JP3927427B2

JP3927427B2 - Feed forward amplifier

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Publication number: JP3927427B2
Application number: JP2002065939A
Authority: JP
Inventors: 雄二酒井; 正敏中山; 晴康千田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2002-03-11
Filing date: 2002-03-11
Publication date: 2007-06-06
Anticipated expiration: 2022-03-11
Also published as: JP2003264433A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、フィードフォワード増幅器に係り、更に詳しくは、移動体通信、地上波マイクロ波通信および衛星通信の固定局（基地局）などに使用されるフィードフォワード増幅器の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のフィードフォワード増幅器の構成は、例えば、特開平１−１９８８０９号公報に開示されている。図１０は、この様な従来のフィードフォワード増幅器の構成を示したブロック図である。図中の１は入力端子、２は出力端子、３は信号増幅経路、４は線形信号抽出経路、５は非線形信号抽出経路、６は歪増幅経路、７は信号出力経路、８〜１３は方向性結合器である。
【０００３】
信号増幅経路３、線形信号抽出経路４、非線形信号抽出経路５および方向性結合器９〜１１により、主増幅器３ｂの非線形歪成分を抽出する信号キャンセルループが形成されている。また、非線形信号抽出経路５、歪増幅経路６、信号出力経路７および方向性結合器１０〜１２により、信号キャンセルループにより抽出された非線形歪成分に応じて、主増幅器３ｂにより発生される非線形歪成分をキャンセルする歪キャンセルループが形成されている。
【０００４】
信号増幅経路３には、信号キャンセルループを最適調整するためのベクトル調整器３ａと、入力端子１からの入力信号を増幅する主増幅器３ｂと、方向性結合器３ｃが設けられている。線形信号抽出経路４には、入力信号を遅延させる遅延回路４ａが設けられている。歪増幅経路６には、方向性結合器６ａと、歪キャンセルループを最適調整するためのベクトル調整器６ｂと、非線形歪成分を増幅する補助増幅器６ｃが設けられている。信号出力経路７には、主増幅器３ｂによって増幅された信号を遅延させる遅延回路７ａが設けられている。
【０００５】
また、図中の１４は信号キャンセルループ調整用のパイロット信号発生器、１５は歪キャンセルループ調整用のパイロット信号発生器、１６は方向性結合器６ａにより抽出された信号キャンセルループ調整用のパイロット信号の電力レベルを検出するレベル検出回路、１７はその電力レベルに応じてベクトル調整器３ａを制御する制御回路、１８は方向性結合器１３により抽出された歪キャンセルループ調整用のパイロット信号の電力レベルを検出するレベル検出回路、１９はその電力レベルに応じてベクトル調整器６ｂを制御する制御回路である。
【０００６】
次に、フィードフォワード増幅器の基本的な動作について説明する。フィードフォワード増幅器とは、信号増幅経路３、線形信号抽出経路４、非線形信号抽出経路５および方向性結合器９〜１１から構成される信号キャンセルループと、非線形信号抽出経路５、歪増幅経路６、信号出力経路７および方向性結合器１０〜１２から構成される歪キャンセルループとの２つのループから構成される増幅器である。信号キャンセルループにおいて、主増幅器３ｂから発生される非線形出力信号の中から非線形歪成分のみが抽出され、歪キャンセルループにおいて、抽出された非線形歪成分を補助増幅器６ｃにより増幅した後、主増幅器３ｂの非線形出力信号に同振幅かつ逆位相で注入することにより、全体として線形な信号を出力させるものである。
【０００７】
図１０に示したフィードフォワード増幅器では、入力信号は入力端子１に入り、方向性結合器９において、信号増幅経路３および線形信号抽出経路４に分配される。信号増幅経路３の主増幅器３ｂは、その増幅特性に応じて入力信号を増幅する。ここで、主増幅器３ｂの出力信号として、所望の線形出力信号を得ることはできず、非線形歪成分を含む非線形出力信号が生成される。
【０００８】
主増幅器３ｂで生成された非線形出力信号は、方向性結合器１０において信号出力経路７および非線形信号抽出経路５に分配される。一方、線形信号抽出経路４の遅延回路４ａは、方向性結合器９で分配された入力信号を遅延させる。この様にして得られた線形信号抽出経路４および非線形信号抽出経路５からの出力信号は、方向性結合器１１において合成され、主増幅器３ｂから発生される非線形出力信号のうち、入力信号と同じ周波数成分を打ち消すことにより、主増幅器３ｂから発生される非線形歪成分のみが抽出される。
【０００９】
抽出された非線形歪成分は歪増幅経路６に入力され、歪増幅経路６の補助増幅器６ｃにより増幅される。一方、信号出力経路７の遅延回路７ａは、分配された非線形出力信号を遅延させる。この様にして得られた歪増幅経路６および信号出力経路７からの出力信号は、方向性結合器１２において合成され、主増幅器３ｂから発生される非線形出力信号のうち、非線形歪成分が打ち消され、出力端子２では線形な増幅信号が出力される。
【００１０】
次に、フィードフォワード増幅器の調整について説明する。フィードフォワード増幅器では、入力端子１からの入力信号を増幅しながらパイロット信号を注入して、信号キャンセルループおよび歪キャンセルループの調整を行っている。以下、信号キャンセルループおよび歪キャンセルループを調整するための動作について説明する。
【００１１】
パイロット信号発生器１４により発生された信号キャンセルループ調整用のパイロット信号は、方向性結合器８において入力信号に注入され、信号キャンセルループの作用により、方向性結合器１１において、主増幅器３ｂから発生される非線形出力信号のうち、入力信号および信号キャンセルループ調整用のパイロット信号と同じ周波数成分が打ち消されることになる。しかしながら、初期段階では、まだベクトル調整器３ａが調整されていないため、完全に打ち消すことができず、方向性結合器１１以降においても、僅かな入力信号およびパイロット信号と、入力信号およびパイロット信号の非線形歪成分とが残っている。
【００１２】
そこで、歪増幅経路６の方向性結合器６ａにおいて、その僅かな信号キャンセルループ調整用のパイロット信号のみが抽出され、レベル検出回路１６によりその抽出されたパイロット信号の電力レベルが検出され、さらに、制御回路１７によりその検出される電力レベルが最小になるように信号増幅経路３のベクトル調整器３ａを電気的に制御する。この制御により、方向性結合器１１において完全に打ち消すことができ、信号キャンセルループにおいて、主増幅器３ｂから発生される入力信号および信号キャンセルループ調整用のパイロット信号の非線形歪成分のみが抽出される。
【００１３】
一方、パイロット信号発生器１５により発生された歪キャンセルループ調整用のパイロット信号は、信号増幅経路３の方向性結合器３ｃにおいて主増幅器３ｂから発生される非線形出力信号に注入され、歪キャンセルループの作用により、方向性結合器１２において、主増幅器３ｂから発生される非線形出力信号のうち、入力信号および信号キャンセルループ調整用のパイロット信号の非線形歪成分並びに歪キャンセルループ調整用のパイロット信号と同じ周波数成分が打ち消されることになる。しかしながら、初期段階では、まだベクトル調整器６ｂが調整されていないので完全に打ち消すことができない。
