JP2008061007A - Distortion generator and distortion compensation amplifier - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、マイクロ波信号を基に歪を発生させる歪発生器、及び増幅器からの出力信号中に含まれる歪が低減するよう歪補償を行う歪補償増幅器に関する。 The present invention relates to a distortion generator that generates distortion based on a microwave signal, and a distortion compensation amplifier that performs distortion compensation so that distortion included in an output signal from the amplifier is reduced.
増幅器の非線形性により増幅器からの出力信号に生じる歪成分を低減するよう歪補償を行う歪補償増幅器において、歪を発生させる歪発生器が用いられている。この歪発生器を用いた歪補償増幅器においては、歪補償の対象となる被補償増幅器への入力信号または被補償増幅器からの出力信号に歪発生器で発生させた歪を結合することにより、歪補償が行われている。下記特許文献１〜４には、ダイオードを用いて歪を発生させる歪発生器が開示されている。
A distortion generator that generates distortion is used in a distortion compensation amplifier that performs distortion compensation so as to reduce distortion components generated in an output signal from the amplifier due to nonlinearity of the amplifier. In the distortion compensation amplifier using the distortion generator, the distortion generated by the distortion generator is combined with the input signal to the compensated amplifier to be compensated for distortion or the output signal from the compensated amplifier. Compensation has been made. The following
その他の関連技術として、下記特許文献５による歪発生器、及び下記特許文献６による歪補償増幅器が開示されている。
As other related techniques, a distortion generator disclosed in
歪補償増幅器において十分な歪補償効果を得るためには、被補償増幅器で発生する歪を打ち消すのに十分なレベルの歪を歪発生器で発生させて被補償増幅器への入力信号または被補償増幅器からの出力信号に結合することが必要である。しかし、特許文献１〜４のダイオードを用いた歪発生器では、デバイスの性質上、小電力で動作させる必要があるため、発生させる歪のレベルも低くなる。そのため、被補償増幅器で発生する歪を打ち消すのに十分なレベルの歪を出力することが困難である。また、特許文献１〜４のダイオードを用いた歪発生器では、デバイスの性質上、ダイオードによる歪特性が被補償増幅器の歪特性と異なる。したがって、十分な歪補償効果を得ることが困難である。
In order to obtain a sufficient distortion compensation effect in the distortion compensation amplifier, a distortion of a level sufficient to cancel the distortion generated in the compensated amplifier is generated in the distortion generator and the input signal to the compensated amplifier or the compensated amplifier It is necessary to couple to the output signal from However, since the distortion generator using the diodes of
本発明は、出力する歪のレベルを増大させることができる歪発生器を提供することを目的とする。また、本発明は、歪補償効果を向上させることができる歪補償増幅器を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the distortion generator which can increase the level of distortion to output. Another object of the present invention is to provide a distortion compensation amplifier capable of improving the distortion compensation effect.
本発明に係る歪発生器及び歪補償増幅器は、上述した目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。 The distortion generator and distortion compensation amplifier according to the present invention employ the following means in order to achieve at least a part of the above-described object.
本発明に係る歪発生器は、第１伝送路を伝搬するマイクロ波信号を取り出し、当該取り出したマイクロ波信号を基に歪を発生させ、当該発生させた歪を第２伝送路へ供給する歪発生器であって、マイクロ波信号が出力端子に供給されることにより歪を発生する歪発生用トランジスタ増幅器と、歪発生用トランジスタ増幅器の出力端子側に設けられ、マイクロ波信号のキャリア周波数に整合している出力端側整合回路と、を備え、第１伝送路から取り出したマイクロ波信号を出力端側整合回路を介して歪発生用トランジスタ増幅器の出力端子に供給することにより歪発生用トランジスタ増幅器で歪を発生させ、当該発生させた歪を歪発生用トランジスタ増幅器の出力端子から出力端側整合回路を介して第２伝送路へ供給することを要旨とする。 A distortion generator according to the present invention extracts a microwave signal propagating through a first transmission line, generates distortion based on the extracted microwave signal, and supplies the generated distortion to the second transmission line. A distortion-generating transistor amplifier that generates distortion when a microwave signal is supplied to the output terminal, and is provided on the output terminal side of the distortion-generating transistor amplifier, and matches the carrier frequency of the microwave signal. A distortion generating transistor amplifier by supplying a microwave signal extracted from the first transmission line to the output terminal of the distortion generating transistor amplifier via the output terminal matching circuit. The gist is to generate distortion and supply the generated distortion from the output terminal of the transistor amplifier for distortion generation to the second transmission line via the output side matching circuit.
本発明の一態様では、歪発生用トランジスタ増幅器の入力端子側に終端器が設けられていることが好適である。この態様では、歪発生用トランジスタ増幅器の入力端子と終端器との間に、マイクロ波信号のキャリア周波数に整合している入力端側整合回路が設けられていることが好適である。 In one embodiment of the present invention, it is preferable that a terminator is provided on the input terminal side of the distortion generating transistor amplifier. In this aspect, it is preferable that an input end side matching circuit that matches the carrier frequency of the microwave signal is provided between the input terminal of the transistor amplifier for distortion generation and the terminator.
本発明の一態様では、第１伝送路から出力端側整合回路へのマイクロ波信号の通過、及び出力端側整合回路から第２伝送路への歪の通過を許容するとともに、第１伝送路から第２伝送路へのマイクロ波信号の通過を抑えるための方向性素子を備えることが好適である。この態様では、方向性素子は、サーキュレータまたはハイブリッドであることが好適である。 In one aspect of the present invention, the microwave signal is allowed to pass from the first transmission line to the output terminal side matching circuit, and the distortion is allowed to pass from the output terminal side matching circuit to the second transmission line. It is preferable to provide a directional element for suppressing the passage of the microwave signal from the first to the second transmission path. In this aspect, the directional element is preferably a circulator or a hybrid.
また、本発明に係る歪発生器は、第１伝送路を伝搬するマイクロ波信号を基に歪を発生させ、当該発生させた歪を第２伝送路へ供給する歪発生器であって、マイクロ波信号が出力端子に供給されることにより歪を発生する歪発生用トランジスタ増幅器を備え、第１伝送路を伝搬するマイクロ波信号を歪発生用トランジスタ増幅器の出力端子に供給することにより歪発生用トランジスタ増幅器で歪を発生させ、当該発生させた歪を歪発生用トランジスタ増幅器の入力端子から第２伝送路へ供給することを要旨とする。 A distortion generator according to the present invention is a distortion generator that generates distortion based on a microwave signal propagating through a first transmission path, and supplies the generated distortion to the second transmission path. A distortion generating transistor amplifier that generates distortion when a wave signal is supplied to the output terminal, and for generating distortion by supplying a microwave signal propagating through the first transmission line to the output terminal of the distortion generating transistor amplifier The gist is to generate distortion in the transistor amplifier and supply the generated distortion from the input terminal of the transistor amplifier for distortion generation to the second transmission line.
本発明の一態様では、歪発生用トランジスタ増幅器の出力端子側に、マイクロ波信号のキャリア周波数に整合している出力端側整合回路が設けられていることが好適である。 In one aspect of the present invention, it is preferable that an output terminal side matching circuit that matches the carrier frequency of the microwave signal is provided on the output terminal side of the distortion generating transistor amplifier.
