて、搬送波抑圧量の最大化を行う。可変減衰器１７は、合成器１９での搬送波の等振幅の関係を保つための回路であり、可変位相器１８は、合成器１９での搬送波の逆相の関係を保つための回路である。

検波回路１０は、合成器１９からの残留歪成分を検波する。検波回路１０の出力は合成器１９での搬送波抑圧レベルの検出信号として使用され、搬送波抑圧制御回路２０に入力される。また、検波回路１０の出力は残留歪レベルの検出に使用され、歪抑圧制御回路２１に入力される。搬送波抑圧制御回路２０は、検波回路１０の出力を搬送波抑圧レベルの検出信号として使用し、搬送波抑圧量の最大化を行うための信号すなわち可変減衰器１７及び可変位相器１８を制御するための制御信号を生成する。歪抑圧制御回路２１は、検波回路１０の出力を残留歪レベルの検出信号として使用し、残留歪レベルの最小化を行うための信号すなわち可変減衰器６及び可変位相器７を制御するための制御信号を生成する。

ここで、図２は、歪抑圧制御回路２１の構成を示すブロック図である。この図において、歪抑圧制御回路２１は、検波回路１０の出力をアナログ／ディジタル変換するＡ／Ｄ変換部２１１と、歪レベル値の前値と後値の比較を行う歪レベル比較部２１２と、各制御対象（本実施の形態では、可変減衰器６及び可変位相器７）に対して制御パラメータを生成する制御値生成部２１３とを備えている。本実施の形態では、歪レベル比較部２１２と制御値生成部２１３をマイクロコンピュータで構成しており、マイクロコンピュータのメモリには歪抑圧制御機能を実現するための制御プログラムが書き込まれている。なお、搬送波抑圧制御回路２０においては、アナログ方式の制御回路でも構成することが可能である。また、そのマイクロコンピュータのメモリには搬送波抑圧制御機能を実現するための制御プログラムを書き込むこともできる。搬送波抑圧制御回路２０と歪抑圧制御回路２１は、共通する１個のマイクロコンピュータで実現することも可能であり、そのマイクロコンピュータとして処理の速いものを必要とするものの、部品点数の削減ができ、結果的に低コスト化が図れる。

次に、上記構成のプリディストーション歪補償増幅装置の動作について説明する。なお、プリディストーション歪補償増幅装置としての基本的な動作は従来と同様であるので、省略し、新たに追加した装置出力の残留歪レベルの最小化及び搬送波抑圧量の最大化について説明する。

装置出力の残留歪レベルの最小化は、歪抑圧制御回路２１にて行われる。図３は歪抑圧制御回路２１の動作を示すフローチャートである。なお、以下の説明において、制御対象〔１〕を可変減衰器６とし、制御対象〔２〕を可変位相器７とする。

図３において、まず制御方向判定を行う。すなわち、検波回路１０の出力である残留歪レベル信号をＡ／Ｄ変換部２１１でディジタル値に変換する（ステップＳＴ１０）。次いで、制御対象〔１〕の制御値（すなわち制御電圧）を一定量（ΔＶ）変動させる（ステップＳＴ１１）。制御電圧を変動させることによる新たな制御電圧の設定後、該制御電圧に基づいて可変減衰器６の減衰量を変化させて、そのときの検波回路１０からの残留歪レベル信号をディジタル値に変換する（ステップＳＴ１２）。そして、前後２回のディジタル値を歪レベル比較部２１２で比較して差分を求め（ステップＳＴ１３）、その結果から制御方向の判定を行う（ステップＳＴ１４）。

（１） [１回目のディジタル値]＞[２回目のディジタル値]の場合は、次のようになる。
２回目のディジタル値が１回目のディジタル値より小さいと判定した場合は、ステップＳＴ１４からステップＳＴ１５に移行し、制御方向判定時に動かした方向と同じ方向に制御電圧を変化させる。すなわち、２回目のディジタル値が１回目よりも小さくなる場合は、制御方向判定時に動かした方向で歪が減少したことから、さらに減少するかどうかを確認するために、制御電圧を制御方向判定時と同じ方向に一定量（ΔＶ）変動させる（ステップＳＴ１５）。