【００１４】
そこで、方向性結合器１３において、歪キャンセルループ調整用のパイロット信号のみが抽出され、レベル検出回路１８によりその抽出されたパイロット信号の電力レベルが検出され、さらに、制御回路１９によりその検出される電力レベルが最小になるように歪増幅経路６のベクトル調整器６ｂを電気的に制御する。この制御により、方向性結合器１２において完全に打ち消すことができ、歪キャンセルループにおいて主増幅器３ｂから発生される入力信号および信号キャンセルループ調整用のパイロット信号の非線形歪成分並びに歪キャンセルループ調整用のパイロット信号が打ち消され、出力端子２では線形な信号が出力される。
【００１５】
図１０に示した構成では、歪キャンセルループ調整用のパイロット信号に関しては、方向性結合器１３において抽出された歪キャンセルループ調整用のパイロット信号が最小になるように制御されているため、出力端子２への出力信号に影響を与えない。しかしながら、信号キャンセルループ調整用のパイロット信号に関しては、方向性結合器６ａにおいて抽出された信号キャンセルループ調整用のパイロット信号が最小になるように制御されるため、パイロット信号発生器１４により発生された信号キャンセルループ調整用のパイロット信号は、主増幅器３ｂにより増幅され、信号出力経路７を通じて打ち消されることなく、出力端子２において出力信号と一緒に出力されてしまう。
【００１６】
図１１は、従来のフィードフォワード増幅器の他の構成を示したブロック図である。このフィードフォワード増幅器は、図１０のフィードフォワード増幅器における上記課題を解消するためのものであり、例えば、特開平５−３１５８４７号公報に開示されている。
【００１７】
図中の４ｂは遅延された入力信号および信号キャンセルループ調整用のパイロット信号を抽出するために線形信号抽出経路４に設けられた方向性結合器、２０は信号キャンセルループ調整用のパイロット信号のみを通過させるバンドパスフィルタ、２１は信号バイパスラインを最適調整するベクトル調整器、６ｄは信号キャンセルループ調整用のパイロット信号を注入するために歪増幅経路６に設けられた方向性結合器である。
【００１８】
なお、上記信号バイパスラインは、上記方向性結合器４ｂ、６ｄ、バンドパスフィルタ２０、およびベクトル調整器２１により構成されている。２２は信号キャンセルループ調整用のパイロット信号を抽出する方向性結合器、２３は抽出された信号キャンセルループ調整用のパイロット信号の電力レベルを検出するレベル検出回路、２４はレベル検出回路１８、２３により検出された電力レベルに応じてベクトル調整器６ｂ、２１を制御する制御回路である。その他の構成は図１０に示した構成と同一であるため、重複する説明は省略する。
【００１９】
次に動作について説明する。線形信号抽出経路４において遅延回路４ａによって遅延された入力信号および信号キャンセルループ調整用のパイロット信号は、方向性結合器４ｂにより抽出される。抽出された信号のうち、信号キャンセルループ調整用のパイロット信号のみがバンドパスフィルタ２０を通過し、歪増幅経路６の方向性結合器６ｄによって、信号キャンセルループ調整用のパイロット信号がベクトル調整器６ｂの後段に注入される。
【００２０】
注入された信号キャンセルループ調整用のパイロット信号は、補助増幅器６ｃにより増幅され、方向性結合器１２において、主増幅器３ｂから発生される信号キャンセルループ調整用のパイロット信号を打ち消そうとするが、初期段階では、まだベクトル調整器２１が調整されていないので完全に打ち消すことができない。
【００２１】
そこで、方向性結合器２２において、その信号キャンセルループ調整用のパイロット信号のみが抽出され、レベル検出回路２３によりその抽出されたパイロット信号の電力レベルが検出され、制御回路２４によりその検出される電力レベルが最小になるようにベクトル調整器２１を電気的に制御する。この制御により、方向性結合器１２における信号キャンセルループ調整用のパイロット信号を完全に打ち消すことができ、出力端子２において出力信号と一緒に信号キャンセルループ調整用のパイロット信号が出力されてしまうことを防ぐことができる。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
従来のフィードフォワード増幅器は以上のように構成されているので、図１０に示した構成では、信号キャンセルループおよび歪キャンセルループの調整のためにパイロット信号を使用することで歪補償を実現している。しかしながら、パイロット信号発生器１４により発生された信号キャンセルループ調整用のパイロット信号は、主増幅器３ｂにより増幅され、信号出力経路７を通じて打ち消されることなく、出力端子２において出力信号と一緒に出力されてしまうなどの課題があった。
【００２３】
また、図１１に示した構成では、信号キャンセルループ調整用のパイロット信号を線形信号抽出経路４から抽出して歪増幅経路６に再注入する信号バイパスラインを設けることにより、出力端子２において出力信号と一緒に信号キャンセルループ調整用のパイロット信号が出力される上記課題が解消している。しかしながら、信号バイパスラインを設けることにより、回路が大型化し、特に複数のフィードフォワード増幅器を並列構成する場合には、それぞれのフィードフォワード増幅器にその信号バイパスラインを設けなくてはならず、回路の大型化が顕著になるという課題があった。
【００２４】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、回路規模の顕著な大型化を回避しつつ、信号キャンセルループ調整用のパイロット信号が出力信号とともに出力されることを防止し、あるいは抑制することができるフィードフォワード増幅器を提供することを目的とする。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の本発明によるフィードフォワード増幅器は、信号キャンセルループおよび歪みキャンセルループを有する第１および第２のフィードフォワード増幅回路と、信号キャンセルループ調整用の第１のパイロット信号を供給する第１のパイロット信号発生器と、入力信号および第１のパイロット信号が入力され、入力信号および第１のパイロット信号をそれぞれ９０度の位相差をもって２つに分配し、一方の入力信号および一方の第１のパイロット信号を混合するとともに、上記一方の入力信号よりも位相の遅れた他方の入力信号、および、上記一方の第１のパイロット信号よりも位相の進んだ他方の第１のパイロット信号を混合して、第１および第２のフィードフォワード増幅回路への各入力信号を生成する第１の方向性結合器と、第１および第２のフィードフォワード増幅回路の各出力信号を９０度の位相差をもって混合し、第１のパイロット信号成分を逆相で合成するとともに、入力信号成分を同相で合成して出力する第２の方向性結合器と、第２の方向性結合器の出力信号に含まれる第１のパイロット信号成分を検出する信号検出回路と、この検出信号に基づいて、第２の方向性結合器で混合される信号を調整し、第２の方向性結合器の出力信号に含まれている第１のパイロット信号成分を打ち消すために、第１のフィードフォワード増幅回路または第２のフィードフォワード増幅回路のいずれか一方に接続された第１のベクトル調整器とを備えて構成される。
【００２６】
第１の方向性結合器には、フィードフォワード増幅器の入力信号と、第１のパイロット信号発生器からの信号キャンセルループ調整用の第１のパイロット信号とが入力される。これらの信号は、９０度の位相差をもって互いに一方の信号が他方の信号に混合され、それぞれが第１および第２のフィードフォワード増幅回路に入力される。また、２つのフィードフォワード増幅回路の出力信号は第２の方向性結合器において９０度の位相差をもって混合される。
