JP3115738B2 - 線形増幅装置 - Google Patents

線形増幅装置

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JP3115738B2
JP3115738B2 JP05128630A JP12863093A JP3115738B2 JP 3115738 B2 JP3115738 B2 JP 3115738B2 JP 05128630 A JP05128630 A JP 05128630A JP 12863093 A JP12863093 A JP 12863093A JP 3115738 B2 JP3115738 B2 JP 3115738B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は線形増幅装置に関し、
特に変調信号に加えて、高周波信号に対しても電力増幅
の歪みを補償する線形増幅装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図24は例えば特開平3−276912
号公報に記載された従来の線形増幅装置を示すブロック
図であり、図において、1は信号入力端子,2は信号出
力端子,7は入力結合器,8は出力結合器,16および
17は終端,38および39は包絡線検波器,40は電
力制御回路,41はアンプ,42はバッファアンプ,4
3は差信号生成器、44は電圧回路,45は直流電源端
子である。
【0003】次に動作について説明する。信号入力端子
1より入射した電波信号は入力結合器7,電力制御回路
40を通り、アンプ41により、増幅されて出力結合器
8を通り、信号出力端子2から出力される。ここで、入
力結合器7から入力信号の一部を引き込み、入力側の包
絡線検波器38でその信号の振幅の包絡線、つまり電波
の電力の大きさを検出し、また、出力結合器8から上記
アンプ41により増幅された上記入力信号の一部を引き
込み、出力側の包絡線検波器39で同様に、その電波の
電力の大きさを検出する。
【0004】そして、上記包絡線検波器38,39のそ
れぞれの出力を、差信号生成器43を用いて比較し、そ
の比較した結果の利得の差を信号として取り出し、この
信号をバッファアンプ42で増幅し、上記電力制御回路
40に入力することにより、入力信号の電圧を制御す
る。またこのとき、入力側の上記包絡線検波器38の出
力の一部は、直流電源端子45により、バイアス電圧を
かけられた電圧回路44にも送られ、該電圧回路44で
は入力信号に応じたバイアス電圧が発生し、この電圧を
上記アンプ41にかけることにより、該アンプ41を可
変制御し、信号出力端子2から入力信号における変調信
号成分の利得に応じて増幅された出力信号が得られるよ
うにする。
【0005】このように上記電力制御回路40と上記電
圧回路44とで上記アンプ41を可変制御し、線形性の
増幅器を得ている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来の線形増幅器は以
上のように構成されており、入力信号と出力信号とを包
絡線検波し、包絡線を補償することにより信号波形の歪
みを補償しているが、ここでこの信号波形の歪みには、
図2に示すように、変調信号に顕れる信号歪みと、高周
波信号に顕れる波形歪みとがあり、包絡線を補償するこ
とは、上記信号歪みだけを補償することとなり、周知の
ように、変調信号の信号歪みを補償することによって高
周波信号の波形歪みを補償することはできず、高周波信
号での歪みは残ることとなり、さらに、多信号の増幅ア
ンプであれば、隣接した帯域の信号間の干渉により発生
する三次歪み等は除去できないなどの問題があった。
【0007】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、高周波信号に対して補償をかけ
ることによって、信号歪みおよび波形歪みのない線形増
幅装置を得ることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本願の請求項1の発明
係る線形増幅装置は、高周波の入力信号を増幅する高出
力増幅器を有する線形増幅装置において、上記高出力増
幅器の入力側にて上記入力信号の一部を取り出す入力結
合手段と、上記高出力増幅器の出力側にてその出力信号
の一部を取り出す出力結合手段と、上記入力結合手段で
取り出した高周波の入力信号の振幅と、上記出力結合手
段で取り出した高周波の出力信号の振幅とを比較し、こ
の比較した振幅の差を高周波の帰還信号として出力する
入出力結合手段と、上記高出力増幅器の入力側にて上記
入力信号に、上記帰還信号を帰還させる帰還結合手段と
を有する利得補償回路を備え、上記帰還結合手段は、上
記入力結合手段の上記入力信号を取り出す部分と、上記
高出力増幅器との間に接続された帰還用結合器と、信号
入力端子と、上記入力結合手段の上記入力信号を取り出
す部分との間に接続された第2の帰還用結合器とを有す
るようにしたものである。
【0009】本願の請求項2の発明に係る線形増幅装置
は、高周波の入力信号を増幅する高出力増幅器を有する
線形増幅装置において、上記高出力増幅器の入力側にて
上記入力信号の一部を取り出す入力結合手段と、上記高
出力増幅器の出力側にてその出力信号の一部を取り出す
出力結合手段と、上記入力結合手段で取り出した高周波
の入力信号の振幅と、上記出力結合手段で取り出した高
周波の出力信号の振幅とを比較し、この比較した振幅の
差を高周波の帰還信号として出力する入出力結合手段
と、上記高出力増幅器の入力側にて上記入力信号に、上
記帰還信号を帰還させる帰還結合手段とを有する利得補
償回路を備え、上記高出力増幅器は、複数の増幅器を有
する多段増幅器であり、上記入力結合手段の上記入力信
号の一部を取り出す部分と、上記帰還結合手段の上記帰
還信号を上記入力信号に帰還させる部分とが、上記高出
力増幅器のうちの所定の増幅器の出力段にあるようにし
たものである。
【0010】本願の請求項3の発明に係る線形増幅装置
は、高周波の入力信号を増幅する高出力増幅器を有する
線形増幅装置において、上記高出力増幅器の入力側にて
上記入力信号の一部を取り出す入力結合手段と、上記高
出力増幅器の出力側にてその出力信号の一部を取り出す
出力結合手段と、上記入力結合手段で取り出した高周波
の入力信号の振幅と、上記出力結合手段で取り出した高
周波の出力信号の振幅とを比較し、この比較した振幅の
差を高周波の帰還信号として出力する入出力結合手段
と、上記高出力増幅器の入力側にて上記入力信号に、上
記帰還信号を帰還させる帰還結合手段とを有する利得補
償回路を備え、上記帰還結合手段は、上記入力結合手段
の上記入力信号を取り出す部分と上記高出力増幅器との
間に接続され、ソースインピーダンスを介して接地され
たそのソース端子に上記帰還信号が入力される電界効果
トランジスタ(以下FETと称す)と、そのゲート端子
に接続され、上記入力信号が入力される入力整合回路
と、そのドレイン端子に接続された出力整合回路とを有
するようにしたものである。
【0011】本願の請求項4の発明に係る線形増幅装置
は、高周波の入力信号を増幅する高出力増幅器を有する
線形増幅装置において、上記高出力増幅器の入力側にて
上記入力信号の一部を取り出す入力結合手段と、上記高
出力増幅器の出力側にてその出力信号の一部を取り出す
出力結合手段と、上記入力結合手段で取り出した高周波
の入力信号の振幅と、上記出力結合手段で取り出した高
周波の出力信号の振幅とを比較し、この比較した振幅の
差を高周波の帰還信号として出力する入出力結合手段
と、上記高出力増幅器の入力側にて上記入力信号に、上
記帰還信号を帰還させる帰還結合手段とを有する利得補
償回路と、上記入力結合手段でその一部を取り出した高
周波の入力信号の位相と、上記出力結合手段でその一部
を取り出した高周波の出力信号の位相とを検出、および
比較し、その位相差に応じて高周波の位相制御信号を発
生する位相制御手段と、上記高出力増幅器の入力側にて
上記入力信号に、上記位相制御信号を帰還させる位相帰
還手段とを有する位相補償回路とを備え、上記位相制御
手段は、上記取り出した高周波の出力信号の位相を90
°ずらす90°移相器と、その位相と上記取り出した高
周波の入力信号の位相とをそれぞれ検波しその位相差に
応じた電力信号を出力する位相検波器と、該位相検波器
の出力した電力信号を位相制御信号に変えて出力する位
相制御信号発生回路とを有し、上記位相帰還手段は、上
記入力結合器と上記高出力増幅器との間に接続され、所
定の動作範囲において利得がほぼ一定であり位相を変化
させるデュアルゲートアンプを有するようにしたもので
ある。
【0012】本願の請求項5の発明に係る線形増幅装置
は、高周波の入力信号を増幅する高出力増幅器を有する
線形増幅装置において、上記高出力増幅器の入力側にて
上記入力信号の一部を取り出す入力結合手段と、上記高
出力増幅器の出力側にてその出力信号の一部を取り出す
出力結合手段と、上記入力結合手段で取り出した高周波
の入力信号の振幅と、上記出力結合手段で取り出した高
周波の出力信号の振幅とを比較し、この比較した振幅の
差を高周波の帰還信号として出力する入出力結合手段
と、上記高出力増幅器の入力側にて上記入力信号に、上
記帰還信号を帰還させる帰還結合手段とを有する利得補
償回路と、上記入力結合手段でその一部を取り出した高
周波の入力信号の位相と、上記出力結合手段でその一部
を取り出した高周波の出力信号の位相とを検出、および
比較し、その位相差に応じて高周波の位相制御信号を発
生する位相制御手段と、上記高出力増幅器の入力側にて
上記入力信号に、上記位相制御信号を帰還させる位相帰
還手段とを有する位相補償回路とを備え、上記帰還結合
手段は、上記入力結合手段の上記入力信号を取り出す部
分と、上記高出力増幅器との間に接続された帰還用結合
器と、信号入力端子と、上記入力結合手段の上記入力信
号を取り出す部分との間に接続された第2の帰還用結合
器とを有するようにしたものである。
【0013】本願の請求項6に係る線形増幅装置は、
周波の入力信号を増幅する高出力増幅器を有する線形増
幅装置において、上記高出力増幅器の入力側にて上記入
力信号の一部を取り出す入力結合手段と、上記高出力増
幅器の出力側にてその出力信号の一部を取り出す出力結
合手段と、上記入力結合手段で取り出した高周波の入力
信号の振幅と、上記出力結合手段で取り出した高周波の
出力信号の振幅とを比較し、この比較した振幅の差を高
周波の帰還信号として出力する入出力結合手段と、上記
高出力増幅器の入力側にて上記入力信号に、上記帰還信
号を帰還させる帰還結合手段とを有する利得補償回路
と、上記入力結合手段でその一部を取り出した高周波の
入力信号の位相と、上記出力結合手段でその一部を取り
出した高周波の出力信号の位相とを検出、および比較
し、その位相差に応じて高周波の位相制御信号を発生す
る位相制御手段と、上記高出力増幅器の入力側にて上記
入力信号に、上記位相制御信号を帰還させる位相帰還手
段とを有する位相補償回路とを備え、上記高出力増幅器
は、複数の増幅器を有する多段増幅器であり、上記入力
結合手段の上記入力信号の一部を取り出す部分と、上記
帰還結合手段の上記帰還信号を上記入力信号に帰還させ
る部分と、上記位相帰還手段の上記位相制御信号を上記
入力信号に帰還させる部分とが、上記高出力増幅器のう