制御電圧を一定量変動させた後、変動後の制御電圧で可変減衰器６の減衰量を変化させて、そのときの歪レベルをディジタル値に変換する（ステップＳＴ１６）。そして、前後２回すなわち２回目と３回目のディジタル値を比較して差分を求め（ステップＳＴ１７）、その結果から制御方向の判定を行う（ステップＳＴ１８）。すなわち、[２回目のディジタル値]＞[３回目のディジタル値]であるか否かを判定する。この判定において、３回目のディジタル値が２回目のディジタル値より小さくなる場合は、制御方向判定時に動かした方向で歪が減少したことから、さらに減少するかどうかを確認するために、ステップＳＴ１５に戻り、制御電圧を制御方向判定時と同じ方向に一定量（ΔＶ）変動させる。その後、同様にして制御電圧を変動させる毎に検波回路１０からの歪レベルをディジタル値に変換し、[Ｎ回目のディジタル値]＜[Ｎ＋１回目のディジタル値]となったところで、制御電圧の値を前回の[Ｎ回目の制御電圧]に戻し、制御対象〔１〕に対する制御値として設定する。制御対象〔１〕に対する制御値が決まると、制御対象〔２〕に対する制御を行う。制御対象〔２〕の制御値を設定するフローチャートも制御対象〔１〕の制御値を設定するフローチャートと同様であるので、省略する。

（２） [１回目のディジタル値]＜[２回目のディジタル値]の場合は、次のようになる。
２回目のディジタル値が１回目のディジタル値より大きいと判定した場合は、ステップＳＴ１４からステップＳＴ１９に移行し、制御方向判定時に動かした方向と逆方向に制御電圧を変化させる。すなわち、２回目のディジタル値が１回目よりも大きくなる場合は、制御方向判定時に動かした方向で歪が増加したことから、減少させるために制御電圧を逆方向に一定量（ΔＶ）変動させる（ステップＳＴ１９）。制御電圧を一定量変動させた後、変動後の制御電圧で可変減衰器６の減衰量を変化させて、そのときの歪レベルをディジタル値に変換する（ステップＳＴ２０）。

そして、前後２回すなわち２回目と３回目のディジタル値を比較して差分を求め（ステップＳＴ２１）、その結果から制御方向の判定を行う（ステップＳＴ２２）。すなわち、[２回目のディジタル値]＞[３回目のディジタル値]であるか否かを判定する。この判定において、３回目のディジタル値が２回目のディジタル値より小さくなる場合は、制御電圧を変動させた方向で歪が減少したことから、さらに減少するかどうかを確認するために、ステップＳＴ１９に戻り、制御電圧を制御方向判定時と逆方向に一定量（△Ｖ）変動させる。すなわち、１回目に動かした方向と逆方向で歪が小さくなるので、さらに小さくなるかどうかを確認するため、さらに制御方向判定時と逆方向に制御電圧を変動させる。その後、同様に制御電圧を変動させる毎に歪レベルをディジタル値に変換し、[Ｍ回目のディジタル値]＜[Ｍ＋１回目のディジタル値]となったところで、制御電圧の値を前回の[Ｍ回目の制御電圧]に戻し、制御対象〔１〕に対する制御値として設定する。制御対象〔１〕に対する制御値が決まると、制御対象〔２〕に対する制御を行う。