【００２７】
このため、入力信号およびキャンセル信号は、いずれも２つのフィードフォワード増幅回路へ９０度の位相差をもって入力される。ただし、入力信号とキャンセル信号とでは逆方向の位相差となる。そして、第２の方向性結合器では、第１のパイロット信号成分が逆相で合成され、入力信号が同相で合成される。従って、パイロット信号が出力されるのを抑制するとともに、出力信号を効率よく合成することができる。
【００２８】
請求項２に記載の本発明によるフィードフォワード増幅器は、上記信号検出回路が、第１のパイロット信号を通過させるバンドパスフィルタと、バンドパスフィルタの出力信号の電力レベルを検出するレベル検出回路とを備えて構成される。
【００２９】
請求項３に記載の本発明によるフィードフォワード増幅器は、上記信号検出回路が、ローカル信号を発生する信号発生器と、第１のパイロット信号成分が逆相で合成された第２の方向性結合器の出力信号にローカル信号を混合し、第１のパイロット信号成分の周波数変換を行うミキサーと、周波数変換された第１のパイロット信号成分を通過させるローパスフィルタと、ローパスフィルタの出力信号の電力レベルを検出するレベル検出回路とを備えて構成される。
【００３０】
請求項４に記載の本発明によるフィードフォワード増幅器は、第１および第２の方向性結合器間に形成される第１または第２のフィードフォワード増幅回路からなる２つの信号経路のうち、一方の信号経路に第１のベクトル調整器を設け、他方の信号経路に第１の遅延回路を設けて構成される。この様な構成により、第２の方向性結合器において広帯域に合成することができる。
【００３１】
請求項５に記載の本発明によるフィードフォワード増幅器は、信号キャンセルループおよび歪みキャンセルループを有する第１および第２のフィードフォワード増幅回路と、信号キャンセルループ調整用の第１のパイロット信号を供給する第１のパイロット信号発生器と、入力信号および第１のパイロット信号が入力され、入力信号および第１のパイロット信号をそれぞれ９０度の位相差をもって２つに分配し、一方の入力信号および一方の第１のパイロット信号を混合するとともに、上記一方の入力信号よりも位相の遅れた他方の入力信号、および、上記一方の第１のパイロット信号よりも位相の進んだ他方の第１のパイロット信号を混合して、第１および第２のフィードフォワード増幅回路への各入力信号を生成する第１の方向性結合器と、第１および第２のフィードフォワード増幅回路の各出力信号を９０度の位相差をもって混合し、第１のパイロット信号成分を逆相で合成するとともに、入力信号成分を同相で合成した信号、および、第１のパイロット信号成分を同相で合成するとともに、入力信号成分を逆相で合成した信号をそれぞれ生成する第２の方向性結合器と、第１のパイロット信号成分が同相で合成された第２の方向性結合器の出力信号に含まれる第１のパイロット信号を検出する信号検出回路と、この検出信号に基づいて、第２の方向性結合器で混合される信号を調整し、第１のパイロット信号成分が逆相で合成された第２の方向性結合器の出力信号に含まれている第１のパイロット信号を打ち消すために、第１のフィードフォワード増幅回路または第２のフィードフォワード増幅回路のいずれか一方に接続された第１のベクトル調整器とを備えて構成される。
【００３２】
請求項６に記載の本発明によるフィードフォワード増幅器は、上記信号検出回路が、第１のパイロット信号を通過させるバンドパスフィルタと、バンドパスフィルタの出力信号の電力レベルを検出するレベル検出回路とを備えて構成される。
【００３３】
請求項７に記載の本発明によるフィードフォワード増幅器は、上記信号検出回路が、ローカル信号を発生する信号発生器と、第１のパイロット信号成分が同相で合成された第２の方向性結合器の出力信号にローカル信号を混合し、第１のパイロット信号成分の周波数変換を行うミキサーと、周波数変換された第１のパイロット信号成分を通過させるローパスフィルタと、ローパスフィルタの出力信号の電力レベルを検出するレベル検出回路とを備えて構成される。
【００３４】
請求項８に記載の本発明によるフィードフォワード増幅器は、第１および第２の方向性結合器間に形成される第１または第２のフィードフォワード増幅回路からなる２つの信号経路のうち、一方の信号経路に第１のベクトル調整器を備え、他方の信号経路に第１の遅延回路を備えて構成される。この様な構成により、第２の方向性結合器において広帯域に合成することができる。
【００３５】
請求項９に記載の本発明によるフィードフォワード増幅器は、上記第１および第２のフィードフォワード増幅回路がそれぞれ、主増幅器を有する信号増幅経路および第２の遅延回路を有する線形信号抽出経路からなり、主増幅器において生ずる非線形歪成分を抽出する信号キャンセルループと、信号増幅経路の出力を遅延させる第３の遅延回路を有する信号出力経路および信号キャンセルループにより抽出された非線形歪成分を増幅する補助増幅器を有する歪増幅経路からなり、主増幅器の増幅信号における非線形歪成分を抑制する歪みキャンセルループと、信号増幅経路に歪キャンセルループ調整用のパイロット信号を注入する第２のパイロット信号発生回路と、信号増幅経路に設けられ、信号キャンセルループにより抽出される非線形歪成分に基づいて調整される第２のベクトル調整器と、歪増幅経路に設けられ、歪みキャンセルループにより非線形成分が抑制された増幅信号に基づいて調整される第３のベクトル調整器とを備えて構成される。
【００３８】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１によるフィードフォワード増幅器の一構成例を示したブロック図である。また、図２は、図１のフィードフォワード増幅回路３４，３５の詳細構成を示したブロック図である。まず、図２のフィードフォワード増幅回路から説明する。図２中の１は入力端子、２は出力端子、３は信号増幅経路、４は線形信号抽出経路、５は非線形信号抽出経路、６は歪増幅経路、７は信号出力経路、９〜１３は方向性結合器である。
【００３９】
信号増幅経路３、線形信号抽出経路４、非線形信号抽出経路５および方向性結合器９〜１１により、主増幅器３ｂの非線形歪成分を抽出する信号キャンセルループが形成されている。また、非線形信号抽出経路５、歪増幅経路６、信号出力経路７および方向性結合器１０〜１２により、信号キャンセルループにより抽出された非線形歪成分に応じて、主増幅器３ｂにより発生される非線形歪成分をキャンセルする歪キャンセルループが形成されている。
【００４０】
信号増幅経路３には、信号キャンセルループを最適調整するためのベクトル調整器３ａと、入力端子１からの入力信号を増幅する主増幅器３ｂと、方向性結合器３ｃが設けられている。線形信号抽出経路４には、入力信号を遅延させる遅延回路４ａが設けられている。歪増幅経路６には、方向性結合器６ａと、歪キャンセルループを最適調整するためのベクトル調整器６ｂと、非線形歪成分を増幅する補助増幅器６ｃが設けられている。信号出力経路７には、主増幅器３ｂによって増幅された信号を遅延させる遅延回路７ａが設けられている。
【００４１】
また、図２中の１５は歪キャンセルループ調整用のパイロット信号発生器、１６は方向性結合器６ａにより抽出された信号キャンセルループ調整用のパイロット信号の電力レベルを検出するレベル検出回路、１７はその電力レベルに応じてベクトル調整器３ａを制御する制御回路、１８は方向性結合器１３により抽出された歪キャンセルループ調整用のパイロット信号の電力レベルを検出するレベル検出回路、１７はその電力レベルに応じてベクトル調整器６ｂを制御する制御回路である。
【００４２】