ちの所定の増幅器の出力段にあるようにしたものであ
る。
【0014】本願の請求項7の発明に係る線形増幅装置
は、高周波の入力信号を増幅する高出力増幅器を有する
線形増幅装置において、上記高出力増幅器の入力側にて
上記入力信号の一部を取り出す入力結合手段と、上記高
出力増幅器の出力側にてその出力信号の一部を取り出す
出力結合手段と、上記入力結合手段で取り出した高周波
の入力信号の振幅と、上記出力結合手段で取り出した高
周波の出力信号の振幅とを比較し、この比較した振幅の
差を高周波の帰還信号として出力する入出力結合手段
と、上記高出力増幅器の入力側にて上記入力信号に、上
記帰還信号を帰還させる帰還結合手段とを有する利得補
償回路と、上記入力結合手段でその一部を取り出した高
周波の入力信号の位相と、上記出力結合手段でその一部
を取り出した高周波の出力信号の位相とを検出、および
比較し、その位相差に応じて高周波の位相制御信号を発
生する位相制御手段と、上記高出力増幅器の入力側にて
上記入力信号に、上記位相制御信号を帰還させる位相帰
還手段とを有する位相補償回路とを備え、上記入力結合
手段で取り出した上記入力信号を上記入出力結合手段に
送る経路の途中と、上記位相制御手段に送る経路の途中
とに、それぞれ遅延回路を挿入するようにしたものであ
る。
【0015】本願の請求項8の発明に係る線形増幅装置
は、高周波の入力信号を増幅する高出力増幅器を有する
線形増幅装置において、上記高出力増幅器の入力側にて
上記入力信号の一部を取り出す入力結合手段と、上記高
出力増幅器の出力側にてその出力信号の一部を取り出す
出力結合手段と、上記入力結合手段で取り出した高周波
の入力信号の振幅と、上記出力結合手段で取り出した高
周波の出力信号の振幅とを比較し、この比較した振幅の
差を高周波の帰還信号として出力する入出力結合手段
と、上記高出力増幅器の入力側にて上記入力信号に、上
記帰還信号を帰還させる帰還結合手段を有する利得補償
回路と、上記入力結合手段でその一部を取り出した高周
波の入力信号の位相と、上記出力結合手段でその一部を
取り出した高周波の出力信号の位相とを検出、および比
較し、その位相差に応じて高周波の位相制御信号を発生
する位相制御手段と、上記高出力増幅器の入力側にて上
記入力信号に、上記位相制御信号を帰還させる位相帰還
手段とを有する位相補償回路とを備え、上記帰還結合手
段は、上記入力結合手段の上記入力信号を取り出す部分
と上記高出力増幅器との間に接続され、ソースインピー
ダンスを介して接地されたそのソース端子に上記帰還信
号が入力される電界効果トランジスタ(以下FETと称
す)と、そのゲート端子に接続され、上記入力信号が入
力される入力整合回路と、そのドレイン端子に接続され
た出力整合回路とを有するようにしたものである。
【0016】
【0017】
【0018】
【0019】
【0020】
【0021】
【0022】
【0023】
【0024】
【作用】請求項1の発明においては、上述のように構成
したことにより、上記高出力増幅器で増幅される上記高
周波の入力信号の利得を調整することとなり、これによ
り上記出力信号の高周波信号分の振幅の歪みを補償で
き、信号出力端子からは、線形性をもって増幅された出
力信号を出力することができるとともに、高周波の帰還
信号が上記入力結合器等の前段にも挿入され、上記入力
信号の高周波信号分の利得の微細な調整が可能となり、
線形性をさらに改善することができる。
【0025】また、請求項2の発明においては、上述の
ように構成したことにより、上記高出力増幅器で増幅さ
れる上記高周波の入力信号の利得を調整することとな
り、これにより上記出力信号の高周波信号分の振幅の歪
みを補償でき、信号出力端子からは、線形性をもって増
幅された出力信号を出力することができるとともに、帰
還信号を作り出すための信号処理がしやすくなり、これ
により、誤差が少ない利得補償を行うことができ、入力
信号の電力レベルの高低にかかわらずその特性に直線性
をもった線形増幅装置を得ることができる。
【0026】また、請求項3の発明においては、上述の
ように構成したことにより、上記高出力増幅器で増幅さ
れる上記高周波の入力信号の利得を調整することとな
り、これにより上記出力信号の高周波信号分の振幅の歪
みを補償でき、信号出力端子からは、線形性をもって増
幅された出力信号を出力することができるとともに、帰
還用結合手段を、小型のFETにより実現しているた
め、利得補償のできる小型の線形増幅装置を得ることが
できる。
【0027】また、請求項4の発明においては、上述の
ように構成したことにより、上記高出力増幅器で増幅さ
れる上記高周波の入力信号の利得を調整することとな
り、これにより上記出力信号の高周波信号分の振幅の歪
みを補償でき、信号出力端子からは、線形性をもって増
幅された出力信号を出力することができるとともに、上
記高出力増幅器で増幅される上記高周波の入力信号の利
得と、位相とを調整することとなり、これにより上記出
力信号の高周波信号分の振幅および位相の歪みを補償で
き、出力端子からは、線形性をもって増幅された出力信
号を出力することができる。
【0028】また、請求項5の発明においては、上述の
ように構成したことにより、上記高出力増幅器で増幅さ
れる上記高周波の入力信号の利得を調整することとな
り、これにより上記出力信号の高周波信号分の振幅の歪
みを補償でき、信号出力端子からは、線形性をもって増
幅された出力信号を出力することができるとともに、上
記高出力増幅器で増幅される上記高周波の入力信号の利
得と、位相とを調整することとなり、これにより上記出
力信号の高周波信号分の振幅および位相の歪みを補償で
き、出力端子からは、線形性をもって増幅された出力信
号を出力することができ、しかも、高周波の帰還信号が
上記入力結合手段の前段にも挿入され、上記入力信号の
高周波信号分の利得の微妙な調整が可能となり、これに
より線形性をさらに改善することができる。
【0029】また、請求項6の発明においては、上述の
ように構成したことにより、上記高出力増幅器で増幅さ
れる上記高周波の入力信号の利得を調整することとな
り、これにより上記出力信号の高周波信号分の振幅の歪
みを補償でき、信号出力端子からは、線形性をもって増
幅された出力信号を出力することができるとともに、上
記高出力増幅器で増幅される上記高周波の入力信号の利
得と、位相とを調整することとなり、これにより上記出
力信号の高周波信号分の振幅および位相の歪みを補償で
き、出力端子からは、線形性をもって増幅された出力信
号を出力することができ、しかも、帰還信号を作り出す
ための信号処理がしやすくなり、これにより、誤差が少
ない利得補償を行うことができ、入力信号の電力レベル
の高低にかかわらずその特性に直線性をもった線形増幅
装置を得ることができる。
【0030】また、請求項7の発明においては、上述の
ように構成したことにより、上記高出力増幅器で増幅さ
れる上記高周波の入力信号の利得を調整することとな
り、これにより上記出力信号の高周波信号分の振幅の歪
みを補償でき、信号出力端子からは、線形性をもって増
幅された出力信号を出力することができるとともに、上
記高出力増幅器で増幅される上記高周波の入力信号の利
得と、位相とを調整することとなり、これにより上記出
力信号の高周波信号分の振幅および位相の歪みを補償で
き、出力端子からは、線形性をもって増幅された出力信
号を出力することができるとともに、上記入力信号が上
記高出力増幅器を通る間に生じる時間遅れを加味するこ
ととなり、これによりオンタイムで精度の高い振幅およ
び位相制御を行うことができる。
【0031】また、請求項8の発明においては、上述の
ように構成したことにより、上記高出力増幅器で増幅さ
れる上記高周波の入力信号の利得を調整することとな
り、これにより上記出力信号の高周波信号分の振幅の歪
みを補償でき、信号出力端子からは、線形性をもって増
幅された出力信号を出力することができるとともに、上
記高出力増幅器で増幅される上記高周波の入力信号の利
得と、位相とを調整することとなり、これにより上記出
力信号の高周波信号分の振幅および位相の歪みを補償で
き、出力端子からは、線形性をもって増幅された出力信
号を出力することができるとともに、帰還用結合手段を
小型のFETにより実現しているため、利得補償のでき
る小型の線形増幅装置を得ることができる。
【0032】
【0033】
【実施例】
実施例1.以下、この発明の第1の実施例を図について
説明する。図1は、本実施例1による線形増幅装置を示
すブロック図である。図1において、1は入力端子,2
は出力端子,3〜5は入力端子1と、出力端子2との間
に設けられたアンプであり、これにより3段の高出力増
幅器500を構成している。6は可変増幅器,7は入力
端子1の次段に設けられた入力結合器,8は高出力増幅
器500の次段に設けられた出力結合器,9は入力結合
器と、高出力増幅器500との間に設けられた帰還用結
合器,10はアイソレータ,11および12は可変移相
器,13および14は可変減衰器,15はハイブリッド
結合器,16〜19は各結合器の一端に取り付けられた
吸収型の終端である。
【0034】まず、本発明における線形高出力増幅器5
00の利得補償について説明する。上記線形高出力増幅
器500の入出力特性は、どのような電力レベルの入力
信号が入力されても直線性をもって増幅し、その出力端
に、上記入力信号と同じ波形で、かつその電力が増幅さ
れた出力信号を出力することが理想的である。しかし、
実際には上記入出力特性は、上記入力信号の電力レベル
により非直線性を示すものとなり、これにより上記出力
信号に歪みを発生させるものとなる。それは、図2に示
すように、波形歪みと、信号歪みとになって顕れる。こ
こで波形歪みとは、高周波信号の振幅の歪みであり、ま
た信号歪みとは、上記高周波信号の包絡線の歪みであ
る。これらの歪みを補償するためには、上記線形高出力
増幅器500の入出力特性を理想的な直線を示すものに
すれば良いことがわかる。
【0035】これを上記高出力増幅器500の入出力特
性を示す図3を用いて、さらに詳しく説明すると、図3
において実線で示すように、入力信号電力PinがPin<
Pi1の範囲内では上記高出力増幅器500のゲインは一
定であり、与えられた上記入力信号電力Pinに応じて出
力信号電力Pout は、直線的に増加し、その入出力特性
は45度の傾きをもつ直線となるが、入力信号電力Pin
がPi1を超えると出力信号電力Pout は徐々に飽和し、
Pi2以上ではほぼ完全に飽和する。つまり上記出力信号
に波形歪み及び信号歪みが現れる。このため負帰還回路
を用いて、上記高出力増幅器500の入力信号Pinの電
力レベルに応じてその減衰量を変え、上記入出力特性を
図3における一点鎖線で示したような補償直線にするこ
とにより利得補償を行い、これによりその入出力特性に
直線性を示す上記線形高出力増幅器500が得られるよ
うにする。
【0036】次に本実施例1による線形増幅装置の動作
について説明する。まず、入力結合器7により取り出し
た高周波の上記入力信号は、可変増幅器6により増幅さ
れ、ハイブリッド結合器15の一端子にI1 信号として
入力される。一方、出力結合器8により取り出した高周
波の上記出力信号は、可変減衰器14で所定の値に減衰
され、可変移相器12により、上記線形高出力増幅器5
00および上記可変減衰器14を通過することにより生