（３） [１回目のディジタル値]＝[２回目のディジタル値]の場合は、次のようになる。
１回目のディジタル値と２回目のディジタル値とが等しいと判定した場合は、制御方向判定時に動かした制御電圧では判定できなかったので、歪レベルを変化させる処理に移行し、方向を判定できるようにする。すなわち、ステップＳＴ１４からステップＳＴ２３に移行し、制御方向判定時で一定量変動させた方向と同方向又は逆方向に制御電圧を変化させる。この新たな制御電圧の設定後、今回すなわち３回目で得られる歪レベルをディジタル変換し（ステップＳＴ２４）、前後２回すなわち２回目と３回目の歪レベルのディジタル値を比較して差分を求め（ステップＳＴ２５）、その結果から制御方向の判定を行う（ステップＳＴ２６）。[２回目のディジタル値]＝[３回目のディジタル値]となった場合は、さらに制御電圧を制御方向判定時と同方向又は逆方向に動かして方向を判定できるようにする。その後、方向を判定できるまで制御電圧を変動させてみる。ある回数繰り返しても方向が判定できなかった場合は制御対象〔２〕へ制御を移す。

ステップＳＴ２６の判定において、[２回目のディジタル値]＞[３回目のディジタル値]となった場合は、ステップＳＴ１５に移行し、このステップＳＴ１５〜ステップＳＴ１８の処理を行って、制御値を設定する。また、[２回目のディジタル値]＜[３回目のディジタル値]となった場合は、ステップＳＴ１９に移行し、このステップＳＴ１９〜ステップＳＴ２２の処理を行って、制御値を設定する。

制御対象〔２〕においても上記同様の操作を行い、全ての制御対象に対して歪レベルのディジタル値が最小になるように制御値を設定する。このようにして全ての制御対象〔１〕、〔２〕の制御値を設定した後、再度制御対象〔１〕の制御値を前回同様の操作で更新し、さらに制御対象〔２〕の制御値も同様に更新する。これにより、常に歪レベル最小を追いかけるように制御値の設定変更を繰り返すことで、歪補償効果を最大限に引き出すこができる。なお、本実施の形態では、可変減衰器６を制御対象〔１〕、可変位相器７を制御対象〔２〕としたが、逆であっても構わない。すなわち、最初に可変位相器７の制御値を設定し、その後に可変減衰器６の制御値を設定するようにしても構わない。

このような構成のプリディストーション歪補償増幅装置において、可変減衰器１７、可変位相器１８及び合成器１９で構成される等振幅逆相抑圧回路３０にて、装置出力の残留歪成分の抽出を行い、この残留歪成分を検波回路１０で検波して、搬送波抑圧制御回路２０にて搬送波抑圧量の最大化を行うための可変減衰器１７と可変位相器１８の制御信号を生成し、また残留歪成分の検波出力を残留歪レベルの検出信号として使用し、歪抑圧制御回路２１にて残留歪レベルを最小化するように可変減衰器６と可変位相器７の制御信号を生成する。

したがって、主増幅器８の出力から搬送波を抑圧して歪成分のみを抽出し、抽出した歪成分が最小となるように可変減衰器６と可変位相器７を制御するので、歪補償効果が得られる最適な制御値を装置出力や環境温度に合わせて採取してテーブルを作成することがなく、歪補償の制御を適時に行うことが可能となる。特に、該テーブルは、歪発生器４１と主増幅器８の組み合わせ毎に（すなわち製造するプリディストーション歪補償増幅装置毎に）多数の制御値で構成するので、これを作成していたのでは生産性の低下を招くことになるが、これを作成する必要がない分、生産性の大幅な向上が期待できる。

また、主増幅器８の出力から搬送波を抑圧して歪成分のみを抽出する方式を採ることで、常に装置の補償後残留歪レベルが検出できることになり、これにより、全ての動作条件での歪補償量を最大限に引き出すことが可能となる。

また、搬送波抑圧を目的とした搬送波抑圧制御回路２０は、主増幅器８の利得と位相は常に一定に保つことができる。すなわち、歪の検出を最大限にするために、主増幅器８系の利得、位相を制御する機能を有することから、この搬送波抑圧制御回路２０によって主増幅器８系は遅延素子１６に対していつも一定である様に制御される。その結果、主増幅器８としての利得、位相は常に一定に保たれることになる。