このフィードフォワード増幅回路を図１０に示した従来のフィードフォワード増幅器と比較すれば、従来のフィードフォワード増幅器に設けられていた方向性結合器８および信号キャンセルループ調整用のパイロット信号発生器１４を備えっていない点のみが異なっている。信号キャンセルループ調整用のパイロット信号の注入については後述する。
【００４３】
次に、図１のフィードフォワード増幅器について説明する。図１中の３１は入力端子、３２は出力端子、３３は入力信号を２つに分配する分配器としての方向性結合器、３４，３５は分配器３３により分配された入力信号を増幅する図２に示されたフィードフォワード増幅回路、３６はフィードフォワード増幅回路３４，３５の出力信号を合成して出力端子３２へ出力する合成器としての方向性結合器、３７はベクトル調整器である。分配器３３、フィードフォワード増幅回路３４，３５、合成器３６およびベクトル調整器３７より信号合成ループが形成されている。
【００４４】
また、３８は信号キャンセルループ調整用パイロット信号を発生するパイロット信号発生回路、３９は終端器、４０は合成器３６により合成された信号キャンセルループ調整用のパイロット信号を抽出する方向性結合器、４１は方向性結合器４０により抽出された信号キャンセルループ調整用のパイロット信号の電力レベルを検出するレベル検出回路、４２はその電力レベルに応じてベクトル調整器３７を制御する制御回路である。信号合成ループはベクトル調整器３７により最適調整される。
【００４５】
図３は、図１の方向性結合器３３，３６についての説明図である。図中の（ａ），（ｂ）は、それぞれ入力端子６０，６１から信号を入力した場合について、出力端子６２，６３から出力される各信号の位相の関係を示した図である。この方向性結合器では、２組の入出力端子６０，６２と入出力端子６１，６３に関して、一方の入力信号が他方に９０°の位相差をもって混合される。
【００４６】
つまり、入力端子６０に入力された信号は、出力端子６２から出力されるとともに、この出力信号に比べて９０°位相が進んだ（遅れた）信号が出力端子６３から出力される。全く同様にして、入力端子６１に入力された信号は、出力端子６３から出力されるとともに、この出力信号に比べて９０°位相が進んだ（遅れた）信号が出力端子６２から出力される。従って、出力端子６２からは、入力端子６０の入力信号と、位相が９０°進んだ（遅れた）入力端子６１の入力信号が出力される。また、出力端子６３からは、入力端子６１の入力信号と、位相が９０°進んだ（遅れた）入力端子６０の入力信号が出力される。
【００４７】
次に、図１のフィードフォワード増幅器の基本的な動作について説明する。図１では、入力信号が入力端子３１に入力され、分配器３３において同振幅かつ９０°の位相差をもって２つに分配され、分配された各入力信号がフィードフォワード増幅回路３４，３５に入力される。図２に示したフィードフォワード増幅回路３４，３５では、分配された入力信号が入力端子１から入力され、方向性結合器９において、信号増幅経路３および線形信号抽出経路４に分配される。信号増幅経路３の主増幅器３ｂは、その増幅特性に応じて入力信号を増幅する。ここで、主増幅器３ｂでは、その出力信号として所望の線形出力信号を得ることはできず、非線形歪成分を含む非線形出力信号が生成される。
【００４８】
主増幅器３ｂで生成された非線形出力信号は、方向性結合器１０において信号出力経路７および非線形信号抽出経路５に分配される。一方、線形信号抽出経路４の遅延回路４ａは、方向性結合器９で分配された入力信号を遅延される。この様にして得られた線形信号抽出経路４および非線形信号抽出経路５からの出力信号は、方向性結合器１１において合成され、主増幅器３ｂから発生される非線形出力信号のうち、入力信号と同じ周波数成分を打ち消すことにより、主増幅器３ｂから発生される非線形歪成分のみが抽出される。
【００４９】
抽出された非線形歪成分は歪増幅経路６に入力され、歪増幅経路６の補助増幅器６ｃにより増幅される。一方、信号出力経路７の遅延回路７ａは、分配された非線形出力信号を遅延させる。この様にして得られた歪増幅経路６および信号出力経路７からの出力信号は、方向性結合器１２において合成され、主増幅器３ｂから発生される非線形出力信号のうち、非線形歪成分が打ち消され、出力端子２では線形な増幅信号が出力される。
【００５０】
各フィードフォワード増幅回路３４，３５の出力信号は、図２に示された合成器３６により、同振幅かつ同位相に合成され、出力端子３２から合成された線形な信号が出力される。
【００５１】
次に、図１に示されたフィードフォワード増幅器の調整について説明する。フィードフォワード増幅器では、入力端子３１からの入力信号を増幅しながらパイロット信号を注入して、信号キャンセルループおよび歪キャンセルループの調整を行っている。以下に、信号キャンセルループおよび歪キャンセルループを調整するための動作について説明する。
【００５２】
図１において、パイロット信号発生器３８により発生した信号キャンセルループ調整用のパイロット信号は、方向性結合器３３のもう一つの入力端子（アイソレーション端子）より注入され、２つのフィードフォワード増幅回路３４，３５へ同振幅で９０°の位相差を持って分配される。
【００５３】
信号キャンセルループ調整用のパイロット信号は、図２において、信号キャンセルループの作用により、方向性結合器１１において、主増幅器３ｂから発生される非線形出力信号のうち、入力信号と信号キャンセルループ調整用のパイロット信号と同じ周波数成分の信号を打ち消されることになる。しかしながら、初期段階では、まだベクトル調整器３ａが調整されていないので完全に打ち消すことができず、方向性結合器１１以降においても、僅かな入力信号およびパイロット信号と、入力信号およびパイロット信号の非線形歪成分とが残っている。
【００５４】
そこで、歪増幅経路６の方向性結合器６ａにおいて、その僅かな信号キャンセルループ調整用のパイロット信号のみが抽出され、レベル検出回路１６によりその抽出されたパイロット信号の電力レベルが検出され、さらに、制御回路１７によりその検出される電力レベルが最小になるように信号増幅経路３のベクトル調整器３ａを電気的に制御する。この制御により、方向性結合器１１において完全に打ち消すことができ、信号キャンセルループにおいて、主増幅器３ｂから発生される入力信号および信号キャンセルループ調整用のパイロット信号の非線形歪成分のみが抽出される。
【００５５】
一方、パイロット信号発生器１５により発生された歪キャンセルループ調整用のパイロット信号は、信号増幅経路３の方向性結合器３ｃにおいて主増幅器３ｂから発生される非線形出力信号に注入され、歪キャンセルループの作用により、方向性結合器１２において、主増幅器３ｂから発生される非線形出力信号のうち、入力信号および信号キャンセルループ調整用のパイロット信号の非線形歪成分並びに歪キャンセルループ調整用のパイロット信号と同じ周波数成分が打ち消されることになる。しかしながら、初期段階では、まだベクトル調整器６ｂが調整されていないので完全に打ち消すことができない。
【００５６】
そこで、方向性結合器１３において、歪キャンセルループ調整用のパイロット信号のみが抽出され、レベル検出回路１８によりその抽出されたパイロット信号の電力レベルが検出される。さらに、制御回路１９によりその検出される電力レベルが最小になるように歪増幅経路６のベクトル調整器６ｂを電気的に制御する。この制御により、方向性結合器１２において完全に打ち消すことができ、歪キャンセルループにおいて主増幅器３ｂから発生される入力信号および信号キャンセルループ調整用のパイロット信号の非線形歪成分が打ち消され、出力端子２では線形な信号が出力される。
【００５７】