じた高周波信号分の位相のずれを微調整され、上記I1
信号と同位相にされてハイブリッド結合器15の他端子
にO1 信号として入力される。このとき上記可変増幅器
6と、上記可変減衰器14とは、上述の図3における入
力信号電力PinがPin<Pi1の範囲内において、上記I
1 信号の電力と、上記O1 信号の電力との関係がI1 <
O1 となるようにそれぞれその増幅量と、減衰量とが設
定されているものである。
【0037】そして、上記ハイブリッド結合器15で上
記O1 信号は、その位相が180度ずらされ、上記I1
信号と結合され、該ハイブリッド結合器15の出力端に
その結合された信号VD が出力される。つまり、図5に
その関係を示したように、上記ハイブリッド結合器15
は、上記I1 信号の電力レベルと、上記O1 信号の電力
レベルとを比較し、両者が同じ電力レベルであればその
出力端から出力は出ないが、異なる電力レベルであれば
その比較差に応じたVD 信号を出力する。
【0038】次に、上記VD 信号は、所定の減衰量に設
定された可変減衰器13により、図4に示したΔATT
の電力の大きさをもつATT信号とされ、可変位相器1
1によりその位相が、上記入力信号の位相と等しくなる
ように微調整される。
【0039】そして、上記ATT信号の電力ΔATT
は、帰還用結合器9により、上記入力信号に帰還され
る。このとき上記ATT信号は上記入力信号に対し、1
80度の位相差をもっているため、上記入力信号に−Δ
ATTの大きさの負帰還がかかることとなる。
【0040】ここで、図3に示すように上記入力信号電
力Pinが大きくなり、Pi1となり、さらにPi2となる
と、上記出力信号電力Pout は徐々に飽和し始めるが、
図4に示すように、上記ATT信号の電力ΔATTは、
上記入力信号の電力がPi1の時点ではΔATT1 とな
り、さらにPi2の時点ではΔATT2 に減少するため、
上記入力信号にかかる負帰還量が減少することとなる。
これにより図3に示した上記高出力増幅器500の入出
力特性は、一点鎖線で示した補償直線になり、その入出
力特性に直線性を示す上記線形高出力増幅器500が得
られるようになる。
【0041】本実施例1においては、上記高出力増幅器
500に、上述のように上記入力信号電力Pinと、上記
出力信号電力Pout とを比較し、その差を電力信号AT
Tとし、これをもって上記入力信号に負帰還がかかるよ
うにした利得補償回路を設けたから、上記高出力増幅器
500で増幅される上記入力信号に含まれている高周波
信号分の利得を調整することとなり、これにより上記出
力信号の高周波信号分の振幅の歪みである波形歪みを補
償でき、さらに該出力信号の包絡線の歪みである信号歪
みも補償され、出力端子2からは、上記入力信号の電力
レベルの高低に関わらず線形性をもって増幅された上記
出力信号を出力することができる。
【0042】実施例2.以下、この発明の第2の実施例
を図について説明する。図6は、本実施例2による線形
増幅装置を示すブロック図である。図6において、1は
入力端子,2は出力端子,3〜5はアンプであり、これ
により3段の高出力増幅器500を構成している。6お
よび21は可変増幅器,7は入力結合器,8は出力結合
器,9は帰還用結合器,10はアイソレータ,11およ
び12は可変移相器,13、14および23は可変減衰
器,15はハイブリッド結合器,16〜19は吸収型の
終端,20は演算増幅器およびその出力を所定の範囲内
に設定するためのトランジスタ回路等で構成した位相制
御信号発生回路,22は90°移相器,24は基準電圧
源,25は位相検波器,26は入力結合器7と帰還用結
合器9との間に設けられたデュアルゲートアンプ(FE
T)である。
【0043】上記実施例1は、上記高出力増幅器500
に利得補償回路を付加した線形増幅装置であったが、本
実施例2は、この線形増幅装置に、さらに、位相補償回
路を付加したものであり、本実施例2における上記利得
補償回路の構成および動作については上記実施例1と同
様であるため、その説明を省略し、ここでは上記位相補
償回路の構成および動作についてのみ説明する。
【0044】まず、入力端子1から入力した入力信号
は、該入力端子1の次段に備えられた入力結合器7によ
り取り出され、上記実施例1による利得補償回路と、可
変増幅器21とに送られる。この可変増幅器21によ
り、上記入力信号は増幅され、位相検波器25に入力さ
れる。一方、高出力増幅器500の出力側に備えられた
出力結合器8により取り出された出力信号は、可変減衰
器23により減衰され、増幅された上記入力信号とその
振幅が揃えられ、上記位相検波器25に入力される。そ
して、該位相検波器25からは、振幅が揃えられた上記
入力信号と、上記出力信号との位相差が出力V1 として
出力され、位相制御信号発生回路20に入力されるが、
このとき上記位相検波器25の出力V1 と、上記位相差
ΔΦとの関係は、図9に示すように、上記位相検波器2
5の出力V1 は上記位相差ΔΦの余弦関数となり、その
変化率は位相差ΔΦ=π/2で最大となるものとなる。
そこでΔΦ=0における位相検出感度を最大にし、上記
位相差の極性を検出するために、上記出力信号側に90
°移相器22を設けることによりその位相を90度ずら
して、図8に示すような上記位相検波器25の出力V1
と、位相差ΔΦとの関係にし、この出力V1 を、上記位
相制御信号発生回路20に入力するものである。
【0045】次に、上記位相制御信号発生回路20には
基準電圧源24における基準電圧V2 が供給されてお
り、この基準電圧V2 と、上記位相検波器25の出力V
1 とを入力として、上記位相制御信号発生回路20は高
周波電力信号である位相制御信号P’inを発生する。こ
の位相制御信号発生回路20における上記位相制御信号
P’inと、上記位相検波器25の出力V1 との関係を図
10に示す。
【0046】そして、上記位相制御信号P’inが、デュ
アルゲートアンプ26の一方のゲート電極に供給され、
もう一方のゲート電極に入力されている上記入力信号の
位相を変化させる。
【0047】以下に、上記位相を変化させる過程につい
て、さらに詳しく述べる。図7は、上記高出力増幅器5
00への上記入力信号の電力Pinと、その出力端での上
記出力信号の位相φとの関係を示した図であり、また、
図11は上記デュアルゲートアンプ26の一方のゲート
電極に供給される上記位相制御信号P’inと、該位相制
御信号P’inが供給されたときにその出力端に生じる位
相の変化量Δφとの関係を示す図である。
【0048】図7に示すように、上記入力信号の電力P
inがA点までの範囲内では、該入力信号の電力Pinが変
化してもその位相φは一定であり、上記出力信号に位相
のずれは生じない。しかし、上記入力信号の電力Pinが
A点を越えると、上記出力信号に位相のずれが生じる。
つまり、上記入力信号の電力PinがΔPin分増加する
と、それに応じて上記入力信号の位相に対して、上記出
力信号の位相にΔφ分のずれが生じる。ここで上述のよ
うに、上記入力信号の位相と、上記出力信号の位相との
位相差ΔΦに応じて発生させた上記位相検波器25の出
力V1 がΔV1 だけ増加し、このため上記位相制御信号
P’inが、ΔP’inだけ減少する。
【0049】そして、上記デュアルゲートアンプ26
は、その一方のゲート電極に供給されている上記位相制
御信号P’inがΔP’inだけ減少したことにより、図1
1の矢印で示したように、増加した位相のずれΔφを減
少させるように作用する。
【0050】以下に、この作用を、上記デュアルゲート
アンプ26の具体的特性図である図12を用いて説明す
る。図12に示すように、上記デュアルゲートアンプ2
6は、一方のゲート電極に供給される高周波電力(P’
in)の変化に応じて、もう一方のゲート電極である入力
端と、その出力端間を通過する信号の位相及び利得に変
化を与える特性があるため、もう一方のゲート電極に入
力された上記入力信号と、この変化量とが加えられた信
号が、その出力端から出力されることとなる。ここで、
この特性を利用して位相制御するためには、できるだけ
利得が一定であることが望ましく、図12から、このデ
ュアルゲートアンプ26においては、高周波電力(P’
in)がBないしCの範囲内でその利得はほぼ一定であ
り、位相だけが変化していることがわかる。従って、上
記位相制御信号発生回路20によって、高周波電力信号
である上記位相制御信号P’inがBからCの範囲内での
み変化するように設定し、この範囲内で上記デュアルゲ
ートアンプ26を動作させることにより、利得がほぼ一
定で位相だけを変化させるような制御、つまり位相制御
を行うことができる。
【0051】本実施例2においては、上記線形高出力増
幅器500に、上記実施例1における利得補償回路に加
え、上記入力結合器7で取り出した高周波の入力信号の
位相と、上記出力結合器8で取り出した高周波の出力信
号の位相との位相差ΔΦに応じた位相制御信号P’inを
発生する位相制御信号発生回路20を備え、この位相制
御信号P’inにより、上記入力結合器7と、利得帰還用
の上記帰還用結合器9との間に設けた上記デュアルゲー
トアンプ26を制御し、このデュアルゲートアンプ26
の一方のゲート電極に入力されている上記入力信号に、
上記高出力増幅器500で生じた位相のずれΔφの位相
量を帰還させるようにした位相補償回路を設けたから、
上記高出力増幅器500で増幅される上記入力信号に含
まれる上記高周波信号の利得の補償に加え、その位相を
調整することができ、これにより上記出力信号の高周波
信号分の振幅および位相の歪みを補償でき、出力端子2
からは、上記入力信号の電力レベルの高低に関わらず線
形性をもって増幅された上記出力信号を出力することが
できる。
【0052】実施例3.以下、この発明の第3の実施例
を図について説明する。図13は、本実施例3による線
形増幅装置を示すブロック図である。図13において、
上記実施例1における図1と同一符号は同一又は相当部
分を示し、また、45はアンプ,47は第2の帰還用結
合器,46は第2の帰還用結合器47の一端に取り付け
られた吸収型の終端,48は可変移相器,49は可変減
衰器である。
【0053】本実施例3による線形増幅装置は、上記実
施例1による線形増幅装置の回路の上記入力端子1と、
上記入力結合器7との間に、該入力端子1の次段に第2
の帰還用結合器47を、その次段にアンプ45を設け、
また、上記可変減衰器13から上記可変移相器11へ信
号を送る経路を、2本の経路に分岐させ、その一方に可
変減衰器49と、該可変減衰器49の次段に可変移相器
48とを設け、この可変移相器48の出力を上記第2の
帰還用結合器47に入力するようにした。上記アンプ4
5は、上記第2の帰還用結合器47を設けたことにより
生じた上記入力信号の利得の減衰を補正するものであ
る。
【0054】次に動作について説明する。上記実施例1
と同一の回路部分は、その動作も同じであるため、その
説明を省力し、ここでは、上記実施例1の回路に新たに
付加した回路の動作について説明する。まず、上記ハイ
ブリッド結合器15で、上記入力信号電力Pinを調整し
たものである上記I1 信号の電力レベルと、上記出力信
号電力Pout を調整したものである上記O1 信号の電力
レベルとを比較し、異なる電力レベルであればその比較
差に応じてその出力端に出力されるVD 信号が、上記可