本発明の一態様では、歪発生用トランジスタ増幅器の出力端子に供給するマイクロ波信号は、歪発生用トランジスタ増幅器で歪が発生するよう歪発生用トランジスタ増幅器の線形領域を超えた電力値を有することが好適である。 In one aspect of the present invention, the microwave signal supplied to the output terminal of the distortion generating transistor amplifier has a power value that exceeds the linear region of the distortion generating transistor amplifier so that distortion occurs in the distortion generating transistor amplifier. Is preferred.
本発明の一態様では、マイクロ波信号を増幅するドライバ増幅器が設けられ、ドライバ増幅器で増幅されたマイクロ波信号を歪発生用トランジスタ増幅器の出力端子に供給することが好適である。 In one embodiment of the present invention, a driver amplifier that amplifies a microwave signal is provided, and the microwave signal amplified by the driver amplifier is preferably supplied to the output terminal of the distortion generating transistor amplifier.
本発明の一態様では、歪発生用トランジスタ増幅器はＦＥＴを含み、歪発生用トランジスタ増幅器の出力端子はＦＥＴのドレイン端子であり、歪発生用トランジスタ増幅器の入力端子はＦＥＴのゲート端子であることが好適である。 In one embodiment of the present invention, the distortion generating transistor amplifier includes an FET, the output terminal of the distortion generating transistor amplifier is the drain terminal of the FET, and the input terminal of the distortion generating transistor amplifier is the gate terminal of the FET. Is preferred.
また、本発明に係る歪補償増幅器は、マイクロ波信号を増幅する主増幅器と、主増幅器からの出力信号中に含まれる歪が低減するよう歪補償を行う歪補償部と、を備える歪補償増幅器であって、歪補償部は、マイクロ波信号を基に歪を発生させる歪発生器を含み、歪発生器で発生させた歪を主増幅器に入力されるマイクロ波信号または主増幅器からの出力信号に結合することにより歪補償を行い、前記歪発生器が、本発明に係る歪発生器であることを要旨とする。 In addition, a distortion compensation amplifier according to the present invention includes a main amplifier that amplifies a microwave signal and a distortion compensation unit that performs distortion compensation so that distortion included in an output signal from the main amplifier is reduced. The distortion compensator includes a distortion generator that generates distortion based on the microwave signal, and the distortion signal generated by the distortion generator is input to the main amplifier or the output signal from the main amplifier. The distortion is compensated by coupling to the above, and the distortion generator is the distortion generator according to the present invention.
本発明によれば、歪発生用トランジスタ増幅器に供給するマイクロ波信号のレベルを増大させることができ、歪発生用トランジスタ増幅器で発生させる歪のレベルを増大させることができるので、歪発生器から出力される歪のレベルを増大させることができる。 According to the present invention, the level of the microwave signal supplied to the transistor transistor for distortion generation can be increased, and the level of distortion generated by the transistor amplifier for distortion generation can be increased. The level of distortion that is produced can be increased.
また、本発明によれば、主増幅器で発生する歪成分を打ち消すのに十分なレベルの歪成分を歪発生器で発生させることができるとともに、歪発生用トランジスタ増幅器の歪特性を主増幅器の歪特性に近づけることができる。したがって、歪補償効果を向上させることができる。 In addition, according to the present invention, a distortion component having a level sufficient to cancel the distortion component generated in the main amplifier can be generated by the distortion generator, and the distortion characteristics of the distortion generating transistor amplifier can be reduced. It can be close to the characteristics. Therefore, the distortion compensation effect can be improved.
以下、本発明を実施するための形態（以下実施形態という）を図面に従って説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described with reference to the drawings.
「実施形態１」
図１は、本発明の実施形態１に係る歪発生器を備える歪補償増幅器の概略構成を示す図であり、本発明をプリディストーション型歪補償増幅器に適用した例を示す。本実施形態に係る歪補償増幅器は、被補償増幅器（主増幅器）１２からの出力信号中に含まれる歪成分が低減するよう歪補償部１６により歪補償を行うものである。
“
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a distortion compensation amplifier including a distortion generator according to
入力端子ＩＮに入力されたマイクロ波信号（歪が生じていないマイクロ波線形信号）は、歪補償部１６に入力される。歪補償部１６は、入力端子ＩＮからのマイクロ波線形信号にプリディストーション（前置歪）を与えて出力する。被補償増幅器１２は、歪補償部１６から供給されたマイクロ波信号、つまり前置歪が与えられたマイクロ波信号を増幅して出力端子ＯＵＴへ出力する。このように、歪補償部１６により被補償増幅器１２に入力されるマイクロ波信号にプリディストーションを与えることで、被補償増幅器１２からの出力信号中に含まれる歪成分が低減するよう歪補償が行われる。
A microwave signal (a microwave linear signal with no distortion) input to the input terminal IN is input to the
次に、歪補償部１６の構成について説明する。歪補償部１６は、以下に説明するドライバ増幅器２２、分配器２４、線形ルート２６、非線形ルート２８、及び合成器３０を備える。
Next, the configuration of the
ドライバ増幅器２２は、歪補償部１６に入力されたマイクロ波線形信号を増幅して分配器２４へ出力する。ここでのドライバ増幅器２２としては、線形性に優れたリニアアンプが用いられる。分配器２４は、ドライバ増幅器２２で増幅されたマイクロ波信号を線形ルート２６の線形側伝送線路３２−１と非線形ルート２８の非線形側伝送線路３４−１とに分配する。
The