ここで、従来技術の図１０に示した構成では、歪キャンセルループ調整用のパイロット信号に関しては、方向性結合器１３において抽出された歪キャンセルループ調整用のパイロット信号が最小になるように制御されている。このため、出力端子２への出力信号に影響を与えないものの、信号キャンセルループ調整用のパイロット信号に関しては、方向性結合器６ａにおいて抽出された信号キャンセルループ調整用のパイロット信号が最小になるように制御されるため、パイロット信号発生器１４により発生された信号キャンセルループ調整用のパイロット信号は、主増幅器３ｂにより増幅され、信号出力経路７を通じて打ち消されることなく、出力端子２において出力信号と一緒に出力されてしまっていた。
【００５８】
しかしながら、この実施の形態１では、上述のように２つのフィードフォワード増幅回路３４，３５に注入される信号キャンセルループ調整用のパイロット信号に相互に同振幅かつ９０°の位相差を持たるとともに、合成器３６において更に９０°の位相差を持たせて合成している。このため、２つのフィードフォワード増幅回路３４，３５から本来の出力信号と一緒に出力される信号キャンセルループ調整用のパイロット信号は、合成器３６において、本来の出力信号とは独立して、相互に同振幅かつ１８０°の位相差を持って合成されるので、出力端子３２ではパイロット信号を打ち消すことができる。
【００５９】
このとき、２つのフィードフォワード増幅回路３４，３５からの本来の出力信号は、信号キャンセルループ調整用のパイロット信号とは逆方向に、相互に同振幅かつ９０°の位相差を持たせている。このため、合成器３６において相互に同振幅かつ同相で合成される。
【００６０】
ただし、初期段階ではベクトル調整器３７がまだ調整されていないため、出力端子３２にパイロット信号が出力されている。方向性結合器４０において、信号キャンセルループ調整用のパイロット信号のみが抽出され、レベル検出回路４１によりその抽出されたパイロット信号の電力レベルが検出され、さらに、制御回路４２によりその検出される電力レベルが最小になるようにベクトル調整器３７が電気的に制御される。
【００６１】
この制御により、２つのフィードフォワード増幅回路３４，３５に注入された信号キャンセルループ調整用のパイロット信号を、合成器３６において相互に同振幅かつ１８０°の位相差を持たせて合成し、出力端子３２ではパイロット信号を完全に打ち消すことができる。このとき、２つのフィードフォワード増幅回路３４，３５により増幅された信号は相互に同振幅かつ同位相で効率よく合成され、線形な増幅信号が出力される。
【００６２】
実施の形態２．
図４は、本発明の実施の形態２によるフィードフォワード増幅器の一構成例を示したブロック図である。図中の４３は合成器３６により合成され、アイソレーション端子から出力される信号キャンセルループ調整用のパイロット信号を抽出する方向性結合器、４４は方向性結合器４３により抽出された信号キャンセルループ調整用のパイロット信号の電力レベルを検出するレベル検出回路、４５はその電力レベルに応じてベクトル調整器３７を制御する制御回路であり、信号合成ループはベクトル調整器３７により最適調整される。なお、その他の構成は実施の形態１の場合と同様であるため、重複する説明は省略する。
【００６３】
実施の形態１（図１）の方向性結合器４０は、合成器３６の２つの出力のうち、出力端子３２に接続された出力側に設けられていたのに対し、この実施の形態２の方向性結合器４３は、終端器３９が設けられたもう一方の出力側に設けられている。
【００６４】
次に動作について説明する。合成器３６のアイソレーション端子（終端器３９側の端子）には、２つのフィードフォワード増幅回路３４，３５から出力される信号キャンセルループ調整用のパイロット信号が、相互に同相で合成されて出力される。また、２つのフィードフォワード増幅回路３４，３５から出力される本来の出力信号が、相互に１８０°の位相差を持って合成され打ち消されている。すなわち、合成器３６は、信号キャンセルループ調整用のパイロット信号を逆相で合成した信号を出力端子３２に出力するとともに、同相で合成した信号を終端器３９に出力している。
【００６５】
ただし、実施の形態１の場合と同様、ベクトル調整器３７は、初期段階ではまだ調整されていないため、出力端子３２にパイロット信号が出力されている。このため、方向性結合器４３において、その信号キャンセルループ調整用のパイロット信号のみが抽出され、レベル検出回路４４によりその抽出されたパイロット信号の電力レベルが検出され、さらに、制御回路４５によりその検出される電力レベルが最大になるようにベクトル調整器３７が電気的に制御される。
【００６６】
この制御により、２つのフィードフォワード増幅回路３４，３５に注入された信号キャンセルループ調整用のパイロット信号を、合成器３６において相互に１８０°の位相差を持たせて合成し、出力端子３２ではパイロット信号を打ち消すことができる。このとき、２つのフィードフォワード増幅回路３４，３５により増幅された信号は相互に同位相で効率よく合成され、線形な増幅信号が出力される。
【００６７】
実施の形態３．
図５は、本発明の実施の形態３によるフィードフォワード増幅器の一構成例を示したブロック図である。図中の４６は方向性結合器４０により抽出された信号キャンセルループ調整用のパイロット信号のみを通過させるバンドパスフィルタである。なお、その他の構成は実施の形態１の場合と同様であるため、重複する説明は省略する。
【００６８】
次に動作について説明する。実施の形態１の場合と同様、ベクトル調整器３７は、初期段階ではまだ調整されていないため、出力端子３２にパイロット信号が出力されている。このため、方向性結合器４０およびバンドパスフィルタ４６により、その信号キャンセルループ調整用のパイロット信号のみが抽出され、レベル検出回路４１によりその抽出されたパイロット信号の電力レベルが検出され、さらに、制御回路４２によりその検出される電力レベルが最小になるようにベクトル調整器３７が電気的に制御される。
【００６９】
信号キャンセルループ調整用のパイロット信号のみを通過させるためのバンドパスフィルタ４６を用いてフィルタリングした後、レベル検出回路４１において電力レベルが検出されることにより、実施の形態１と比べてパイロット信号をより正確に検出することができ、信号合成ループをより最適に制御することができる。
【００７０】
実施の形態４．
図６は、本発明の実施の形態４によるフィードフォワード増幅器の一構成例を示したブロック図である。図中の４７は方向性結合器４３により抽出された信号キャンセルループ調整用のパイロット信号のみを通過させるバンドパスフィルタである。なお、その他の構成は実施の形態２の場合と同様であるため、重複する説明は省略する。
【００７１】
次に動作について説明する。実施の形態２の場合と同様、ベクトル調整器３７は、初期段階ではまだ調整されていないため、出力端子３２にパイロット信号が出力されている。このため、方向性結合器４３およびバンドパスフィルタ４７により、その信号キャンセルループ調整用のパイロット信号のみが抽出され、レベル検出回路４４によりその抽出されたパイロット信号の電力レベルが検出され、さらに、制御回路４５によりその検出される電力レベルが最大になるようにベクトル調整器３７を電気的に制御する。
【００７２】
信号キャンセルループ調整用のパイロット信号のみを通過させるためのバンドパスフィルタ４７を用いてフィルタリングした後、レベル検出回路４４において電力レベルが検出されることにより、実施の形態２と比べてパイロット信号をより正確に検出することができ、信号合成ループをより最適に制御することができる。
【００７３】
実施の形態５．