変減衰器13でΔATTの電力の大きさをもつ上記AT
T信号とされた後に、このATT信号は、上記可変位相
器11と、上記可変減衰器49とに送られる。
【0055】そして、上記ATT信号は、上記可変減衰
器49でΔATT’の電力の大きさをもつATT’信号
となるようにさらに減衰され、上記可変移相器48でそ
の位相を、上記入力信号の位相と等しくなるように微調
整される。
【0056】そして、上記ATT’信号の電力ΔAT
T’は、上記第2の帰還用結合器47により、上記入力
信号に帰還される。このとき上記ATT’信号は上記入
力信号に対し、180度の位相差をもっているため、上
記入力信号に−ΔATT’の大きさの負帰還がかかるこ
ととなる。
【0057】このように本実施例3においては、上記実
施例1による利得補償回路を構成する上記入力結合器7
と上記入力端子1との間に、上記第2の帰還用結合器4
7を設けて、上記出力信号の利得を補償するための帰還
量であるΔATTを有する上記ATT信号から、ΔAT
Tよりもさらに少ないΔATT’の帰還量を有する上記
ATT’信号を上記第2の帰還用結合器47に入力し、
上記入力信号に−ΔATT’の大きさの負帰還をかける
ようにしたから、上記高出力増幅器500の上記入力信
号の高周波信号分の利得量を細かく変化させることがで
き、上記実施例1による利得の負帰還制御を行う線形増
幅装置より、さらに完全なる直線性を示す線形増幅装置
を得ることができる。
【0058】実施例4.以下、この発明の第4の実施例
を図について説明する。図14は、本実施例4による線
形増幅装置を示すブロック図である。図14において、
上記実施例2における図1と同一符号は同一又は相当部
分を示し、また、47は第2の帰還用結合器,46は第
2の帰還用結合器47の一端に取り付けられた吸収型の
終端,48は可変移相器,49は可変減衰器である。
【0059】本実施例4による線形増幅装置は、上記実
施例2による線形増幅装置の回路の上記入力端子1と、
上記入力結合器7との間に、該入力端子1の次段に第2
の帰還用結合器47を設け、また、上記可変移相器11
から上記帰還用結合器9へ信号を送る経路を、2本の経
路に分岐させ、その一方に可変減衰器49と、該可変減
衰器49の次段に可変移相器48とを設け、この可変移
相器48の出力を上記第2の帰還用結合器47に入力す
るようにした。そして上記デュアルゲートアンプ26
は、上記入力結合器7と上記帰還用結合器9との間では
なく、上記帰還用結合器9と、上記高出力増幅器500
との間に設けた。
【0060】次に動作について説明する。上記実施例2
と同一の回路部分は、その動作も同じであるため、その
説明を省力し、ここでは、上記実施例2の回路に新たに
付加した回路の動作について説明する。まず、上記ハイ
ブリッド結合器15で、上記入力信号電力Pinを調整し
たものである上記I1 信号の電力レベルと、上記出力信
号電力Pout を調整したものである上記O1 信号の電力
レベルとを比較し、異なる電力レベルであればその比較
差に応じてその出力端に出力されるVD 信号が、上記可
変減衰器13でΔATTの電力の大きさをもつ上記AT
T信号とされ、上記可変位相器11でその位相が上記入
力信号の位相と等しくなるように微調整された後に、こ
のATT信号は、上記帰還用結合器9と、上記可変減衰
器49とに送られる。
【0061】そして、上記ATT信号は、上記可変減衰
器49でΔATT’の電力の大きさをもつATT’信号
となるようにさらに減衰され、上記可変減衰器49を通
過することにより生じた位相のずれを、上記可変移相器
48で上記入力信号の位相と等しくなるように微調整さ
れる。
【0062】そして、上記ATT’信号の電力ΔAT
T’は、上記第2の帰還用結合器47により、上記入力
信号に帰還される。このとき上記ATT’信号は上記入
力信号に対し、180度の位相差をもっているため、上
記入力信号に−ΔATT’の大きさの負帰還がかかるこ
ととなる。
【0063】このように本実施例4においては、上記実
施例2による利得補償回路を構成する上記入力結合器7
と上記入力端子1との間に、上記第2の帰還用結合器4
7を設けて、上記出力信号の利得を補償するための帰還
量であるΔATTを有する上記ATT信号から、ΔAT
Tよりもさらに少ないΔATT’の帰還量を有する上記
ATT’信号を上記第2の帰還用結合器47に入力し、
上記入力信号に−ΔATT’の大きさの負帰還をかける
ようにしたから、上記入力信号の高周波信号分の位相を
制御できることに加え、上記高周波信号の利得量を細か
く変化させることができ、上記実施例2による利得の負
帰還制御と位相制御とを行う線形増幅装置より、さらに
完全なる直線性を示し、位相補償のできる線形増幅装置
を得ることができる。
【0064】実施例5,6.以下、この発明の第5の実
施例を図について説明する。図15は、本実施例5によ
る線形増幅装置を示すブロック図である。図15におい
て、上記実施例1における図1と同一符号は同一又は相
当部分を示し、50はアンプである。
【0065】本実施例5では、図15に示すように、上
記実施例1による線形増幅装置の回路の入力信号を取り
出す上記入力結合器7と、上記入力信号に負帰還をかけ
るための上記帰還用結合器9とを、上記高出力増幅器5
00を構成するアンプ4と、アンプ5との間に設けるよ
うにし、また、アンプ50を、上記入力端子1と、上記
高出力増幅器500との間に設けた。そしてまた、処理
する入力信号の電力レベルが上ることにより、可変増幅
器6を必要としなくなったため、これを取り除いた。
【0066】次に動作について説明する。まず、上記入
力端子1から入力された高周波信号を含む入力信号は、
アンプ50と、上記高出力増幅器500を構成するアン
プ3およびアンプ4とで、その利得が増幅される。
【0067】次に、上記アンプ4の次段に設けられた上
記入力結合器7により、上記増幅された入力信号の一部
が取り出され、また、上記高出力増幅器500の出力側
に設けられた出力結合器8により、その出力信号の一部
が取り出される。
【0068】そして、上記実施例1と同じように、上記
増幅された入力信号をI1 信号として、ハイブリッド結
合器15に直接入力し、また、上記出力信号を減衰し、
その位相を微調整した信号O1 を上記ハイブリッド結合
器15の他端に入力し、それぞれの振幅を比較して作ら
れたΔATTの大きさの電力をもつATT信号が、上記
帰還用結合器9に入力され、上記増幅された入力信号に
対して−ΔATTの大きさの負帰還がかかる。
【0069】本実施例5においては、上記実施例1によ
る利得補償回路の上記入力結合器7と、上記帰還用結合
器9とを上記高出力増幅器500を構成するアンプ4
と、アンプ5との間に設け、増幅されて電力レベルの高
くなった上記入力信号を上記ハイブリッド結合器15に
入力するようにしたから、帰還信号となる上記ATT信
号を作り出すための信号処理がしやすくなり、これによ
り誤差が少ない利得補償を行うことができ、上記入力信
号の電力レベルの高低に関わらずその特性に直線性をも
った線形増幅装置を得ることができる。
【0070】以下、この発明の第6の実施例について説
明する。本実施例6では、上記実施例2による線形増幅
装置の回路の入力信号を取り出す上記入力結合器7と、
上記入力信号の位相に対し位相制御を行う上記デュアル
ゲートアンプ26と、上記入力信号に負帰還をかけるた
めの上記帰還用結合器9とを、上記高出力増幅器500
を構成するアンプ4と、アンプ5との間に設けるように
し、また、アンプ50を、上記入力端子1と、上記高出
力増幅器500との間に設けた。そしてまた、処理する
入力信号の電力レベルが上ることにより、可変増幅器6
および可変増幅器21を必要としなくなったため、これ
を取り除いた。
【0071】そして、本実施例6の線形増幅装置は、上
記実施例5と同様に、高い電力レベルの上記入力信号を
もって、利得補償を行い。さらに、この高い電力レベル
の上記入力信号を、上記実施例2による位相補償回路の
位相検波器25へも入力するようにしたものである。そ
の後の位相を補償するための動作は、上記実施例2で説
明した通りである。
【0072】本実施例6においても、上記実施例2によ
る利得補償回路の上記入力結合器7と、上記デュアルゲ
ートアンプ26と、上記帰還用結合器9とを上記高出力
増幅器500を構成するアンプ4と、アンプ5との間に
設け、増幅されて電力レベルの高くなった上記入力信号
を上記ハイブリッド結合器15と、上記位相検波器25
とに入力するようにしたから、帰還信号となる上記AT
T信号と、上記デュアルゲートアンプ26を制御するた
めのP’in信号とを作り出すための信号処理がしやすく
なり、これにより誤差が少ない利得補償と、位相補償と
を行うことができ、上記入力信号の電力レベルの高低に
関わらずその特性に直線性をもった線形増幅装置を得る
ことができる。
【0073】実施例7,8.以下、この発明の第7の実
施例を図について説明する。図16は、本実施例7によ
る線形増幅装置を示すブロック図である。図16におい
て、上記実施例1における図1と同一符号は同一又は相
当部分を示し、27は所定の遅延量を有する遅延線であ
る。
【0074】本実施例7の線形増幅装置は、上記実施例
1による線形増幅装置の利得補償回路において、可変増
幅器6と、ハイブリッド結合器15の入力端子との間
に、入力端子1に入力された入力信号が、入力結合器7
から出力結合器8までの経路を伝搬する間に生じる遅延
時間と同じ遅延量を有する遅延線27を備えた。
【0075】この実施例7による利得補償回路の動作
は、上記実施例1で説明した動作とほぼ同じであり、以
下にその相違点を説明する。上記実施例1の利得補償回
路では、上記ハイブリッド結合器15でI1 信号と、O
1 信号とを比較するときに、上述の伝播による時間遅れ
が上記O1 信号に含まれている状態で比較を行ってい
た。しかし、本実施例7の利得補償回路では、上記ハイ
ブリッド結合器15のI1 信号を入力する端子の前に備
えた上記遅延線27により、上記I1 信号にも、上記O
1 信号に含まれている遅延時間と同量の遅延時間を含ま
せ、そして上記ハイブリッド結合器15において、上記
I1 信号と、上記O1 信号とを比較するようにした。
【0076】本実施例7においては、上記実施例1の利
得補償回路の上記可変増幅器6と、上記ハイブリッド結
合器15の入力端子との間に、上記遅延線27を備えた
から、上記入力結合器7から上記出力結合器8までの経
路を伝搬する間に生じる遅延時間を補償することがで
き、上記実施例1による利得補償よりも精度の高い利得
補償を行う線形増幅装置を得ることができる。
【0077】以下、この発明の第8の実施例について説
明する。本実施例8の線形増幅装置は、上記実施例2に
よる線形増幅装置の利得補償回路を上記実施例7と同様
にし、さらに、その位相補償回路の可変増幅器21と、
位相検波器25との間に、上記実施例7で用いた上記遅
延線27を備えたものである。
【0078】本実施例8においても、上記実施例2の利
得補償回路の上記可変増幅器6と、上記ハイブリッド結
合器15の入力端子との間に、上記遅延線27を備え、
さらに、その位相補償回路の可変増幅器21と、位相検
波器25との間にも、上記遅延線27を備えたから、上
記入力結合器7から上記出力結合器8までの経路を伝搬