線形ルート２６には、入力ポート３６ａと反射ポート３６ｂと出力ポート３６ｃとを有するサーキュレータ３６が方向性素子として配設されている。サーキュレータ３６においては、入力ポート３６ａには線形側伝送線路３２−１が接続され、反射ポート３６ｂにはマイクロ波信号の位相を調整するための位相調整回路３８が接続され、出力ポート３６ｃには線形側伝送線路３２−２が接続されている。サーキュレータ３６は、入力ポート３６ａから反射ポート３６ｂへのマイクロ波信号の通過を許容することで、線形側伝送線路３２−１から位相調整回路３８へのマイクロ波信号の通過を許容する。そして、サーキュレータ３６は、反射ポート３６ｂから出力ポート３６ｃへのマイクロ波信号の通過を許容することで、位相調整回路３８から線形側伝送線路３２−２へのマイクロ波信号の通過を許容する。また、サーキュレータ３６は、入力ポート３６ａから出力ポート３６ｃへのマイクロ波信号の通過を抑えることで、位相調整回路３８を介することなく線形側伝送線路３２−１から線形側伝送線路３２−２へマイクロ波信号が通過するのを抑える（理想的には遮断する）。
In the
ここでの位相調整回路３８については、例えば図２に示すようにオープンスタブ、または図３に示すようにショートスタブにより構成することができる。線形側伝送線路３２−１からサーキュレータ３６を介してオープンスタブ（またはショートスタブ）３８に供給されたマイクロ波線形信号は、オープンスタブ（またはショートスタブ）３８の信号反射端にて反射され、この反射されたマイクロ波線形信号がサーキュレータ３６を介して線形側伝送線路３２−２に供給される。そのため、図２，３に示す例では、オープンスタブ（またはショートスタブ）３８の長さ（電気長）を調整することで、線形ルート２６を伝搬するマイクロ波線形信号の位相を調整することができる。
The
あるいは、位相調整回路３８は、図４に示すように、互いに並列配置された複数の伝送線路３３−１〜３３−３と、各伝送線路３３−１〜３３−３をグランド５６に接続するための複数のスイッチ３５−１〜３５−３と、を含むこともできる。スイッチ３５−１〜３５−３のいずれか１つを閉じて伝送線路３３−１〜３３−３のいずれか１つをグランド５６に接続することで、グランド５６に接続された伝送線路はショートスタブとして機能する。そして、スイッチ３５−１を閉じたときのサーキュレータ３６の反射ポート３６ｂとグランド５６との間の電気長、スイッチ３５−２を閉じたときのサーキュレータ３６の反射ポート３６ｂとグランド５６との間の電気長、及びスイッチ３５−３を閉じたときのサーキュレータ３６の反射ポート３６ｂとグランド５６との間の電気長がそれぞれ異なる。そのため、図４に示す例では、閉じるスイッチ３５−１〜３５−３、つまりグランド５６に接続する伝送線路３３−１〜３３−３を切り替えることで、線形ルート２６を伝搬するマイクロ波線形信号の位相を調整することができる。
Alternatively, as illustrated in FIG. 4, the
一方、非線形ルート２８には、非線形側伝送線路３４−１を伝搬するマイクロ波信号を取り出し、この取り出したマイクロ波信号を基に歪成分を発生させ、この発生させた歪成分を非線形側伝送線路３４−２へ供給する歪発生器４０が配設されている。ここでの歪発生器４０は、入力ポート４６ａと反射ポート４６ｂと出力ポート４６ｃとを有するサーキュレータ（方向性素子）４６と、マイクロ波信号が出力端子４８ｂに供給されることにより歪成分を発生する歪発生用トランジスタ増幅器４８と、を備える反射型歪発生器である。歪発生用トランジスタ増幅器４８の入力端子４８ａ側にはマイクロ波信号のキャリア周波数に整合している入力端側整合回路５０が配設されている。つまり、歪発生用トランジスタ増幅器４８の入力端子４８ａ側では、マイクロ波信号のキャリア周波数においてインピーダンス整合（マッチング）が取れており、マイクロ波信号の反射が抑えられる。そして、歪発生用トランジスタ増幅器４８の出力端子４８ｂ側にはマイクロ波信号のキャリア周波数に整合している出力端側整合回路５２が配設されている。つまり、歪発生用トランジスタ増幅器４８の出力端子４８ｂ側でも、マイクロ波信号のキャリア周波数においてインピーダンス整合（マッチング）が取れており、マイクロ波信号の反射が抑えられる。さらに、歪発生用トランジスタ増幅器４８の入力端子４８ａ側には、終端抵抗（終端器）５４が配設されている。入力端側整合回路５０は、歪発生用トランジスタ増幅器４８の入力端子４８ａと終端抵抗５４との間に配置されており、歪発生用トランジスタ増幅器４８の入力端子４８ａは、入力端側整合回路５０及び終端抵抗５４を介してグランド（信号反射端）５６に接続されている。
On the other hand, the
サーキュレータ４６においては、入力ポート４６ａには非線形側伝送線路３４−１が接続され、反射ポート４６ｂには出力端側整合回路５２（歪発生用トランジスタ増幅器４８の出力端子４８ｂ）が接続され、出力ポート４６ｃには非線形側伝送線路３４−２が接続されている。サーキュレータ４６は、入力ポート４６ａから反射ポート４６ｂへのマイクロ波信号の通過を許容することで、非線形側伝送線路３４−１から出力端側整合回路５２（歪発生用トランジスタ増幅器４８の出力端子４８ｂ）へのマイクロ波信号の通過を許容する。そして、サーキュレータ４６は、反射ポート４６ｂから出力ポート４６ｃへの歪成分の通過を許容することで、出力端側整合回路５２から非線形側伝送線路３４−２への歪成分の通過を許容する。また、サーキュレータ４６は、入力ポート４６ａから出力ポート４６ｃへのマイクロ波信号の通過を抑えることで、非線形側伝送線路３４−１から非線形側伝送線路３４−２へのマイクロ波信号の通過を抑える（理想的には遮断する）。
In the
歪発生用トランジスタ増幅器４８の構成例を図５に示す。図５に示す例では、ＦＥＴ５８のゲート端子５８ａが歪発生用トランジスタ増幅器４８の入力端子４８ａとなっており、ＦＥＴ５８のドレイン端子５８ｂが歪発生用トランジスタ増幅器４８の出力端子４８ｂとなっている。そして、ＦＥＴ５８のソース端子５８ｃはグランド５６に接続されている。また、ゲートバイアス回路５９は、チョークコイル６０を介してＦＥＴ５８のゲート端子５８ａ（歪発生用トランジスタ増幅器４８の入力端子４８ａ）にバイアス電圧を印加し、ドレインバイアス回路６１は、チョークコイル６２を介してＦＥＴ５８のドレイン端子５８ｂ（歪発生用トランジスタ増幅器４８の出力端子４８ｂ）にバイアス電圧を印加する。このように、歪発生用トランジスタ増幅器４８の入力端子４８ａ及び出力端子４８ｂには、別々のバイアス電圧が印加されている。
A configuration example of the distortion generating
ドライバ増幅器２２で増幅され且つ非線形側伝送線路３４−１から取り出されたマイクロ波線形信号は、出力端側整合回路５２を介して歪発生用トランジスタ増幅器４８の出力端子４８ｂに供給される。歪発生用トランジスタ増幅器４８は、出力端子４８ｂに供給されたマイクロ波線形信号を基に歪成分を発生する。歪発生用トランジスタ増幅器４８の出力端子４８ｂに供給されるマイクロ波線形信号は、ドライバ増幅器２２で増幅されているため、歪発生用トランジスタ増幅器４８の線形領域（線形増幅範囲）を超えた電力値を有するマイクロ波線形信号を歪発生用トランジスタ増幅器４８の出力端子４８ｂに供給することができる。したがって、歪発生用トランジスタ増幅器４８を非線形領域で動作させることができ、歪発生用トランジスタ増幅器４８で十分な電力値の歪成分を発生させることができる。歪発生用トランジスタ増幅器４８で発生した歪成分は、歪発生用トランジスタ増幅器４８の出力端子４８ｂから出力端側整合回路５２及びサーキュレータ４６を介して非線形側伝送線路３４−２へ供給される。通常の増幅器は、入力端子に入力されたマイクロ波信号を増幅して出力端子から出力する（歪発生用トランジスタ増幅器４８も入力端子４８ａに入力されたマイクロ波信号を増幅して出力端子４８ｂから出力することが可能である）が、本実施形態の歪発生用トランジスタ増幅器４８は、通常の増幅器の使用方法とは異なり、マイクロ波信号を出力端子４８ｂ側から逆注入することにより歪成分を発生させ、この発生させた歪成分を出力端子４８ｂから取り出す。
The microwave linear signal amplified by the
合成器３０は、線形側伝送線路３２−２を伝搬するマイクロ波線形信号と非線形側伝送線路３４−２を伝搬する歪成分とを合成して被補償増幅器１２へ出力する。被補償増幅器１２によりマイクロ波信号を増幅する際には歪成分が発生するが、被補償増幅器１２に入力されるマイクロ波線形信号に歪発生器４０（歪発生用トランジスタ増幅器４８）で発生させた歪成分を結合することにより、被補償増幅器１２に入力されるマイクロ波信号にプリディストーションを与えることができ、被補償増幅器１２からの出力信号中に含まれる歪成分が低減するよう歪補償を行うことができる。なお、歪補償を行う際には、被補償増幅器１２からの出力信号中に残留する歪成分が最小になるように、位相調整回路３８による位相調整量（オープンスタブやショートスタブの電気長）が調整される。
The
歪補償増幅器において十分な歪補償効果を得るためには、被補償増幅器で発生する歪成分を打ち消すのに十分なレベルの歪成分を歪発生器で発生させることが必要である。そのためには、歪発生器に供給するマイクロ波信号のレベルを増大させて、歪発生器で発生させる歪成分のレベルを増大させることが望ましい。特許文献１〜４のダイオードを用いた歪発生器では、デバイスの性質上、小電力で動作させる必要があるため、発生させる歪成分のレベルも低くなる。そのため、被補償増幅器で発生する歪成分を打ち消すのに十分なレベルの歪成分を出力することが困難である。