（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２に係るプリディストーション歪補償増幅装置の概略構成を示すブロック図である。なお、この図において前述した図１と共通する部分には同一の符号を付けている。本実施の形態のプリディストーション歪補償増幅装置では、可変減衰器６及び可変位相器７を制御するのではなく、疑似歪発生部４の歪発生器４１の電圧を制御する点で実施の形態１と異なっている。歪抑圧制御回路２１Ｂは、検波回路１０の検波出力である残留歪レベルを最小化するように疑似歪発生部４の歪発生器４１の電圧を制御する。歪抑圧制御部２１Ｂの動作は実施の形態１の歪抑圧制御回路２１と同様であり、制御電圧を変動させて残留歪レベルが最小になるように追い込む。なお、本実施の形態において、可変減衰器６と可変位相器７の制御も併せて行うようにしても良い。この場合、制御する順に決まりはなく任意である。

（実施の形態３）
図５は、本発明の実施の形態３に係るプリディストーション歪補償増幅装置の概略構成を示すブロック図である。なお、この図において前述した図１と共通する部分には同一の符号を付けている。本実施の形態のプリディストーション歪補償増幅装置では、可変減衰器６及び可変位相器７を制御するのではなく、主増幅器８の電圧を制御する点で実施の形態１と異なっている。歪抑圧制御回路２１Ｃは、検波回路１０の検波出力である残留歪レベルを最小化するように主増幅器８の電圧を制御する。歪抑圧制御部２１Ｃの動作は実施の形態１の歪抑圧制御回路２１と同様であり、制御電圧を変動させて残留歪レベルが最小になるように追い込む。なお、本実施の形態においても、実施の形態２と同様に、可変減衰器６と可変位相器７の制御も併せて行うようにしても良い。この場合、制御する順に決まりはなく任意である。

（実施の形態４）
図６は、本発明の実施の形態４に係るプリディストーション歪補償増幅装置の概略構成を示すブロック図である。この図において、本実施の形態のプリディストーション歪補償増幅装置は、可変減衰器６と可変位相器７を備えていない点と、擬似歪発生部４Ｂが遅延素子４３を備えていない点で、実施の形態１と異なっている。擬似歪発生部４Ｂは、擬似歪を遅延素子２からの入力信号と合成する。

主増幅器８からの残留歪成分を抽出し、歪抑圧制御回路２１Ｄにて、検波回路１０の検波出力である残留歪レベルを最小化するように疑似歪発生部４Ｂの可変減衰器４５と可変位相器４６の制御信号を生成する。歪抑圧制御部２１Ｄの動作は実施の形態１の歪抑圧制御回路２１と同様であり、制御電圧を変動させて残留歪レベルが最小になるように追い込む。なお、本実施の形態において、歪発生器４１の電圧の制御も併せて行うようにしても良い。この場合、制御する順に決まりはなく任意である。

（実施の形態５）
図７は、本発明の実施の形態５に係るプリディストーション歪補償増幅装置の概略構成を示すブロック図である。この図において、本実施の形態のプリディストーション歪補償増幅装置は、図１の実施の形態１に対して、入力側の分配器１５と分配器１との間に可変減衰器２２を介挿し、歪抑圧制御回路２１Ｅで制御するようにしたものである。すなわち、本実施の形態では、歪抑圧制御回路２１Ｅが可変減衰器６と可変位相器７の他に可変減衰器２２を制御する。

可変減衰器２２は、擬似歪発生部４の前段に位置して擬似歪発生部４の動作点を可変させる役割を持つ。歪抑圧制御回路２１Ｅにて、検波回路１０の検波出力である残留歪レベルを最小化するように可変減衰器６及び２２と可変位相器７を制御する。歪抑圧制御回路２１Ｅの動作は実施の形態１の歪抑圧制御回路２１と同様であり、制御対象が１つ増えただけであって、制御電圧を変動させて残留歪レベルが最小になるように追い込む。なお、本実施の形態において、歪発生器４１及び／又は主増幅器８の電圧の制御も併せて行うようにしても良い。この場合、制御する順に決まりはなく任意である。