する間に生じる遅延時間を、上記利得補償回路および上
記位相補償回路において補償することができ、上記実施
例2による利得補償および位相補償よりも精度の高い利
得補償および位相補償を行う線形増幅装置を得ることが
できる。
【0079】実施例9,10.以下、この発明の第9の
実施例を図について説明する。図17は、本実施例9に
よる線形増幅装置を示すブロック図である。図17にお
いて、上記実施例1における図1と同一符号は同一又は
相当部分を示し、28は入力信号に対しその利得に帰還
をかける利得調整用デュアルゲートアンプである。
【0080】本実施例9の線形増幅装置は、上記実施例
1による線形増幅装置の利得補償回路の帰還用結合器9
に代えて、利得調整用デュアルゲートアンプ28を備
え、この利得調整用デュアルゲートアンプ28の一方の
ゲート端子に、上記入力信号を入力し、もう一方のゲー
ト端子に、上記入力信号と出力信号との電力の差ΔAT
Tを有するATT信号を入力するようにしたものであ
る。
【0081】上記利得調整用デュアルゲートアンプ28
は、例えば上記実施例2において、位相制御信号P’in
により、入力信号の位相を制御するために用いたデュア
ルゲートアンプ26を用いる。そして、上記実施例2で
は、図12に示した上記デュアルゲートアンプ26の特
性のうち、利得がほぼ一定で位相を変化させる部分を利
用したが、本実施例9では、その特性のうち、位相がほ
ぼ一定で利得を変化させる部分を利用する。
【0082】これにより、上記利得調整用デュアルゲー
トアンプ28は、上記ATT信号を、その一方のゲート
端子に入力されると、その電力量ΔATTに応じて、も
う一方のゲート端子に入力されている上記入力信号の利
得を変化させることとなる。
【0083】ここで、上記の位相がほぼ一定で利得を変
化させる上記利得調整用デュアルゲートアンプ28の動
作範囲は、例えば高出力増幅器500の出力側の負荷を
最適に選定することにより得られる。
【0084】本実施例9においては、上記実施例1によ
る線形増幅装置の利得補償回路における上記帰還用結合
器9に代えて、上記利得調整用デュアルゲートアンプ2
8を用いるようにしたから、上記帰還用結合器9を用い
ることにより必要となっていたλ/2(λは入力信号の
波長)の長さ分の素子の大きさを省くことができ、利得
補償のできる小型の線形増幅装置を得ることができる。
【0085】以下、この発明の第10の実施例について
説明する。本実施例10は、上記実施例2による線形増
幅装置の利得補償回路を、上記実施例9による利得補償
回路としたものである。本実施例10においても、上記
実施例9と同じように、上記帰還用結合器9を用いるこ
とにより必要となっていたλ/2の長さ分の素子の大き
さを省くことができ、利得補償および位相補償のできる
小型の線形増幅装置を得ることができる。
【0086】実施例11,12.以下、この発明の第1
1の実施例を図について説明する。図18は、本実施例
11による線形増幅装置を示すブロック図である。図1
8において、上記実施例1における図1と同一符号は同
一又は相当部分を示し、30は入力信号に対しその利得
に帰還をかけるFET,29はFET30のゲート端子
に設けられた入力整合回路,31はFET30のソース
端子に設けられたソースインピーダンスであり、その一
端は接地されている。また、32はFET30のドレイ
ン端子に設けられた出力整合回路である。
【0087】本実施例11の線形増幅装置は、上記実施
例1による線形増幅装置の利得補償回路の帰還用結合器
9に代えて、FET30を備え、該FET30のゲート
端子と、入力結合器7との間に入力整合回路29を、ま
た、そのドレイン端子と、高出力増幅器500との間に
出力整合回路を設け、これを入力端子1から上記高出力
増幅器500へ送られる入力信号の経路とし、上記入力
信号と出力信号との電力の差ΔATTを有するATT信
号を、上記FET30のソース端子と、ソースインピー
ダンス31との間に入力するようにしたものである。
【0088】上記FET30は、そのソース端子が上記
ソースインピーダンス31を通して接地されており、上
記ATT信号の電力量ΔATTに応じてその増幅率が変
化し、上記ゲート端子に入力された上記入力信号に対し
て、負帰還がかかる。
【0089】本実施例11においても、上記実施例1に
よる線形増幅装置の利得補償回路における上記帰還用結
合器9に代えて、上記FET30を用いるようにしたか
ら、上記帰還用結合器9を用いることにより必要となっ
ていたλ/2の長さ分の素子の大きさを省くことがで
き、利得補償のできる小型の線形増幅装置を得ることが
できる。
【0090】以下、この発明の第12の実施例について
説明する。本実施例12は、上記実施例11と同じよう
に、上記帰還用結合器9を用いることにより必要となっ
ていたλ/2の長さ分の素子の大きさを省くことがで
き、利得補償および位相補償のできる小型の線形増幅装
置を得ることができる。
【0091】実施例13,14.以下、この発明の第1
3の実施例を図について説明する。図19は、本実施例
13による線形増幅装置を示すブロック図である。図1
9において、上記実施例1における図1と同一符号は同
一又は相当部分を示し、33は入力信号の一部を取り出
す入力抵抗,34は出力信号の一部を取り出す出力抵
抗,50はアンプである。
【0092】本実施例13の線形増幅装置は、上記実施
例1による線形増幅装置の利得補償回路を、該利得補償
回路の入力結合器7に代えて入力抵抗33を用い、この
入力抵抗33と、入力端子1との間に入力信号を拡大す
るためのアンプ50を備え、また、出力結合器8に代え
て出力抵抗34を用いるようにし、高出力増幅器500
への入力信号と、その出力信号とをそれぞれ簡易的に取
り出すようにし、さらに帰還用結合器9を、高出力増幅
器500のアンプ4と、アンプ5との間に設けるように
したものであり、この利得補償回路の動作については、
上記実施例1で説明した通りである。
【0093】本実施例13においては、上記実施例1に
よる線形増幅装置の利得補償回路における上記入力結合
器7に代えて、上記入力抵抗33を用い、また上記出力
結合器8に代えて、上記出力抵抗34を用いるようにし
たから、上記入力結合器7と、上記出力結合器8とを用
いることにより必要となっていたλ/2の長さ分のそれ
ぞれの素子の大きさを省くことができ、利得補償のでき
る小型の線形増幅装置を得ることができる。
【0094】以下、この発明の第14の実施例について
説明する。本実施例14は、上記実施例2による線形増
幅装置の利得補償回路および位相補償回路に用いていた
上記入力結合器7と、上記出力結合器8とを上記実施例
13と同様に、それぞれ上記入力抵抗33と、上記出力
抵抗34とに代えたものである。
【0095】本実施例14においても、上記実施例13
と同じように、上記入力結合器7と、上記出力結合器8
とを用いることにより必要となっていたλ/2の長さ分
のそれぞれの素子の大きさを省くことができ、利得補償
および位相補償のできる小型の線形増幅装置を得ること
ができる。
【0096】実施例15,16.以下、この発明の第1
5の実施例を図について説明する。図20は、本実施例
15による線形増幅装置を示すブロック図である。図2
0において、上記実施例1における図1と同一符号は同
一又は相当部分を示し、35は帰還用結合器9の代わり
に設けられた結合抵抗,50はアンプである。
【0097】本実施例15の線形増幅装置は、上記実施
例1による線形増幅装置の利得補償回路を、該利得補償
回路の帰還用結合器9に代えて結合抵抗35を用い、ま
た、入力端子1と、入力結合器7との間にアンプ50を
備え、さらに、このアンプ50を備えることにより、必
要としなくなった可変増幅器6を取り除いた回路とした
ものである。
【0098】本実施例15においても、上記実施例1に
よる線形増幅装置の利得補償回路における上記帰還用結
合器9に代えて、上記結合抵抗35を用いるようにした
から、上記帰還用結合器9を用いることにより必要とな
っていたλ/2(λは入力信号の波長)の長さ分の素子
の大きさを省くことができ、利得補償のできる小型の線
形増幅装置を得ることができる。
【0099】以下、この発明の第16の実施例について
説明する。本実施例16の線形増幅装置は、上記実施例
2による線形増幅装置の利得補償回路を、上記実施例1
5による利得補償回路としたものであり、本実施例16
においても、上記実施例15と同じように、上記帰還用
結合器9を用いることにより必要となっていたλ/2の
長さ分の素子の大きさを省くことができ、利得補償およ
び位相補償のできる小型の線形増幅装置を得ることがで
きる。
【0100】実施例17,18.以下、この発明の第1
7の実施例を図について説明する。図21は、本実施例
17による線形増幅装置を示すブロック図である。図2
1において、上記実施例15における図20と同一符号
は同一又は相当部分を示し、36は帰還信号ATTの高
周波成分のみを入力信号に帰還させる結合コンデンサで
ある。
【0101】本実施例17の線形増幅装置は、上記実施
例15による線形増幅装置の利得補償回路に用いられて
いた結合抵抗35の代わりに、結合コンデンサ36を用
いて簡易的に上記ATT信号を帰還させるようにしたも
のであり、これによっても、上記帰還用結合器9を用い
ることにより必要となっていたλ/2の長さ分の素子の
大きさを省くことができる。
【0102】また、本発明の第18の実施例は、上記実
施例16による線形増幅装置の利得補償回路に用いられ
ていた結合抵抗35の代わりに、結合コンデンサ36を
用いるものであり、同じようにλ/2の長さ分の素子の
大きさを省くことができる。
【0103】さらに、結合器を用いることにより必要と
なっていたその長さλ/2分の素子の大きさを、線形増
幅装置の回路上から省く効果を有する上記実施例9〜1
8の回路構成は、本発明による上記線形増幅装置のいず
れの実施例においても適用することができ、また、その
それぞれを任意に組み合わせて適用しても同じ効果を有
するものとなり、またさらに、本発明による上記線形増
幅装置の位相補償回路において、上記位相制御信号によ
り上記入力信号の位相を変化させる手段に用いる上記デ
ュアルゲートアンプ26に代わりに、上記実施例15〜
18で用いた上記結合抵抗35、もしくは結合コンデン
サ36を用いても、利得補償および位相補償ができる上
記線形増幅装置を得ることができる。
【0104】実施例19.以下、この発明の第19の実
施例を図について説明する。図22は、本実施例19に
よる線形増幅装置を示すブロック図である。図22にお
いて、上記実施例1における図1と同一符号は同一又は
相当部分を示し、135は高出力増幅器500を構成す
るアンプ3と、アンプ4との間に設けられた可変減衰
器,136は高出力増幅器500の温度変化を検出し、
それを電気信号にかえる感温素子であり、例えばサーミ
スタである。また、137は感温素子136の出力を、
可変減衰器135に伝えるバッファアンプである。
【0105】本実施例19の線形増幅装置は、上記実施
例1による線形増幅装置の高出力増幅器500に感温素
子136を取り付け、この高出力増幅器500の温度変
化を上記感温素子136が検出し、それを電気信号に変
えた出力を、アンプ3と、アンプ4との間に設けた可変
減衰器135に、バッファアンプ137を通して入力