In order to obtain a sufficient distortion compensation effect in the distortion compensation amplifier, it is necessary to generate a distortion component at a level sufficient to cancel the distortion component generated in the compensated amplifier by the distortion generator. For this purpose, it is desirable to increase the level of the distortion component generated by the distortion generator by increasing the level of the microwave signal supplied to the distortion generator. In the distortion generator using the diodes of
これに対して本実施形態の歪発生器４０では、ダイオードではなく歪発生用トランジスタ増幅器４８にマイクロ波線形信号を供給して歪成分を発生させることで、歪発生用トランジスタ増幅器４８に供給するマイクロ波線形信号の電力レベルを増大させることができ、歪発生用トランジスタ増幅器４８で発生させる歪成分の電力レベルを増大させることができる。さらに、本実施形態では、通常の増幅器の使用方法とは異なり、マイクロ波線形信号を歪発生用トランジスタ増幅器４８の出力端子４８ｂに逆注入することにより、歪発生用トランジスタ増幅器４８から出力される線形成分の電力レベルを抑えながら、歪発生用トランジスタ増幅器４８から出力される歪成分の電力レベルを増大させることができる。さらに、出力端側整合回路５２はマイクロ波信号のキャリア周波数に整合している（歪発生用トランジスタ増幅器４８の出力端子４８ｂ側ではマイクロ波信号のキャリア周波数においてインピーダンスマッチングが取れている）ため、非線形側伝送線路３４−１から取り出したマイクロ波線形信号を歪発生用トランジスタ増幅器４８の出力端子４８ｂに供給する際に、マイクロ波線形信号が反射して非線形側伝送線路３４−２に供給されるのを抑えることができる。
In contrast, in the
このように、本実施形態によれば、非線形側伝送線路３４−２に供給される（歪発生器４０から出力される）線形成分の電力レベルを抑えることができるとともに、歪発生器４０から出力される歪成分の電力レベルを増大させることができる。したがって、被補償増幅器１２で発生する歪成分を打ち消すのに十分な電力レベルの歪成分を歪発生器４０で発生させることができ、歪補償効果を向上させることができる。
Thus, according to the present embodiment, the power level of the linear component (output from the distortion generator 40) supplied to the nonlinear transmission line 34-2 can be suppressed and output from the
また、歪補償増幅器において十分な歪補償効果を得るためには、歪発生器の歪特性（非線形特性）を被補償増幅器の歪特性（非線形特性）と一致させるように近づけることが望ましい。特許文献１〜４のダイオードを用いた歪発生器では、デバイスの性質上、ダイオードによる歪特性が被補償増幅器の歪特性と異なるため、十分な歪補償効果を得ることが困難である。
In order to obtain a sufficient distortion compensation effect in the distortion compensation amplifier, it is desirable that the distortion characteristic (nonlinear characteristic) of the distortion generator is made close to the distortion characteristic (nonlinear characteristic) of the compensated amplifier. In the distortion generator using the diodes of
これに対して本実施形態の歪発生器４０では、ダイオードではなく歪発生用トランジスタ増幅器４８にマイクロ波線形信号を供給して歪成分を発生させることで、歪発生用トランジスタ増幅器４８の歪特性（非線形特性）を被補償増幅器１２の歪特性（非線形特性）に近づけることができる。したがって、歪補償効果を向上させることができる。なお、歪発生用トランジスタ増幅器４８の歪特性を被補償増幅器１２の歪特性に一致させるようにより近づけるためには、歪発生用トランジスタ増幅器４８を被補償増幅器１２と同一プロセスで製造し、被補償増幅器１２に対しスケールダウンされた増幅器を歪発生用トランジスタ増幅器４８として用いることが好ましい。さらに、歪発生用トランジスタ増幅器４８と被補償増幅器１２とで、動作級（Ａ級、ＡＢ級、Ｃ級等）を一致させることが好ましい。
On the other hand, in the
また、被補償増幅器１２の歪特性は、メモリ効果の影響を受けることがある。ここでのメモリ効果とは、被補償増幅器１２への入力信号の包絡線振幅の影響でバイアスが変動し、被補償増幅器１２の歪特性が時変となる現象である。メモリ効果が発生すると、歪補償効果の低下を招きやすくなる。
Further, the distortion characteristics of the compensated
これに対して本実施形態では、歪発生器４０に歪発生用トランジスタ増幅器４８を利用しているため、被補償増幅器１２と類似のメモリ効果を歪発生用トランジスタ増幅器４８に持たせることが可能となる。より具体的には、歪発生用トランジスタ増幅器４８と被補償増幅器１２とで、バイアス回路のインピーダンス周波数特性を一致させる。これによって、被補償増幅器１２にメモリ効果が生じても、十分な歪補償効果を得ることができる。
In contrast, in the present embodiment, since the distortion generating
なお、歪発生用トランジスタ増幅器４８の出力端子４８ｂにマイクロ波信号を供給すると、歪発生用トランジスタ増幅器４８の入力端子４８ａからは、歪成分を含むマイクロ波信号が出力される。ただし、入力端子４８ａから出力された歪成分を含むマイクロ波信号は、終端抵抗５４で吸収される。これによって、入力端子４８ａから出力されたマイクロ波信号がグランド５６にて反射して歪発生用トランジスタ増幅器４８で増幅されて非線形側伝送線路３４−２へ供給されるのを抑制することができる。さらに、入力端側整合回路５０はマイクロ波信号のキャリア周波数に整合している（歪発生用トランジスタ増幅器４８の入力端子４８ａ側ではマイクロ波信号のキャリア周波数においてインピーダンスマッチングが取れている）ため、入力端子４８ａから出力されたマイクロ波信号を終端抵抗５４で吸収する際に、マイクロ波信号が反射するのを抑えることができる。なお、歪発生用トランジスタ増幅器４８の入力端子４８ａから出力されるマイクロ波信号の電力レベルについては、歪発生用トランジスタ増幅器４８のＳ12パラメータにより調整可能である。
When a microwave signal is supplied to the
ここで、本願発明者が行った実験結果を図６に示す。図６は、マイクロ波線形信号を歪発生用トランジスタ増幅器４８の入力端子４８ａに順注入した場合に出力端子４８ｂから取り出される線形信号及び非線形信号（歪成分）のレベルと、マイクロ波線形信号を歪発生用トランジスタ増幅器４８の出力端子４８ｂに逆注入した場合に出力端子４８ｂから取り出される線形信号及び非線形信号（歪成分）のレベルと、を示す。被補償増幅器１２で発生する−３０ｄＢ（−４０ｄＢｃ）の歪成分を補償するためには、歪発生器４０でほぼ同レベルの歪成分を発生させることが望ましい。ただし、順注入によりほぼ同レベルの歪成分を発生させようとすると、線形信号のレベルも増大するため、被補償増幅器１２に入力されるプリディストーション信号の生成が複雑となる。これに対して逆注入によりほぼ同レベルの歪成分を発生させて出力端子４８ｂから取り出す場合は、図６に示すように、順注入よりも線形信号のレベルを抑圧（４０−２２＝１８ｄＢ）することができるので、プリディストーション信号の生成が容易となる。なお、出力端子４８ｂに逆注入して出力端子４８ｂから取り出すことによる線形信号の抑圧量については、歪発生用トランジスタ増幅器４８のＳ22パラメータにより調整可能である。
Here, FIG. 6 shows a result of an experiment conducted by the present inventor. FIG. 6 shows the level of the linear signal and nonlinear signal (distortion component) extracted from the
次に、本実施形態の他の構成例について説明する。 Next, another configuration example of this embodiment will be described.