（実施の形態６）
図８は、本発明の実施の形態６に係るプリディストーション歪補償増幅装置の概略構成を示すブロック図である。この図において、本実施の形態のプリディストーション歪補償増幅装置は、図１の実施の形態１に対して、入力側の分配器１と疑似歪発生部４との間に可変減衰器２３を介挿し、夫々を歪抑圧制御回路２１Ｆで制御するようにしたものである。すなわち、本実施の形態では、歪抑圧制御回路２１Ｆが可変減衰器６と可変位相器７の他に可変減衰器２２を制御する。

可変減衰器２３は、擬似歪発生部４の前段に位置して擬似歪発生部４の動作点を可変させる役割を持つ。歪抑圧制御回路２１Ｆにて、検波回路１０の検波出力である残留歪レベルを最小化するように可変減衰器６及び２３と可変位相器７を制御する。歪抑圧制御回路２１Ｆの動作は実施の形態１の歪抑圧制御回路２１と同様であり、制御対象が２つ増えただけであって、制御電圧を変動させて残留歪レベルが最小になるように追い込む。なお、本実施の形態において、歪発生器４１及び／又は主増幅器８の電圧の制御も併せて行うようにしても良い。この場合、制御する順に決まりはなく任意である。

なお、上記各実施の形態において、搬送波抑圧制御回路２０と歪抑圧制御回路２１、２１Ｂ〜２１Ｆの動作を監視する監視回路を追加することで、装置の歪抑圧制御回路２１、２１Ｂ〜２１Ｆの不具合の検出を行うことが可能となる。この監視回路は、検波回路１０の出力を監視し、事前に設定してある閾値に対して正常か異常かを判定する機能を持たせ、搬送波抑圧制御回路２０と歪抑圧制御回路２１、２１Ｂ〜２１Ｆを制御しても検波回路１０で閾値に対して異常であった際、歪抑圧制御回路２１、２１Ｂ〜２１Ｆに不具合があると判定できる。

また、上記各実施の形態では、携帯電話等の移動体通信システムの基地局送信装置に用いたが、この基地局送信装置に限定されるものではなく、プリディストーション歪補償方式の全ての増幅装置への適用が可能である。

本発明は、歪補償効果が得られる最適な制御値を装置出力や環境温度に合わせて採取して記憶しておくことなく、歪補償の制御を適時に行うことができるといった効果を有し、携帯電話等の移動体通信システムの基地局送信装置などへの適用が可能である。

本発明の実施の形態１に係るプリディストーション歪補償増幅装置の概略構成を示すブロック図 図１の歪抑圧制御回路の構成を示すブロック図 図１の歪抑圧制御回路の動作を説明するためのフローチャート 本発明の実施の形態２に係るプリディストーション歪補償増幅装置の概略構成を示すブロック図 本発明の実施の形態３に係るプリディストーション歪補償増幅装置の概略構成を示すブロック図 本発明の実施の形態４に係るプリディストーション歪補償増幅装置の概略構成を示すブロック図 本発明の実施の形態５に係るプリディストーション歪補償増幅装置の概略構成を示すブロック図 本発明の実施の形態６に係るプリディストーション歪補償増幅装置の概略構成を示すブロック図 従来のプリディストーション歪補償増幅装置の概略構成を示すブロック図

符号の説明

１、９、１５、４２ 分配器
２、１６、４３ 遅延素子
３、１９、４４ 合成器
４、４Ｂ 疑似歪発生部
６、１７、２２、２３、４５ 可変減衰器
７、１８、４６ 可変位相器
８ 主増幅器
１０ 検波回路
２０ 搬送波抑圧制御回路
２１、２１Ｂ〜２１Ｆ 歪抑圧制御回路
３０ 等振幅逆相抑圧回路
４１ 歪発生器
２１１ Ａ／Ｄ変換部
２１２ 歪レベル比較部
２１３ 制御値生成部