し、上記可変減衰器135の入力信号に対する減衰量
が、上記温度変化による出力に応じて変わるようにした
ものである。
【0106】本実施例19においては、動作中の温度変
化によりその特性が変化する上記高出力増幅器500
に、その温度変化を電気信号に変える上記感温素子13
6と、上記バッファアンプ137と、上記可変減衰器1
35とで構成した温度補償回路を備えるようにしたか
ら、上記高出力増幅器500の温度変化に応じて、上記
入力信号の利得を変化させることができ、位相補償に加
え、温度補償もできる線形増幅装置を得ることができ
る。さらに、本実施例19の温度補償回路は、本発明の
上記実施例1〜18の全ての線形増幅装置に適用するこ
とができるものである。
【0107】実施例20.以下、この発明の第20の実
施例を図について説明する。図23は、本実施例20に
よる線形増幅装置を示すブロック図である。図23にお
いて、上記実施例1における図1と同一符号は同一又は
相当部分を示し、145は入力結合器7と、帰還用結合
器9との間に設けられた可変減衰器,146および14
7はダイオードによる検波器,148は可変減衰器,1
49は可変移相器,150および151はビデオアン
プ,152はデュアルゲートのビデオアンプ,153は
電流バッファアンプである。
【0108】本実施例20の線形増幅装置は、上記実施
例1の線形増幅装置に、さらに包絡線検波回路を付加し
たものであり、位相補償回路の動作は上記実施例1にお
いて説明した通りであるため、その説明を省略し、ここ
では追加した上記包絡線検波回路の動作について、以下
に説明する。まず、入力結合器7で取り出した入力信号
の一部は、可変増幅器6と、検波器146とに送られ、
該検波器146でその包絡線を検波される。
【0109】また、出力結合器8で取り出した出力信号
の一部は、可変減衰器14と、可変減衰器148とに送
られ、該可変減衰器148でその電力レベルを、上記入
力信号の電力レベルと等しくされ、可変移相器149で
その位相を、上記入力信号の位相と同じになるように微
調整される。そしてこの利得と位相とが調整された出力
信号が、検波器147に送られ、その包絡線を検波され
る。
【0110】次に、上記入力信号の包絡線信号が、ビデ
オアンプ150で増幅され、デュアルゲートのビデオア
ンプ152の一方の入力端子に入力される。同時に、上
記出力信号の包絡線信号が、ビデオアンプ151で増幅
され、上記デュアルゲートのビデオアンプ152のもう
一方の入力端子に入力される。そして、上記デュアルゲ
ートのビデオアンプ152で、それぞれの上記包絡線信
号の利得が比較され、利得差があれば、その利得差Vc
が電流バッファアンプ153を通して可変減衰器145
に入力される。
【0111】そして、上記可変減衰器145は、上記利
得差Vc に応じて、上記入力信号の電力量を変化させ
る。
【0112】本実施例20においては、上記実施例1の
線形増幅装置に包絡線検波回路を備え、上記入力信号の
包絡線と、上記出力信号の包絡線とを比較し、その利得
差を、上記可変減衰器145により上記入力信号に帰還
させるようにしたから、上記入力信号の高周波信号成分
の利得補償に加えて、同時に、変調信号の歪みも補償で
き、さらに精度の高い利得補償のできる線形増幅装置を
得ることができる。
【0113】なお、上記包絡線補償回路900は、上記
実施例1〜19のいずれの線形増幅装置にも適用するこ
とができる。
【0114】
【発明の効果】以上のように、本願の請求項1の発明
係る線形増幅装置によれば、高周波の入力信号を増幅す
る高出力増幅器を有する線形増幅装置において、上記高
出力増幅器の入力側にて上記入力信号の一部を取り出す
入力結合手段と、上記高出力増幅器の出力側にてその出
力信号の一部を取り出す出力結合手段と、上記入力結合
手段で取り出した高周波の入力信号の振幅と、上記出力
結合手段で取り出した高周波の出力信号の振幅とを比較
し、この比較した振幅の差を高周波の帰還信号として出
力する入出力結合手段と、上記高出力増幅器の入力側に
て上記入力信号に、上記帰還信号を帰還させる帰還結合
手段とを有する利得補償回路を備え、上記帰還結合手段
は、上記入力結合手段の上記入力信号を取り出す部分
と、上記高出力増幅器との間に接続された帰還用結合器
と、信号入力端子と、上記入力結合手段の上記入力信号
を取り出す部分との間に接続された第2の帰還用結合器
とを有するようにしたので、上記高出力増幅器で増幅さ
れる上記高周波の入力信号の利得を調整することとな
り、これにより上記出力信号の高周波信号分の振幅の歪
みを補償でき、信号出力端子からは、線形性をもって増
幅された出力信号を出力することができるとともに、高
周波の帰還信号が上記入力結合器等の前段にも挿入さ
れ、上記入力信号の高周波信号分の利得の微細な調整が
可能となり、線形性をさらに改善することができる線形
増幅装置が得られる効果がある。
【0115】また、本願の請求項2の発明に係る線形増
幅装置によれば、高周波の入力信号を増幅する高出力増
幅器を有する線形増幅装置において、上記高出力増幅器
の入力側にて上記入力信号の一部を取り出す入力結合手
段と、上記高出力増幅器の出力側にてその出力信号の一
部を取り出す出力結合手段と、上記入力結合手段で取り
出した高周波の入力信号の振幅と、上記出力結合手段で
取り出した高周波の出力信号の振幅とを比較し、この比
較した振幅の差を高周波の帰還信号として出力する入出
力結合手段と、上記高出力増幅器の入力側にて上記入力
信号に、上記帰還信号を帰還させる帰還結合手段とを有
する利得補償回路を備え、上記高出力増幅器は、複数の
増幅器を有する多段増幅器であり、上記入力結合手段の
上記入力信号の一部を取り出す部分と、上記帰還結合手
段の上記帰還信号を上記入力信号に帰還させる部分と
が、上記高出力増幅器のうちの所定の増幅器の出力段に
あるようにしたので、上記高出力増幅器で増幅される上
記高周波の入力信号の利得を調整することとなり、これ
により上記出力信号の高周波信号分の振幅の歪みを補償
でき、信号出力端子からは、線形性をもって増幅された
出力信号を出力することができるとともに、帰還信号を
作り出すための信号処理がしやすくなり、これにより、
誤差が少ない利得補償を行うことができ、入力信号の電
力レベルの高低にかかわらずその特性に直線性をもった
線形増幅装置を得ることができる効果がある。
【0116】また、本願の請求項3の発明に係る線形増
幅装置によれば、高周波の入力信号を増幅する高出力増
幅器を有する線形増幅装置において、上記高出力増幅器
の入力側にて上記入力信号の一部を取り出す入力結合手
段と、上記高出力増幅器の出力側にてその出力信号の一
部を取り出す出力結合手段と、上記入力結合手段で取り
出した高周波の入力信号の振幅と、上記出力結合手段で
取り出した高周波の出力信号の振幅とを比較し、この比
較した振幅の差を高周波の帰還信号として出力する入出
力結合手段と、上記高出力増幅器の入力側にて上記入力
信号に、上記帰還信号を帰還させる帰還結合手段とを有
する利得補償回路を備え、上記帰還結合手段は、上記入
力結合手段の上記入力信号を取り出す部分と上記高出力
増幅器との間に接続され、ソースインピーダンスを介し
て接地されたそのソース端子に上記帰還信号が入力され
る電界効果トランジスタ(以下FETと称す)と、その
ゲート端子に接続され、上記入力信号が入力される入力
整合回路と、そのドレイン端子に接続された出力整合回
路とを有するようにしたので、上記高出力増幅器で増幅
される上記高周波の入力信号の利得を調整することとな
り、これにより上記出力信号の高周波信号分の振幅の歪
みを補償でき、信号出力端子からは、線形性をもって増
幅された出力信号を出力することができるとともに、帰
還用結合手段を、小型のFETにより実現しているた
め、利得補償のできる小型の線形増幅装置を得ることが
できる効果がある。
【0117】また、本願の請求項4の発明に係る線形増
幅装置によれば、高周波の入力信号を増幅する高出力増
幅器を有する線形増幅装置において、上記高出力増幅器
の入力側にて上記入力信号の一部を取り出す入力結合手
段と、上記高出力増幅器の出力側にてその出力信号の一
部を取り出す出力結合手段と、上記入力結合手段で取り
出した高周波の入力信号の振幅と、上記出力結合手段で
取り出した高周波の出力信号の振幅とを比較し、この比
較した振幅の差を高周波の帰還信号として出力する入出
力結合手段と、上記高出力増幅器の入力側にて上記入力
信号に、上記帰還信号を帰還させる帰還結合手段とを有
する利得補償回路と、上記入力結合手段でその一部を取
り出した高周波の入力信号の位相と、上記出力結合手段
でその一部を取り出した高周波の出力信号の位相とを検
出、および比較し、その位相差に応じて高周波の位相制
御信号を発生する位相制御手段と、上記高出力増幅器の
入力側にて上記入力信号に、上記位相制御信号を帰還さ
せる位相帰還手段とを有する位相補償回路とを備え、上
記位相制御手段は、上記取り出した高周波の出力信号の
位相を90°ずらす90°移相器と、その位相と上記取
り出した高周波の入力信号の位相とをそれぞれ検波しそ
の位相差に応じた電力信号を出力する位相検波器と、該
位相検波器の出力した電力信号を位相制御信号に変えて
出力する位相制御信号発生回路とを有し、上記位相帰還
手段は、上記入力結合器と上記高出力増幅器との間に接
続され、所定の動作範囲において利得がほぼ一定であり
位相を変化させるデュアルゲートアンプを有するように
したので、上記高出力増幅器で増幅される上記高周波の
入力信号の利得を調整することとなり、これにより上記
出力信号の高周波信号分の振幅の歪みを補償でき、信号
出力端子からは、線形性をもって増幅された出力信号を
出力することができるとともに、上記高出力増幅器で増
幅される上記高周波の入力信号の利得と、位相とを調整
することとなり、これにより上記出力信号の高周波信号
分の振幅および位相の歪みを補償でき、出力端子から
は、線形性をもって増幅された出力信号を出力すること
ができる線形増幅装置が得られる効果がある。
【0118】また、本願の請求項5の発明に係る線形増
幅装置によれば、高周波の入力信号を増幅する高出力増
幅器を有する線形増幅装置において、上記高出力増幅器
の入力側にて上記入力信号の一部を取り出す入力結合手
段と、上記高出力増幅器の出力側にてその出力信号の一
部を取り出す出力結合手段と、上記入力結合手段で取り
出した高周波の入力信号の振幅と、上記出力結合手段で
取り出した高周波の出力信号の振幅とを比較し、この比
較した振幅の差を高周波の帰還信号として出力する入出
力結合手段と、上記高出力増幅器の入力側にて上記入力
信号に、上記帰還信号を帰還させる帰還結合手段とを有
する利得補償回路と、上記入力結合手段でその一部を取
り出した高周波の入力信号の位相と、上記出力結合手段
でその一部を取り出した高周波の出力信号の位相とを検
出、および比較し、その位相差に応じて高周波の位相制
御信号を発生する位相制御手段と、上記高出力増幅器の
入力側にて上記入力信号に、上記位相制御信号を帰還さ
せる位相帰還手段とを有する位相補償回路とを備え、上
記帰還結合手段は、上記入力結合手段の上記入力信号を
取り出す部分と、上記高出力増幅器との間に接続された
帰還用結合器と、信号入力端子と、上記入力結合手段の
上記入力信号を取り出す部分との間に接続された第2の
帰還用結合器とを有するようにしたので、上記高出力増