本実施形態では、歪発生用トランジスタ増幅器４８の出力端子４８ｂの電圧（ＦＥＴ５８のドレイン〜ソース間電圧）、あるいは歪発生用トランジスタ増幅器４８の出力端子４８ｂの電流（ＦＥＴ５８のドレイン〜ソース間電流）を制御する制御回路を設けることもできる。制御回路により出力端子４８ｂの電圧（ＦＥＴ５８のドレイン電圧）や出力端子４８ｂの電流（ＦＥＴ５８のドレイン電流）を制御することで、歪発生用トランジスタ増幅器４８で発生させる歪成分のレベルを制御することができる。
In the present embodiment, the voltage at the
また、図７に示す構成例では、図１に示す構成例と比較して、方向性素子としてサーキュレータ３６，６６の代わりにハイブリッド６６，７６がそれぞれ設けられている。ハイブリッド６６は、線形側伝送線路３２−１に接続された入力ポート６６ａと、位相調整回路３８に接続された反射ポート６６ｂと、線形側伝送線路３２−２に接続された出力ポート６６ｃと、を有する。そして、ハイブリッド６６は、線形側伝送線路３２−１（入力ポート６６ａ）から位相調整回路３８（反射ポート６６ｂ）へのマイクロ波信号の通過、及び位相調整回路３８（反射ポート６６ｂ）から線形側伝送線路３２−２（出力ポート６６ｃ）へのマイクロ波信号の通過を許容するとともに、位相調整回路３８（反射ポート６６ｂ）を介することなく線形側伝送線路３２−１（入力ポート６６ａ）から線形側伝送線路３２−２（出力ポート６６ｃ）へマイクロ波信号が通過するのを抑える（理想的には遮断する）。また、ハイブリッド７６は、非線形側伝送線路３４−１に接続された入力ポート７６ａと、出力端側整合回路５２に接続された反射ポート７６ｂと、非線形側伝送線路３４−２に接続された出力ポート７６ｃと、を有する。そして、ハイブリッド７６は、非線形側伝送線路３４−１（入力ポート７６ａ）から出力端側整合回路５２（反射ポート７６ｂ）へのマイクロ波信号の通過、及び出力端側整合回路５２（反射ポート７６ｂ）から非線形側伝送線路３４−２（出力ポート７６ｃ）への歪成分の通過を許容するとともに、非線形側伝送線路３４−１（入力ポート７６ａ）から非線形側伝送線路３４−２（出力ポート７６ｃ）へのマイクロ波信号の通過を抑える（理想的には遮断する）。
Further, in the configuration example shown in FIG. 7,
また、図８に示す構成例では、図１に示す構成例と比較して、方向性素子としてサーキュレータ３６，６６の代わりに９０°ハイブリッド８６，９６がそれぞれ設けられている。９０°ハイブリッド８６は、線形側伝送線路３２−１に接続された入力ポート８６ａと、位相調整回路３８に接続された反射ポート８６ｂ，８６ｃと、線形側伝送線路３２−２に接続された出力ポート８６ｄと、を有する。ここでの位相調整回路３８は、反射ポート８６ｂに接続された可変容量ダイオード３９−１と、反射ポート８６ｃに接続された可変容量ダイオード３９−２と、可変容量ダイオード３９−１とグランド５６との間に設けられたコイル３７−１と、可変容量ダイオード３９−２とグランド５６との間に設けられたコイル３７−２と、を有する。そして、９０°ハイブリッド８６は、線形側伝送線路３２−１（入力ポート８６ａ）から可変容量ダイオード３９−１（反射ポート８６ｂ）へのマイクロ波信号の通過、可変容量ダイオード３９−１（反射ポート８６ｂ）から線形側伝送線路３２−２（出力ポート８６ｄ）へのマイクロ波信号の通過、線形側伝送線路３２−１（入力ポート８６ａ）から可変容量ダイオード３９−２（反射ポート８６ｃ）へのマイクロ波信号の通過、及び可変容量ダイオード３９−２（反射ポート８６ｃ）から線形側伝送線路３２−２（出力ポート８６ｄ）へのマイクロ波信号の通過を許容する。また、９０°ハイブリッド８６は、位相調整回路３８（反射ポート８６ｂ，８６ｃ）を介することなく線形側伝送線路３２−１（入力ポート８６ａ）から線形側伝送線路３２−２（出力ポート８６ｄ）へマイクロ波信号が通過するのを抑える（理想的には遮断する）とともに、反射ポート８６ｂ，８６ｃ間をマイクロ波信号が通過するのを抑える（理想的には遮断する）。線形側伝送線路３２−１から９０°ハイブリッド８６の反射ポート８６ｂ，８６ｃに分配されて供給されたマイクロ波線形信号は、位相調整回路３８で位相が調整されてから、９０°ハイブリッド８６で合成されて線形側伝送線路３２−２に供給される。ここでは可変容量ダイオード３９−１，３９−２の容量を調整することで、線形ルート２６を伝搬するマイクロ波信号の位相を調整することができる。
Further, in the configuration example shown in FIG. 8, 90 °
さらに、図８に示す構成例では、歪発生器４０は、９０°ハイブリッド９６と、複数の歪発生用トランジスタ増幅器４８−１，４８−２と、を備える。歪発生用トランジスタ増幅器４８−１の入力端子４８−１ａ側にはマイクロ波信号のキャリア周波数に整合している入力端側整合回路５０−１が配設され、歪発生用トランジスタ増幅器４８−１の出力端子４８−１ｂ側にはマイクロ波信号のキャリア周波数に整合している出力端側整合回路５２−１が配設されている。さらに、歪発生用トランジスタ増幅器４８−１の入力端子４８−１ａ側には、終端抵抗５４−１が配設されている。入力端側整合回路５０−１は、歪発生用トランジスタ増幅器４８−１の入力端子４８−１ａと終端抵抗５４−１との間に配置されており、歪発生用トランジスタ増幅器４８−１の入力端子４８−１ａは、入力端側整合回路５０−１及び終端抵抗５４−１を介してグランド５６に接続されている。同様に、歪発生用トランジスタ増幅器４８−２の入力端子４８−２ａ側にはマイクロ波信号のキャリア周波数に整合している入力端側整合回路５０−２が配設され、歪発生用トランジスタ増幅器４８−２の出力端子４８−２ｂ側にはマイクロ波信号のキャリア周波数に整合している出力端側整合回路５２−２が配設されている。さらに、歪発生用トランジスタ増幅器４８−２の入力端子４８−２ａ側には、終端抵抗５４−２が配設されている。入力端側整合回路５０−２は、歪発生用トランジスタ増幅器４８−２の入力端子４８−２ａと終端抵抗５４−２との間に配置されており、歪発生用トランジスタ増幅器４８−２の入力端子４８−２ａは、入力端側整合回路５０−２及び終端抵抗５４−２を介してグランド５６に接続されている。