図７は、本発明の実施の形態５によるフィードフォワード増幅器の一構成例を示したブロック図である。図中の４８はミキサ、４９はミキサ４８用のローカル信号発信器、５０はローパスフィルタ、５１はパイロット信号の電力レベルを検出するレベル検出回路、４２はその電力レベルに応じてベクトル調整器３７を制御する制御回路である。なお、その他の構成は実施の形態１の場合と同様であるため、重複する説明は省略する。
【００７４】
次に動作について説明する。実施の形態１の場合と同様、ベクトル調整器３７は、初期段階ではまだ調整されていないため、出力端子３２にパイロット信号が出力されている。このため、方向性結合器４０により抽出された信号キャンセルループ調整用のパイロット信号は、ミキサ４８においてローカル信号発生器４９で生成されたローカル信号と混合されて低周波数に変換され、ローパスフィルタ５０により、その信号キャンセルループ調整用のパイロット信号のみが抽出され、レベル検出回路５１によりその抽出されたパイロット信号の電力レベルが検出され、さらに、制御回路４２によりその検出される電力レベルが最小になるようにベクトル調整器３７が電気的に制御される。
【００７５】
ミキサ４８においてローカル信号発生器４９で生成されたローカル信号と混合して周波数変換した後、ローパスフィルタを通して検波することにより、実施の形態１や実施の形態３と比べてパイロット信号をより正確に検出することができ、信号合成ループをより最適に制御することができる。
【００７６】
実施の形態６．
図８は、本発明の実施の形態６によるフィードフォワード増幅器の一構成例を示したブロック図である。図中の５２はミキサ、５３はミキサ５２用のローカル信号発信器、５４はローパスフィルタ、５５は信号キャンセルループ調整用のパイロット信号の電力レベルを検出するレベル検出回路、４５はその電力レベルに応じてベクトル調整器３７を制御する制御回路である。なお、その他の構成は実施の形態２の場合と同様であるため、重複する説明は省略する。
【００７７】
次に動作について説明する。実施の形態１の場合と同様、ベクトル調整器３７は、初期段階ではまだ調整されていないため、出力端子３２にパイロット信号が出力されている。このため、合成器３６のアイソレーション端子（終端器３９側の端子）に出力される信号のうち、方向性結合器４３により抽出された信号がミキサ５２とローカル信号発生器５３により低周波数に変換され、ローパスフィルタ５４により、その信号キャンセルループ調整用のパイロット信号のみが抽出され、レベル検出回路５５によりその抽出されたパイロット信号の電力レベルが検出され、さらに、制御回路４５によりその検出される電力レベルが最大になるようにベクトル調整器３７が電気的に制御される。
【００７８】
ミキサ５２においてローカル信号発生器５３で生成されたローカル信号と混合して周波数変換した後、ローパスフィルタを通して検波することにより、実施の形態２や実施の形態４と比べてパイロット信号をより正確に検出することができ、信号合成ループをより最適に制御することができる。
【００７９】
実施の形態７．
図９は、本発明の実施の形態７によるフィードフォワード増幅器の一構成例を示したブロック図である。図中の５６は遅延回路である。分配器３３、フィードフォワード増幅回路３４，３５、合成器３６、ベクトル調整器３７および遅延回路５６により信号合成ループが形成される。なお、その他の構成は実施の形態１の場合と同様であるため、重複する説明は省略する。
【００８０】
次に動作について説明する。基本的な動作は実施の形態１と同様であるため省略する。この実施の形態７と実施の形態１の相違点は、ベクトル調整器３７を設けた経路とは異なるもう一方の経路に遅延回路５６を設けていることである。この遅延回路５６によって、分配機３３、合成器３６間におけるフィードフォワード増幅回路３４，３５を含む２つの経路の遅延を一致させることにより、合成器３６において広帯域に信号を合成することができる。
【００８１】
【発明の効果】
本発明によるフィードフォワード増幅器は、第１の方向性結合器が、入力信号および第１のパイロット信号に対し、９０度の位相差をもって互いに一方の信号を他方の信号に混合して、２つのフィードフォワード増幅回路に入力し、第２の方向性結合器が、これらのフィードフォワード増幅回路の出力信号を９０度の位相差をもって混合し、第１のパイロット信号成分を逆相で合成している。従って、回路規模の顕著な大型化を回避しつつ、信号キャンセルループ調整用のパイロット信号の出力を防止（あるいは抑制）することができるフィードフォワード増幅器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１によるフィードフォワード増幅器の一構成例を示したブロック図である。
【図２】図１のフィードフォワード増幅回路３４，３５の詳細構成を示したブロック図である。
【図３】図１の方向性結合器３３，３６についての説明図である。
【図４】本発明の実施の形態２によるフィードフォワード増幅器の一構成例を示したブロック図である。
【図５】本発明の実施の形態３によるフィードフォワード増幅器の一構成例を示したブロック図である。
【図６】本発明の実施の形態４によるフィードフォワード増幅器の一構成例を示したブロック図である。
【図７】本発明の実施の形態５によるフィードフォワード増幅器の一構成例を示したブロック図である。
【図８】本発明の実施の形態６によるフィードフォワード増幅器の一構成例を示したブロック図である。
【図９】本発明の実施の形態７によるフィードフォワード増幅器の一構成例を示したブロック図である。
【図１０】従来のフィードフォワード増幅器の構成を示したブロック図である。
【図１１】従来のフィードフォワード増幅器の他の構成を示したブロック図である。
【符号の説明】
１入力端子、２出力端子、３信号増幅経路、３ａベクトル調整器、
３ｂ主増幅器、３ｃ方向性結合器、４線形信号抽出経路、
４ａ遅延回路、４ｂ方向性結合器、５非線形信号抽出経路、
６歪増幅経路、６ａ方向性結合器、６ｂベクトル調整器、
６ｃ補助増幅器、６ｄ方向性結合器、７信号出力経路、
７ａ遅延回路、８〜１３方向性結合器、
１４パイロット信号発生器（信号キャンセルループ調整用）、
１５パイロット信号発生器（歪キャンセルループ調整用）、
１６，１８レベル検出回路、１７，１９制御回路、
２０バンドパスフィルタ、２１ベクトル調整器、２２方向性結合器、
２３レベル検出回路、２４制御回路、３１入力端子、３２出力端子、
３３方向性結合器（分配器）、３４，３５フィードフォワード増幅回路、
３６方向性結合器（合成器）、３７ベクトル調整器、
３８パイロット信号発生器（信号キャンセルループ調整用）、３９終端器、
４０、４３方向性結合器、４１，４４レベル検出回路、
４２，４５制御回路、４６，４７バンドパスフィルタ、
４８，５２ミキサ、４９、５３ローカル信号発生器、
５０，５４ローパスフィルタ、５５レベル検出回路、５６遅延回路、
６０，６１入力端子（方向性結合器）、
６２，６３出力端子（方向性結合器）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a feedforward amplifier, and more particularly to an improvement in a feedforward amplifier used in a fixed station (base station) for mobile communication, terrestrial microwave communication, and satellite communication.
[0002]
[Prior art]