Claims (8)

1. 主増幅器で発生する相互変調歪成分を抑圧するための疑似歪信号を発生する歪発生器を備えると共に、前記疑似歪信号を入力信号に合成して前記主増幅器に入力する合成器を備えるプリディストーション歪補償増幅装置のプリディストーション歪補償方法において、
   前記主増幅器の出力から入力信号成分を抑圧して歪成分のみを抽出する歪成分抽出工程と、
   前記歪成分抽出工程で抽出される歪成分が最小となるように装置上の少なくとも１つの制御対象を制御する歪成分最小化工程と、
   を備えるプリディストーション歪補償方法。
2. 前記歪成分最小化工程は、前記制御対象として、入力信号成分が抑圧された前記疑似歪信号の振幅を調整する手段及び位相を調整する手段夫々に対し、前記歪成分抽出工程で抽出される歪成分が最小となるように制御する請求項１に記載のプリディストーション歪補償方法。
3. 前記歪成分最小化工程は、前記制御対象として、入力信号が含まれた状態の前記疑似歪信号の振幅を調整する手段及び位相を調整する手段夫々に対し、前記歪成分抽出工程で抽出される歪成分が最小となるように制御する請求項１に記載のプリディストーション歪補償方法。
4. 前記歪成分最小化工程は、前記制御対象として、前記歪発生器に対し、前記歪成分抽出工程で抽出される歪成分が最小となるように供給電圧を制御する請求項１又は請求項２に記載のプリディストーション歪補償方法。
5. 前記歪成分最小化工程は、前記制御対象として、前記主増幅器に対し、前記歪成分抽出工程で抽出される歪成分が最小となるように供給電圧を制御する請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のプリディストーション歪補償方法。
6. 前記歪成分最小化工程は、前記制御対象として、入力信号の振幅を調整する手段に対し、前記歪成分抽出工程で抽出される歪成分が最小となるように制御する請求項１又は請求項２に記載のプリディストーション歪補償方法。
7. 前記歪成分最小化工程は、前記制御対象として、入力信号を前記歪発生器側に分配する経路上でその経路上に分配された前記入力信号の振幅を調整する手段及び位相を調整する手段夫々に対し、前記歪成分抽出工程で抽出される歪成分が最小となるように制御する請求項１又は請求項２に記載のプリディストーション歪補償方法。
8. 前記歪成分最小化工程は、全ての前記制御対象夫々に対し、制御値を微少量変動させ、そのときの歪成分が変動前の歪成分より小さい場合には、変動後の歪成分が大きくなるまで同じ方向に制御値を微少量変動させて行き、変動後の歪成分が大きくなったときにはその１つ前の変動時の制御値を制御用の値として設定し、制御値を最初に微少量変動させたときの歪成分が変動前の歪成分より大きい場合には、変動後の歪成分が小さくなるまで逆方向に制御値を微少量変動させて行き、変動後の歪成分が大きくなったときにはその１つ前の変動時の制御値を制御用の値として設定し、制御値を最初に微少量変動させたときの歪成分が変動前の歪成分と等しい場合には、前後の２つの歪成分が異なる値となるまで制御値をその値が大きくなる方向又は小さくなる方向に微少量変動させ、変動後の歪成分が変動前の歪成分より小さくなった場合には、前記同様に変動後の歪成分が大きくなるまで同じ方向又は逆方向に制御値を微少量変動させて行き、歪成分が最も小さくなったときの制御値を制御用の値として設定し、且つ前記工程を各制御対象夫々に対し繰り返し、適時更新する請求項１乃至請求項７のいずれかに記載のプリディストーション歪補償方法。

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