幅器で増幅される上記高周波の入力信号の利得を調整す
ることとなり、これにより上記出力信号の高周波信号分
の振幅の歪みを補償でき、信号出力端子からは、線形性
をもって増幅された出力信号を出力することができると
ともに、上記高出力増幅器で増幅される上記高周波の入
力信号の利得と、位相とを調整することとなり、これに
より上記出力信号の高周波信号分の振幅および位相の歪
みを補償でき、出力端子からは、線形性をもって増幅さ
れた出力信号を出力することができ、しかも、高周波の
帰還信号が上記入力結合手段の前段にも挿入され、上記
入力信号の高周波信号分の利得の微妙な調整が可能とな
り、これにより線形性をさらに改善することができる線
形増幅装置が得られる効果がある。
【0119】また、本願の請求項6の発明に係る線形増
幅装置によれば、高周波の入力信号を増幅する高出力増
幅器を有する線形増幅装置において、上記高出力増幅器
の入力側にて上記入力信号の一部を取り出す入力結合手
段と、上記高出力増幅器の出力側にてその出力信号の一
部を取り出す出力結合手段と、上記入力結合手段で取り
出した高周波の入力信号の振幅と、上記出力結合手段で
取り出した高周波の出力信号の振幅とを比較し、この比
較した振幅の差を高周波の帰還信号として出力する入出
力結合手段と、上記高出力増幅器の入力側にて上記入力
信号に、上記帰還信号を帰還させる帰還結合手段とを有
する利得補償回路と、上記入力結合手段でその一部を取
り出した高周波の入力信号の位相と、上記出力結合手段
でその一部を取り出した高周波の出力信号の位相とを検
出、および比較し、その位相差に応じて高周波の位相制
御信号を発生する位相制御手段と、上記高出力増幅器の
入力側にて上記入力信号に、上記位相制御信号を帰還さ
せる位相帰還手段とを有する位相補償回路とを備え、上
記高出力増幅器は、複数の増幅器を有する多段増幅器で
あり、上記入力結合手段の上記入力信号の一部を取り出
す部分と、上記帰還結合手段の上記帰還信号を上記入力
信号に帰還させる部分と、上記位相帰還手段の上記位相
制御信号を上記入力信号に帰還させる部分とが、上記高
出力増幅器のうちの所定の増幅器の出力段にあるように
したので、上記高出力増幅器で増幅される上記高周波の
入力信号の利得を調整することとなり、これにより上記
出力信号の高周波信号分の振幅の歪みを補償でき、信号
出力端子からは、線形性をもって増幅された出力信号を
出力することができるとともに、上記高出力増幅器で増
幅される上記高周波の入力信号の利得と、位相とを調整
することとなり、これにより上記出力信号の高周波信号
分の振幅および位相の歪みを補償でき、出力端子から
は、線形性をもって増幅された出力信号を出力すること
ができ、しかも、帰還信号を作り出すための信号処理が
しやすくなり、これにより、誤差が少ない利得補償を行
うことができ、入力信号の電力レベルの高低にかかわら
ずその特性に直線性をもった線形増幅装置を得ることが
できる効果がある。
【0120】また、本願の請求項7の発明に係る線形増
幅装置によれば、高周波の入力信号を増幅する高出力増
幅器を有する線形増幅装置において、上記高出力増幅器
の入力側にて上記入力信号の一部を取り出す入力結合手
段と、上記高出力増幅器の出力側にてその出力信号の一
部を取り出す出力結合手段と、上記入力結合手段で取り
出した高周波の入力信号の振幅と、上記出力結合手段で
取り出した高周波の出力信号の振幅とを比較し、この比
較した振幅の差を高周波の帰還信号として出力する入出
力結合手段と、上記高出力増幅器の入力側にて上記入力
信号に、上記帰還信号を帰還させる帰還結合手段とを有
する利得補償回路と、上記入力結合手段でその一部を取
り出した高周波の入力信号の位相と、上記出力結合手段
でその一部を取り出した高周波の出力信号の位相とを検
出、および比較し、その位相差に応じて高周波の位相制
御信号を発生する位相制御手段と、上記高出力増幅器の
入力側にて上記入力信号に、上記位相制御信号を帰還さ
せる位相帰還手段とを有する位相補償回路とを備え、上
記入力結合手段で取り出した上記入力信号を上記入出力
結合手段に送る経路の途中と、上記位相制御手段に送る
経路の途中とに、それぞれ遅延回路を挿入するようにし
たので、上記高出力増幅器で増幅される上記高周波の入
力信号の利得を調整することとなり、これにより上記出
力信号の高周波信号分の振幅の歪みを補償でき、信号出
力端子からは、線形性をもって増幅された出力信号を出
力することができるとともに、上記高出力増幅器で増幅
される上記高周波の入力信号の利得と、位相とを調整す
ることとなり、これにより上記出力信号の高周波信号分
の振幅および位相の歪みを補償でき、出力端子からは、
線形性をもって増幅された出力信号を出力することがで
きるとともに、上記入力信号が上記高出力増幅器を通る
間に生じる時間遅れを加味することとなり、これにより
オンタイムで精度の高い振幅および位相制御を行うこと
ができる線形増幅装置が得られる効果がある。
【0121】また、本願の請求項8の発明に係る線形増
幅装置によれば、高周波の入力信号を増幅する高出力増
幅器を有する線形増幅装置において、上記高出力増幅器
の入力側にて上記入力信号の一部を取り出す入力結合手
段と、上記高出力増幅器の出力側にてその出力信号の一
部を取り出す出力結合手段と、上記入力結合手段で取り
出した高周波の入力信号の振幅と、上記出力結合手段で
取り出した高周波の出力信号の振幅とを比較し、この比
較した振幅の差を高周波の帰還信号として出力する入出
力結合手段と、上記高出力増幅器の入力側にて上記入力
信号に、上記帰還信号を帰還させる帰還結合手段を有す
る利得補償回路と、上記入力結合手段でその一部を取り
出した高周波の入力信号の位相と、上記出力結合手段で
その一部を取り出した高周波の出力信号の位相とを検
出、および比較し、その位相差に応じて高周波の位相制
御信号を発生する位相制御手段と、上記高出力増幅器の
入力側にて上記入力信号に、上記位相制御信号を帰還さ
せる位相帰還手段とを有する位相補償回路とを備え、上
記帰還結合手段は、上記入力結合手段の上記入力信号を
取り出す部分と上記高出力増幅器との間に接続され、ソ
ースインピーダンスを介して接地されたそのソース端子
に上記帰還信号が入力される電界効果トランジスタ(以
下FETと称す)と、そのゲート端子に接続され、上記
入力信号が入力される入力整合回路と、そのドレイン端
子に接続された出力整合回路とを有するようにしたの
で、上記高出力増幅器で増幅される上記高周波の入力信
号の利得を調整することとなり、これにより上記出力信
号の高周波信号分の振幅の歪みを補償でき、信号出力端
子からは、線形性をもって増幅された出力信号を出力す
ることができるとともに、上記高出力増幅器で増幅され
る上記高周波の入力信号の利得と、位相とを調整するこ
ととなり、これにより上記出力信号の高周波信号分の振
幅および位相の歪みを補償でき、出力端子からは、線形
性をもって増幅された出力信号を出力することができる
とともに、帰還用結合手段を小型のFETにより実現し
ているため、利得補償のできる小型の線形増幅装置を得
ることができる効果がある。
【0122】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例による線形増幅装置のブ
ロック図。
【図2】線形増幅器の出力側に顕れる歪みについて説明
するための図。
【図3】線形増幅装置における高出力増幅器の入出力特
性図。
【図4】本発明の線形増幅装置における入力信号の電力
と、該入力信号へ帰還させる信号の必要帰還量との関係
を示す図。
【図5】本発明の線形増幅装置における入力信号と、出
力信号との振幅差と、ハイブリッド結合器の出力との関
係を示す図。
【図6】本発明の第2の実施例による線形増幅装置の構
成図。
【図7】線形増幅装置における高出力増幅器への入力信
号の電力と位相の特性図。
【図8】本発明の線形増幅装置における位相検波器の出
力V1 と位相差ΔΦの特性図。
【図9】本発明の線形増幅装置における位相検波器の出
力V1 と位相差ΔΦの特性図。
【図10】本発明の線形増幅装置における位相検波器の
出力V1 と位相制御発生回路の出力P’inの特性図。
【図11】本発明の線形増幅装置における位相制御信号
P’inと位相のずれΔφの特性図。
【図12】本発明の線形増幅装置におけるデュアルゲー
トアンプの具体的特性図。
【図13】本発明の第3の実施例による線形増幅装置の
ブロック図。
【図14】本発明の第4の実施例による線形増幅装置の
ブロック図。
【図15】本発明の第5の実施例による線形増幅装置の
ブロック図。
【図16】本発明の第7の実施例による線形増幅装置の
ブロック図。
【図17】本発明の第9の実施例による線形増幅装置の
ブロック図。
【図18】本発明の第11の実施例による線形増幅装置
のブロック図。
【図19】本発明の第13の実施例による線形増幅装置
のブロック図。
【図20】本発明の第15の実施例による線形増幅装置
のブロック図。
【図21】本発明の第17の実施例による線形増幅装置
のブロック図。
【図22】本発明の第19の実施例による線形増幅装置
のブロック図。
【図23】本発明の第20の実施例による線形増幅装置
のブロック図。
【図24】従来の線形増幅装置のブロック図。
【符号の説明】
1 入力端子 2 出力端子 3〜5 アンプ 6 可変増幅器 7 入力結合器 8 出力結合器 9 帰還用結合器 10 アイソレータ 11,12 可変移相器 13,14 可変減衰器 15 ハイブリッド結合器 16〜19 終端 20 位相制御信号発生回路 21 可変増幅器 22 90°移相器 23 可変減衰器 24 基準電圧源 25 位相検波器 26 デュアルゲートアンプ 27 遅延線 28 帰還用デュアルゲートアンプ 29 入力整合回路 30 FET 31 ソースインピーダンス 32 出力整合回路 33 入力抵抗 34 出力抵抗 35 結合抵抗 36 結合コンデンサ 38,39 包絡線検波器 40 電力制御回路 41 アンプ 42 バッファアンプ 43 差信号生成器 44 電圧回路 45 アンプ 46 終端 47 第2の帰還用結合器 48 可変移相器 49 可変減衰器 50 アンプ 135 可変減衰器 136 感温素子 137 バッファアンプ 145 可変減衰器 146,147 検波器 148 可変減衰器 149 可変移相器 150,152 ビデオアンプ 153 電流バッファアンプ 500 高出力増幅器 600 利得補償回路 610 入力結合手段 620 出力結合手段 630 入出力結合手段 640 帰還結合手段 700 位相補償回路 730 位相制御手段 740 位相帰還手段 800 温度補償回路 900 包絡線補償回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−134106(JP,A) 特開 平2−159805(JP,A) 特開 昭54−107656(JP,A) 特開 昭57−113603(JP,A) 特開 昭62−78902(JP,A) 特開 平3−198407(JP,A) 特開 平3−179905(JP,A) 特開 平3−276912(JP,A) 特開 平4−87405(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03F 1/30 - 3/32