Further, in the configuration example shown in FIG. 8, the
９０°ハイブリッド９６は、非線形側伝送線路３４−１に接続された入力ポート９６ａと、出力端側整合回路５２−１に接続された反射ポート９６ｂと、出力端側整合回路５２−２に接続された反射ポート９６ｃと、非線形側伝送線路３４−２に接続された出力ポート９６ｄと、を有する。そして、９０°ハイブリッド９６は、非線形側伝送線路３４−１（入力ポート９６ａ）から出力端側整合回路５２−１（反射ポート９６ｂ）へのマイクロ波信号の通過、出力端側整合回路５２−１（反射ポート９６ｂ）から非線形側伝送線路３４−２（出力ポート９６ｄ）への歪成分の通過、非線形側伝送線路３４−１（入力ポート９６ａ）から出力端側整合回路５２−２（反射ポート９６ｃ）へのマイクロ波信号の通過、及び出力端側整合回路５２−２（反射ポート９６ｃ）から非線形側伝送線路３４−２（出力ポート９６ｄ）への歪成分の通過を許容する。また、９０°ハイブリッド９６は、非線形側伝送線路３４−１（入力ポート９６ａ）から非線形側伝送線路３４−２（出力ポート９６ｄ）へのマイクロ波信号の通過、及び反射ポート８６ｂ，８６ｃ間のマイクロ波信号の通過を抑える（理想的には遮断する）。
The 90 °
ドライバ増幅器２２で増幅され且つ非線形側伝送線路３４−１から取り出されたマイクロ波線形信号は、９０°ハイブリッド９６の反射ポート９６ｂ，９６ｃに分配されて供給され、反射ポート９６ｂに分配されたマイクロ波線形信号が出力端側整合回路５２−１を介して歪発生用トランジスタ増幅器４８−１の出力端子４８−１ｂに供給（逆注入）され、反射ポート９６ｃに分配されたマイクロ波線形信号が出力端側整合回路５２−２を介して歪発生用トランジスタ増幅器４８−２の出力端子４８−２ｂに供給（逆注入）される。歪発生用トランジスタ増幅器４８−１は、出力端子４８−１ｂに供給されたマイクロ波線形信号を基に歪成分を発生し、歪発生用トランジスタ増幅器４８−２は、出力端子４８−２ｂに供給されたマイクロ波線形信号を基に歪成分を発生する。歪発生用トランジスタ増幅器４８−１で発生した歪成分は、歪発生用トランジスタ増幅器４８−１の出力端子４８−１ｂから出力端側整合回路５２−１を介して９０°ハイブリッド９６の反射ポート９６ｂに供給され、歪発生用トランジスタ増幅器４８−２で発生した歪成分は、歪発生用トランジスタ増幅器４８−２の出力端子４８−２ｂから出力端側整合回路５２−２を介して９０°ハイブリッド９６の反射ポート９６ｃに供給される。９０°ハイブリッド９６は、反射ポート９６ｂ，９６ｃに供給された歪成分を合成して非線形側伝送線路３４−２へ供給する。ここでは、歪発生用トランジスタ増幅器４８−１の出力端子４８−１ｂの電圧、及び歪発生用トランジスタ増幅器４８−２の出力端子４８−２ｂの電圧を制御することで、非線形側伝送線路３４−２へ供給される歪成分のレベルを制御することができる。また、歪発生用トランジスタ増幅器４８−１の出力端子４８−１ｂの電流、及び歪発生用トランジスタ増幅器４８−２の出力端子４８−２ｂの電流を制御することによっても、非線形側伝送線路３４−２へ供給される歪成分のレベルを制御することができる。
The microwave linear signal amplified by the
また、図９に示す構成例では、図１に示す構成例と比較して、被補償増幅器１２がサーキュレータ３６と合成器３０との間の線形側伝送線路３２−２に設けられており、線形側伝送線路３２−２を伝搬するマイクロ波線形信号を増幅する。さらに、ドライバ増幅器７２がサーキュレータ４６と合成器３０との間の非線形側伝送線路３４−２に設けられており、非線形側伝送線路３４−２を伝搬する歪成分を増幅する。合成器３０は、被補償増幅器１２からの出力信号（歪成分を含む）に非線形側伝送線路３４−２を伝搬する歪成分（歪発生器４０で発生しドライバ増幅器７２で増幅された歪成分）を結合することにより、被補償増幅器１２からの出力信号中に含まれる歪成分が低減するよう歪補償を行うことができる。このように、本発明をプリディストーション型歪補償増幅器以外の歪補償増幅器に適用することもできる。なお、図９に示す構成例では、サーキュレータ３６の代わりに図７に示す構成例のハイブリッド６６または図８に示す構成例の９０°ハイブリッド８６を設け、サーキュレータ４６の代わりに図７に示す構成例のハイブリッド７６または図８に示す構成例の９０°ハイブリッド９６を設けることもできる。また、図９に示す構成例では、被補償増幅器１２を分配器２４とサーキュレータ３６との間の線形側伝送線路３２−１に設け、ドライバ増幅器７２を分配器２４とサーキュレータ４６との間の非線形側伝送線路３４−１に設けることもできる。
In the configuration example shown in FIG. 9, the compensated
「実施形態２」
図１０は、本発明の実施形態２に係る歪発生器を備える歪補償増幅器の概略構成を示す図であり、本発明をプリディストーション型歪補償増幅器に適用した例を示す。以下の実施形態２の説明では、実施形態１と同様の構成または対応する構成には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
“Embodiment 2”
FIG. 10 is a diagram showing a schematic configuration of a distortion compensation amplifier including a distortion generator according to Embodiment 2 of the present invention, and shows an example in which the present invention is applied to a predistortion type distortion compensation amplifier. In the following description of the second embodiment, the same or corresponding components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant descriptions are omitted.