The configuration of a conventional feedforward amplifier is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 1-198809. FIG. 10 is a block diagram showing the configuration of such a conventional feedforward amplifier. In the figure, 1 is an input terminal, 2 is an output terminal, 3 is a signal amplification path, 4 is a linear signal extraction path, 5 is a nonlinear signal extraction path, 6 is a distortion amplification path, 7 is a signal output path, and 8 to 13 are directions. It is a sex coupler.
[0003]
The signal amplification loop 3, the linear signal extraction path 4, the nonlinear signal extraction path 5, and the directional couplers 9 to 11 form a signal cancellation loop for extracting the nonlinear distortion component of the main amplifier 3b. Further, the nonlinear distortion generated by the main amplifier 3b according to the nonlinear distortion component extracted by the signal cancellation loop by the nonlinear signal extraction path 5, the distortion amplification path 6, the signal output path 7, and the directional couplers 10-12. A distortion cancellation loop for canceling the components is formed.
[0004]
The signal amplification path 3 is provided with a vector adjuster 3a for optimally adjusting the signal cancellation loop, a main amplifier 3b for amplifying an input signal from the input terminal 1, and a directional coupler 3c. The linear signal extraction path 4 is provided with a delay circuit 4a for delaying the input signal. The distortion amplification path 6 is provided with a directional coupler 6a, a vector adjuster 6b for optimally adjusting a distortion cancellation loop, and an auxiliary amplifier 6c for amplifying a nonlinear distortion component. The signal output path 7 is provided with a delay circuit 7a for delaying the signal amplified by the main amplifier 3b.
[0005]
In the figure, 14 is a pilot signal generator for signal cancellation loop adjustment, 15 is a pilot signal generator for distortion cancellation loop adjustment, and 16 is a pilot signal for signal cancellation loop adjustment extracted by the directional coupler 6a. A level detection circuit for detecting the power level of the signal, 17 is a control circuit for controlling the vector adjuster 3a according to the power level, 18 is a power level of the pilot signal for adjusting the distortion cancellation loop extracted by the directional coupler 13 , A level detection circuit 19 for controlling the vector adjuster 6b according to the power level.
[0006]
Next, the basic operation of the feedforward amplifier will be described. The feedforward amplifier includes a signal cancellation loop including a signal amplification path 3, a linear signal extraction path 4, a nonlinear signal extraction path 5, and directional couplers 9 to 11, a nonlinear signal extraction path 5, a distortion amplification path 6, The amplifier is composed of two loops including a signal output path 7 and a distortion cancellation loop composed of directional couplers 10 to 12. In the signal cancellation loop, only nonlinear distortion components are extracted from the nonlinear output signal generated from the main amplifier 3b. After the extracted nonlinear distortion components are amplified by the auxiliary amplifier 6c in the distortion cancellation loop, By injecting the nonlinear output signal with the same amplitude and opposite phase, a linear signal as a whole is output.