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高周波の入力信号を増幅する高出力増幅
    器を有する線形増幅装置において、 上記高出力増幅器の入力側にて上記入力信号の一部を取
    り出す入力結合手段と、 上記高出力増幅器の出力側にてその出力信号の一部を取
    り出す出力結合手段と、 上記入力結合手段で取り出した高周波の入力信号の振幅
    と、上記出力結合手段で取り出した高周波の出力信号の
    振幅とを比較し、この比較した振幅の差を高周波の帰還
    信号として出力する入出力結合手段と、 上記高出力増幅器の入力側にて上記入力信号に、上記帰
    還信号を帰還させる帰還結合手段とを有する利得補償回
    路を備え 上記帰還結合手段は、上記入力結合手段の上記入力信号
    を取り出す部分と、上記高出力増幅器との間に接続され
    た帰還用結合器と、 信号入力端子と、上記入力結合手段の上記入力信号を取
    り出す部分との間に接続された第2の帰還用結合器とを
    有する ことを特徴とする線形増幅装置。
  2. 【請求項2】 高周波の入力信号を増幅する高出力増幅
    器を有する線形増幅装置において、 上記高出力増幅器の入力側にて上記入力信号の一部を取
    り出す入力結合手段と、 上記高出力増幅器の出力側にてその出力信号の一部を取
    り出す出力結合手段と、 上記入力結合手段で取り出した高周波の入力信号の振幅
    と、上記出力結合手段で取り出した高周波の出力信号の
    振幅とを比較し、この比較した振幅の差を高周波の帰還
    信号として出力する入出力結合手段と、 上記高出力増幅器の入力側にて上記入力信号に、上記帰
    還信号を帰還させる帰還結合手段とを有する利得補償回
    路を備え、 上記高出力増幅器は、複数の増幅器を有する多段増幅器
    であり、 上記入力結合手段の上記入力信号の一部を取り出す部分
    と、上記帰還結合手段 の上記帰還信号を上記入力信号に
    帰還させる部分とが、上記高出力増幅器のうちの所定の
    増幅器の出力段にある ことを特徴とする線形増幅装置。
  3. 【請求項3】 高周波の入力信号を増幅する高出力増幅
    器を有する線形増幅装置において、 上記高出力増幅器の入力側にて上記入力信号の一部を取
    り出す入力結合手段と、 上記高出力増幅器の出力側にてその出力信号の一部を取
    り出す出力結合手段と、 上記入力結合手段で取り出した高周波の入力信号の振幅
    と、上記出力結合手段で取り出した高周波の出力信号の
    振幅とを比較し、この比較した振幅の差を高周波の帰還
    信号として出力する入出力結合手段と、 上記高出力増幅器の入力側にて上記入力信号に、上記帰
    還信号を帰還させる帰還結合手段とを有する利得補償回
    路を備え、 上記帰還結合手段は、上記入力結合手段の上記入力信号
    を取り出す部分と上記高出力増幅器との間に接続され、
    ソースインピーダンスを介して接地されたそのソース端
    子に上記帰還信号が入力される電界効果トランジスタ
    (以下FETと称す)と、 そのゲート端子に接続され、上記入力信号が入力される
    入力整合回路と、 そのドレイン端子に接続された出力整合回路と を有する
    ことを特徴とする線形増幅装置。
  4. 【請求項4】 高周波の入力信号を増幅する高出力増幅
    器を有する線形増幅装置において、上記高出力増幅器の入力側にて上記入力信号の一部を取
    り出す入力結合手段と、 上記高出力増幅器の出力側にてその出力信号の一部を取
    り出す出力結合手段と、 上記入力結合手段で取り出した高周波の入力信号の振幅
    と、上記出力結合手段で取り出した高周波の出力信号の
    振幅とを比較し、この比較した振幅の差を高周波の帰還
    信号として出力する入出力結合手段と、 上記高出力増幅器の入力側にて上記入力信号に、上記帰
    還信号を帰還させる帰還結合手段とを有する利得補償回
    路と、 上記入力結合手段でその一部を取り出した高周波の入力
    信号の位相と、上記出力結合手段でその一部を取り出し
    た高周波の出力信号の位相とを検出、および比較し、そ
    の位相差に応じて高周波の位相制御信号を発生する位相
    制御手段と、 上記高出力増幅器の入力側にて上記入力信号に、上記位
    相制御信号を帰還させる位相帰還手段とを有する位相補
    償回路とを備え、 上記位相制御手段は、上記取り出した高周波の出力信号
    の位相を90°ずらす90°移相器と、その位相と上記
    取り出した高周波の入力信号の位相とをそれぞれ検波し
    その位相差に応じた電力信号を出力する位相検波器と、
    該位相検波器の出力した電力信号を位相制御信号に変え
    て出力する位相制御信号発生回路とを有し、 上記位相帰還手段は、上記入力結合器と上記高出力増幅
    器との間に接続され、所定の動作範囲において利得がほ
    ぼ一定であり位相を変化させるデュアルゲートアンプを
    有することを特徴とする線形増幅装置。
  5. 【請求項5】 高周波の入力信号を増幅する高出力増幅
    器を有する線形増幅装置において、上記高出力増幅器の入力側にて上記入力信号の一部を取
    り出す入力結合手段と、 上記高出力増幅器の出力側にてその出力信号の一部を取
    り出す出力結合手段と、 上記入力結合手段で取り出した高周波の入力信号の振幅
    と、上記出力結合手段で取り出した高周波の出力信号の
    振幅とを比較し、この比較した振幅の差を高周波の帰還
    信号として出力する入出力結合手段と、 上記高出力増幅器の入力側にて上記入力信号に、上記帰
    還信号を帰還させる帰還結合手段とを有する利得補償回
    路と、 上記入力結合手段でその一部を取り出した高周波の入力
    信号の位相と、上記出力結合手段でその一部を取り出し
    た高周波の出力信号の位相とを検出、および比較し、そ
    の位相差に応じて高周波の位相制御信号を発生する位相
    制御手段と、 上記高出力増幅器の入力側にて上記入力信号に、上記位
    相制御信号を帰還させる位相帰還手段とを有する位相補
    償回路とを備え、 上記帰還結合手段は、上記入力結合手段の上記入力信号
    を取り出す部分と、上記高出力増幅器との間に接続され
    た帰還用結合器と、 信号入力端子と、上記入力結合手段の上記入力信号を取
    り出す部分との間に接続された第2の帰還用結合器とを
    有することを特徴とする線形増幅装置。
  6. 【請求項6】 高周波の入力信号を増幅する高出力増幅
    器を有する線形増幅装置において、上記高出力増幅器の入力側にて上記入力信号の一部を取
    り出す入力結合手段と、 上記高出力増幅器の出力側にてその出力信号の一部を取
    り出す出力結合手段と、 上記入力結合手段で取り出した高周波の入力信号の振幅
    と、上記出力結合手段で取り出した高周波の出力信号の
    振幅とを比較し、この比較した振幅の差を高周波の帰還
    信号として出力する入出力結合手段と、 上記高出力増幅器の入力側にて上記入力信号に、上記帰
    還信号を帰還させる帰還結合手段とを有する利得補償回
    路と、 上記入力結合手段でその一部を取り出した高周波の入力
    信号の位相と、上記出力結合手段でその一部を取り出し
    た高周波の出力信号の位相とを検出、および比較し、そ
    の位相差に応じて高周波の位相制御信号を発生する位相
    制御手段と、 上記高出力増幅器の入力側にて上記入力信号に、上記位
    相制御信号を帰還させる位相帰還手段とを有する位相補
    償回路とを備え、 上記高出力増幅器は、複数の増幅器を有する多段増幅器
    であり、 上記入力結合手段の上記入力信号の一部を取り出す部分
    と、上記帰還結合手段の上記帰還信号を上記入力信号に
    帰還させる部分と、上記位相帰還手段の上記位相制御信
    号を上記入力信号に帰還させる部分とが、上記高出力増
    幅器のうちの所定の増幅器の出力段にあることを特徴と
    する線形増幅装置。
  7. 【請求項7】 高周波の入力信号を増幅する高出力増幅
    器を有する線形増幅装置において、上記高出力増幅器の入力側にて上記入力信号の一部を取
    り出す入力結合手段と、 上記高出力増幅器の出力側にてその出力信号の一部を取
    り出す出力結合手段と、 上記入力結合手段で取り出した高周波の入力信号の振幅
    と、上記出力結合手段で取り出した高周波の出力信号の
    振幅とを比較し、この比較した振幅の差を高周波の帰還
    信号として出力する入出力結合手段と、 上記高出力増幅器の入力側にて上記入力信号に、上記帰
    還信号を帰還させる帰還結合手段とを有する利得補償回
    路と、 上記入力結合手段でその一部を取り出した高周波の入力
    信号の位相と、上記出力結合手段でその一部を取り出し
    た高周波の出力信号の位相とを検出、および比較し、そ
    の位相差に応じて高周波の位相制御信号を発生する位相
    制御手段と、 上記高出力増幅器の入力側にて上記入力信号に、上記位
    相制御信号を帰還させる位相帰還手段とを有する位相補
    償回路とを備え、 上記入力結合手段で取り出した上記入力信号を上記入出
    力結合手段に送る経路の途中と、上記位相制御手段に送
    る経路の途中とに、それぞれ遅延回路を挿入した ことを
    特徴とする線形増幅装置。
  8. 【請求項8】 高周波の入力信号を増幅する高出力増幅
    器を有する線形増幅装置において、上記高出力増幅器の入力側にて上記入力信号の一部を取
    り出す入力結合手段と、 上記高出力増幅器の出力側にてその出力信号の一部を取
    り出す出力結合手段と、 上記入力結合手段で取り出した高周波の入力信号の振幅
    と、上記出力結合手段で取り出した高周波の出力信号の
    振幅とを比較し、この比較した振幅の差を高周波の帰還
    信号として出力する入出力結合手段と、 上記高出力増幅器の入力側にて上記入力信号に、上記帰
    還信号を帰還させる帰還結合手段を有する利得補償回路
    と、 上記入力結合手段でその一部を取り出した高周波の入力
    信号の位相と、上記出 力結合手段でその一部を取り出し
    た高周波の出力信号の位相とを検出、および比較し、そ
    の位相差に応じて高周波の位相制御信号を発生する位相
    制御手段と、 上記高出力増幅器の入力側にて上記入力信号に、上記位
    相制御信号を帰還させる位相帰還手段とを有する位相補
    償回路とを備え、 上記帰還結合手段は、上記入力結合手段の上記入力信号
    を取り出す部分と上記高出力増幅器との間に接続され、
    ソースインピーダンスを介して接地されたそのソース端
    子に上記帰還信号が入力される電界効果トランジスタ
    (以下FETと称す)と、 そのゲート端子に接続され、上記入力信号が入力される
    入力整合回路と、 そのドレイン端子に接続された出力整合回路とを有する
    ことを特徴とする線形増幅装置。
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