本実施形態では、実施形態１（図１に示す構成例）と比較して、サーキュレータ３６及び位相調整回路３８の代わりに、可変移相器（位相調整回路）８８及び可変減衰器（振幅調整回路）９０が設けられている。可変移相器８８は、線形側伝送線路３２−１を伝搬するマイクロ波線形信号の位相を調整して可変減衰器９０へ供給する。可変減衰器９０は、可変移相器８８からのマイクロ波線形信号の振幅を調整して線形側伝送線路３２−２へ供給する。可変減衰器９０及び可変移相器８８により線形ルート２６を伝搬するマイクロ波線形信号の振幅及び位相を調整することができる。なお、可変減衰器９０と可変移相器８８の配置を入れ替えることもできる。
In the present embodiment, a variable phase shifter (phase adjustment circuit) 88 and a variable attenuator (amplitude adjustment circuit) are used instead of the
さらに、本実施形態の歪発生器４０では、実施形態１（図１に示す構成例）と比較して、サーキュレータ４６及び終端抵抗５４が省略されており、歪発生用トランジスタ増幅器４８の出力端子４８ｂが出力端側整合回路５２を介して非線形側伝送線路３４−１に接続されており、歪発生用トランジスタ増幅器４８の入力端子４８ａが入力端側整合回路５０を介して非線形側伝送線路３４−２に接続されている。なお、歪発生用トランジスタ増幅器４８の構成例としては、例えば図５に示すＦＥＴ５８を用いた構成例を適用することができる。
Further, in the
ドライバ増幅器２２で増幅され且つ非線形側伝送線路３４−１を伝搬するマイクロ波線形信号は、出力端側整合回路５２を介して歪発生用トランジスタ増幅器４８の出力端子４８ｂに供給される。歪発生用トランジスタ増幅器４８は、出力端子４８ｂに供給されたマイクロ波線形信号を基に歪成分を発生する。歪発生用トランジスタ増幅器４８で発生した歪成分は、歪発生用トランジスタ増幅器４８の入力端子４８ａから入力端側整合回路５０を介して非線形側伝送線路３４−２へ供給される。このように、本実施形態の歪発生用トランジスタ増幅器４８も、通常の増幅器の使用方法とは異なり、マイクロ波信号を出力端子４８ｂ側から逆注入することにより歪成分を発生させ、この発生させた歪成分を入力端子４８ａから取り出す。なお、本実施形態において歪補償を行う際には、被補償増幅器１２からの出力信号中に残留する歪成分が最小になるように、可変減衰器９０による振幅調整量及び可変移相器８８による位相調整量が制御される。
The microwave linear signal amplified by the
本実施形態の歪発生器４０でも、歪発生用トランジスタ増幅器４８にマイクロ波線形信号を供給して歪成分を発生させることで、歪発生用トランジスタ増幅器４８に供給するマイクロ波線形信号の電力レベルを増大させることができ、歪発生用トランジスタ増幅器４８で発生させる歪成分の電力レベルを増大させることができる。さらに、通常の増幅器の使用方法とは異なり、マイクロ波線形信号を歪発生用トランジスタ増幅器４８の出力端子４８ｂに逆注入することにより、歪発生用トランジスタ増幅器４８から出力される線形成分の電力レベルを抑えながら、歪発生用トランジスタ増幅器４８から出力される歪成分の電力レベルを増大させることができる。さらに、出力端側整合回路５２はマイクロ波信号のキャリア周波数に整合している（歪発生用トランジスタ増幅器４８の出力端子４８ｂ側ではマイクロ波信号のキャリア周波数においてインピーダンスマッチングが取れている）ため、非線形側伝送線路３４−１を伝搬するマイクロ波線形信号を歪発生用トランジスタ増幅器４８の出力端子４８ｂに供給する際に、マイクロ波線形信号が反射するのを抑えることができる。このように、本実施形態でも、非線形側伝送線路３４−２に供給される（歪発生器４０から出力される）線形成分の電力レベルを抑えることができるとともに、歪発生器４０から出力される歪成分の電力レベルを増大させることができる。したがって、被補償増幅器１２で発生する歪成分を打ち消すのに十分な電力レベルの歪成分を歪発生器４０で発生させることができ、歪補償効果を向上させることができる。
Also in the
さらに、本実施形態の歪発生器４０でも、歪発生用トランジスタ増幅器４８にマイクロ波線形信号を供給して歪成分を発生させることで、歪発生用トランジスタ増幅器４８の歪特性（非線形特性）を被補償増幅器１２の歪特性（非線形特性）に近づけることができる。したがって、歪補償効果を向上させることができる。さらに、歪発生用トランジスタ増幅器４８と被補償増幅器１２とで、バイアス回路のインピーダンス周波数特性を一致させることにより、被補償増幅器１２と類似のメモリ効果を歪発生用トランジスタ増幅器４８に持たせることが可能となる。したがって、被補償増幅器１２にメモリ効果が生じても、十分な歪補償効果を得ることができる。
Further, the
ここで、本願発明者が行った実験結果を図１１に示す。図１１は、マイクロ波線形信号を歪発生用トランジスタ増幅器４８の入力端子４８ａに順注入した場合に出力端子４８ｂから取り出される線形信号及び非線形信号（歪成分）のレベルと、マイクロ波線形信号を歪発生用トランジスタ増幅器４８の出力端子４８ｂに逆注入した場合に入力端子４８ａから取り出される線形信号及び非線形信号（歪成分）のレベルと、を示す。歪発生用トランジスタ増幅器４８の入力端子４８ａから歪成分を取り出す場合は、歪特性の類似性を保つため、歪発生用トランジスタ増幅器４８の出力端子４８ｂにおける線形信号レベルが順注入の場合と同じになる点（図１１では＋９ｄＢ）で動作させる。そのため、本実施形態でも、逆注入により歪成分を発生させて入力端子４８ａから取り出すことで、図１１に示すように、順注入よりも線形信号のレベルを抑圧（４０−２８＝１２ｄＢ）することができるので、プリディストーション信号の生成が容易となる。なお、出力端子４８ｂに逆注入して入力端子４８ａから取り出すことによる線形信号の抑圧量については、歪発生用トランジスタ増幅器４８のＳ12パラメータにより調整可能である。
Here, FIG. 11 shows a result of an experiment conducted by the present inventor. FIG. 11 shows the level of the linear signal and nonlinear signal (distortion component) extracted from the
実施形態２でも、歪発生用トランジスタ増幅器４８の出力端子４８ｂの電圧（ＦＥＴ５８のドレイン〜ソース間電圧）、あるいは歪発生用トランジスタ増幅器４８の出力端子４８ｂの電流（ＦＥＴ５８のドレイン〜ソース間電流）を制御する制御回路を設けることもできる。制御回路により出力端子４８ｂの電圧（ＦＥＴ５８のドレイン電圧）や出力端子４８ｂの電流（ＦＥＴ５８のドレイン電流）を制御することで、歪発生用トランジスタ増幅器４８で発生させる歪成分のレベルを制御することができる。
Also in the second embodiment, the voltage at the
また、実施形態２でも、被補償増幅器１２を可変減衰器９０と合成器３０との間の線形側伝送線路３２−２に設け、ドライバ増幅器７２を歪発生器４０と合成器３０との間の非線形側伝送線路３４−２に設けることもできる。また、被補償増幅器１２を分配器２４と可変移相器８８との間の線形側伝送線路３２−１に設け、ドライバ増幅器７２を分配器２４と歪発生器４０との間の非線形側伝送線路３４−１に設けることもできる。つまり、実施形態２の歪発生器４０をプリディストーション型歪補償増幅器以外の歪補償増幅器に適用することもできる。
Also in the second embodiment, the compensated
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。 As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated, this invention is not limited to such embodiment at all, and it can implement with a various form in the range which does not deviate from the summary of this invention. Of course.
１２ 被補償増幅器、１６ 歪補償部、２２，７２ ドライバ増幅器、２４ 分配器、２６ 線形ルート、２８ 非線形ルート、３０ 合成器、３２−１，３２−２ 線形側伝送線路、３４−１，３４−２ 非線形側伝送線路、３６，４６ サーキュレータ、３８ 位相調整回路、４０ 歪発生器、４８ 歪発生用トランジスタ増幅器、４８ａ 入力端子、４８ｂ 出力端子、５０ 入力端側整合回路、５２ 出力端側整合回路、５４ 終端抵抗、５６ グランド、５８ ＦＥＴ、６６，７６ ハイブリッド、８６，９６ ９０°ハイブリッド、８８ 可変移相器、９０ 可変減衰器。
12 Compensated amplifier, 16 Distortion compensation unit, 22, 72 Driver amplifier, 24 Divider, 26 Linear route, 28 Non-linear route, 30 Synthesizer, 32-1, 32-2 Linear side transmission line, 34-1, 34- 2 nonlinear transmission line, 36, 46 circulator, 38 phase adjustment circuit, 40 distortion generator, 48 distortion generating transistor amplifier, 48a input terminal, 48b output terminal, 50 input end side matching circuit, 52 output end side matching circuit, 54 termination resistor, 56 ground, 58 FET, 66,76 hybrid, 86,96 90 ° hybrid, 88 variable phase shifter, 90 variable attenuator.
Claims (10)
マイクロ波信号が出力端子に供給されることにより歪を発生する歪発生用トランジスタ増幅器と、
歪発生用トランジスタ増幅器の出力端子側に設けられ、マイクロ波信号のキャリア周波数に整合している出力端側整合回路と、
を備え、
第１伝送路から取り出したマイクロ波信号を出力端側整合回路を介して歪発生用トランジスタ増幅器の出力端子に供給することにより歪発生用トランジスタ増幅器で歪を発生させ、当該発生させた歪を歪発生用トランジスタ増幅器の出力端子から出力端側整合回路を介して第２伝送路へ供給する、歪発生器。 A distortion generator that extracts a microwave signal propagating through a first transmission line, generates distortion based on the extracted microwave signal, and supplies the generated distortion to the second transmission line,
A distortion-generating transistor amplifier that generates distortion when a microwave signal is supplied to an output terminal;
An output terminal side matching circuit which is provided on the output terminal side of the transistor amplifier for distortion generation and is matched with the carrier frequency of the microwave signal;
With
By supplying the microwave signal taken out from the first transmission line to the output terminal of the distortion generating transistor amplifier via the output side matching circuit, distortion is generated in the distortion generating transistor amplifier, and the generated distortion is distorted. A distortion generator that supplies the second transmission line from the output terminal of the transistor amplifier for generation to the second transmission line via the output side matching circuit.
歪発生用トランジスタ増幅器の入力端子側に終端器が設けられている、歪発生器。 The strain generator according to claim 1,
A distortion generator in which a terminator is provided on the input terminal side of the transistor amplifier for distortion generation.
歪発生用トランジスタ増幅器の入力端子と終端器との間に、マイクロ波信号のキャリア周波数に整合している入力端側整合回路が設けられている、歪発生器。 The strain generator according to claim 2, wherein
A distortion generator, wherein an input end side matching circuit that matches a carrier frequency of a microwave signal is provided between an input terminal of a transistor amplifier for distortion generation and a terminator.
第１伝送路から出力端側整合回路へのマイクロ波信号の通過、及び出力端側整合回路から第２伝送路への歪の通過を許容するとともに、第１伝送路から第２伝送路へのマイクロ波信号の通過を抑えるための方向性素子を備える、歪発生器。 The strain generator according to any one of claims 1 to 3,
The microwave signal is allowed to pass from the first transmission line to the output terminal side matching circuit, and the distortion is allowed to pass from the output terminal side matching circuit to the second transmission line, and from the first transmission line to the second transmission line. A distortion generator comprising a directional element for suppressing the passage of a microwave signal.
マイクロ波信号が出力端子に供給されることにより歪を発生する歪発生用トランジスタ増幅器を備え、
第１伝送路を伝搬するマイクロ波信号を歪発生用トランジスタ増幅器の出力端子に供給することにより歪発生用トランジスタ増幅器で歪を発生させ、当該発生させた歪を歪発生用トランジスタ増幅器の入力端子から第２伝送路へ供給する、歪発生器。 A distortion generator that generates distortion based on a microwave signal propagating through a first transmission path, and supplies the generated distortion to the second transmission path,
Comprising a distortion generating transistor amplifier that generates distortion when a microwave signal is supplied to an output terminal;
By supplying the microwave signal propagating through the first transmission line to the output terminal of the distortion generating transistor amplifier, distortion is generated in the distortion generating transistor amplifier, and the generated distortion is transmitted from the input terminal of the distortion generating transistor amplifier. A distortion generator to be supplied to the second transmission line.
歪発生用トランジスタ増幅器の出力端子側に、マイクロ波信号のキャリア周波数に整合している出力端側整合回路が設けられている、歪発生器。 The strain generator according to claim 5,
A distortion generator, wherein an output terminal side matching circuit that is matched with a carrier frequency of a microwave signal is provided on an output terminal side of the transistor amplifier for distortion generation.
歪発生用トランジスタ増幅器の出力端子に供給するマイクロ波信号は、歪発生用トランジスタ増幅器で歪が発生するよう歪発生用トランジスタ増幅器の線形領域を超えた電力値を有する、歪発生器。 The strain generator according to any one of claims 1 to 6,
The distortion generator, wherein the microwave signal supplied to the output terminal of the distortion generating transistor amplifier has a power value that exceeds a linear region of the distortion generating transistor amplifier so that distortion occurs in the distortion generating transistor amplifier.
マイクロ波信号を増幅するドライバ増幅器が設けられ、
ドライバ増幅器で増幅されたマイクロ波信号を歪発生用トランジスタ増幅器の出力端子に供給する、歪発生器。 The strain generator according to any one of claims 1 to 7,
A driver amplifier for amplifying the microwave signal is provided,
A distortion generator that supplies a microwave signal amplified by a driver amplifier to an output terminal of a transistor amplifier for distortion generation.
歪発生用トランジスタ増幅器はＦＥＴを含み、
歪発生用トランジスタ増幅器の出力端子はＦＥＴのドレイン端子であり、歪発生用トランジスタ増幅器の入力端子はＦＥＴのゲート端子である、歪発生器。 The strain generator according to any one of claims 1 to 8,
The distortion generating transistor amplifier includes an FET,
A distortion generator in which the output terminal of the transistor amplifier for distortion generation is the drain terminal of the FET, and the input terminal of the transistor amplifier for distortion generation is the gate terminal of the FET.
歪補償部は、マイクロ波信号を基に歪を発生させる歪発生器を含み、歪発生器で発生させた歪を主増幅器に入力されるマイクロ波信号または主増幅器からの出力信号に結合することにより歪補償を行い、
前記歪発生器が、請求項１〜９のいずれか１に記載の歪発生器である、歪補償増幅器。
A distortion compensation amplifier comprising: a main amplifier that amplifies a microwave signal; and a distortion compensation unit that performs distortion compensation so as to reduce distortion contained in an output signal from the main amplifier,
The distortion compensator includes a distortion generator that generates distortion based on the microwave signal, and couples the distortion generated by the distortion generator to the microwave signal input to the main amplifier or the output signal from the main amplifier. To compensate for distortion,
A distortion compensation amplifier, wherein the distortion generator is the distortion generator according to claim 1.
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