[0007]
In the feedforward amplifier shown in FIG. 10, the input signal enters the input terminal 1 and is distributed to the signal amplification path 3 and the linear signal extraction path 4 in the directional coupler 9. The main amplifier 3b of the signal amplification path 3 amplifies the input signal according to the amplification characteristic. Here, a desired linear output signal cannot be obtained as an output signal of the main amplifier 3b, and a nonlinear output signal including a nonlinear distortion component is generated.
[0008]
The nonlinear output signal generated by the main amplifier 3 b is distributed to the signal output path 7 and the nonlinear signal extraction path 5 in the directional coupler 10. On the other hand, the delay circuit 4 a of the linear signal extraction path 4 delays the input signal distributed by the directional coupler 9. The output signals from the linear signal extraction path 4 and the nonlinear signal extraction path 5 obtained in this way are synthesized by the directional coupler 11 and are the same as the input signals among the nonlinear output signals generated from the main amplifier 3b. By canceling the frequency component, only the nonlinear distortion component generated from the main amplifier 3b is extracted.
[0009]
The extracted nonlinear distortion component is input to the distortion amplification path 6 and amplified by the auxiliary amplifier 6 c of the distortion amplification path 6. On the other hand, the delay circuit 7a of the signal output path 7 delays the distributed nonlinear output signal. The output signals from the distortion amplification path 6 and the signal output path 7 obtained in this way are combined by the directional coupler 12, and the nonlinear distortion component is canceled out of the nonlinear output signal generated from the main amplifier 3b. The output terminal 2 outputs a linear amplified signal.
[0010]
Next, adjustment of the feedforward amplifier will be described. In the feedforward amplifier, the pilot signal is injected while amplifying the input signal from the input terminal 1, and the signal cancellation loop and the distortion cancellation loop are adjusted. Hereinafter, operations for adjusting the signal cancellation loop and the distortion cancellation loop will be described.
[0011]
The pilot signal for adjusting the signal cancellation loop generated by the pilot signal generator 14 is injected into the input signal in the directional coupler 8 and generated from the main amplifier 3b in the directional coupler 11 by the action of the signal cancellation loop. Of the non-linear output signal, the same frequency component as the input signal and the pilot signal for signal cancellation loop adjustment is canceled. However, at the initial stage, since the vector adjuster 3a has not been adjusted yet, it cannot be canceled completely. Even in the directional coupler 11 and later, a small number of input signals and pilot signals, input signals and pilot signals Non-linear distortion components remain.
[0012]
Therefore, in the directional coupler 6a of the distortion amplification path 6, only a slight pilot signal for signal cancellation loop adjustment is extracted, and the level detection circuit 16 detects the power level of the extracted pilot signal. The vector adjuster 3a of the signal amplification path 3 is electrically controlled by the control circuit 17 so that the detected power level is minimized. By this control, the directional coupler 11 can completely cancel out, and in the signal cancellation loop, only the nonlinear distortion components of the input signal generated from the main amplifier 3b and the pilot signal for signal cancellation loop adjustment are extracted.
[0013]
On the other hand, the pilot signal for adjusting the distortion cancellation loop generated by the pilot signal generator 15 is injected into the nonlinear output signal generated from the main amplifier 3b in the directional coupler 3c of the signal amplification path 3, and the distortion cancellation loop. As a result, in the directional coupler 12, the nonlinear distortion component of the pilot signal for adjusting the input signal and the signal cancellation loop and the same frequency as the pilot signal for adjusting the distortion cancellation loop among the nonlinear output signals generated from the main amplifier 3b. The component will be countered. However, at the initial stage, since the vector adjuster 6b has not been adjusted yet, it cannot be canceled completely.
[0014]
Therefore, in the directional coupler 13, only the pilot signal for adjusting the distortion cancellation loop is extracted, the power level of the extracted pilot signal is detected by the level detection circuit 18, and further detected by the control circuit 19. The vector adjuster 6b of the distortion amplification path 6 is electrically controlled so that the power level is minimized. By this control, the directional coupler 12 can completely cancel the input signal generated from the main amplifier 3b in the distortion cancellation loop and the nonlinear distortion component of the signal cancellation loop adjustment pilot signal and the distortion cancellation loop adjustment. The pilot signal is canceled and a linear signal is output at the output terminal 2.
[0015]
In the configuration shown in FIG. 10, the distortion cancellation loop adjustment pilot signal is controlled so that the distortion cancellation loop adjustment pilot signal extracted by the directional coupler 13 is minimized. 2 does not affect the output signal. However, the pilot signal for adjusting the signal cancellation loop is controlled by the pilot signal generator 14 because the pilot signal for adjusting the signal cancellation loop extracted by the directional coupler 6a is controlled to be minimized. The pilot signal for signal cancellation loop adjustment is amplified by the main amplifier 3 b and is output together with the output signal at the output terminal 2 without being canceled through the signal output path 7.
[0016]
FIG. 11 is a block diagram showing another configuration of a conventional feedforward amplifier. This feedforward amplifier is for solving the above-mentioned problem in the feedforward amplifier of FIG. 10, and is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-315847.
[0017]
In the figure, 4b is a directional coupler provided in the linear signal extraction path 4 for extracting a delayed input signal and a pilot signal for signal cancellation loop adjustment, and 20 is only a pilot signal for signal cancellation loop adjustment. A band pass filter to be passed, 21 is a vector adjuster for optimally adjusting the signal bypass line, and 6d is a directional coupler provided in the distortion amplification path 6 for injecting a pilot signal for signal cancel loop adjustment.
[0018]
The signal bypass line is composed of the directional couplers 4b and 6d, the band pass filter 20, and the vector adjuster 21. Reference numeral 22 denotes a directional coupler that extracts a pilot signal for signal cancellation loop adjustment, 23 denotes a level detection circuit that detects the power level of the extracted pilot signal for signal cancellation loop adjustment, and 24 denotes level detection circuits 18 and 23. This is a control circuit that controls the vector adjusters 6b and 21 in accordance with the detected power level. The other configuration is the same as the configuration shown in FIG.
[0019]
Next, the operation will be described. The input signal delayed by the delay circuit 4a in the linear signal extraction path 4 and the pilot signal for signal cancellation loop adjustment are extracted by the directional coupler 4b. Of the extracted signals, only the pilot signal for signal cancellation loop adjustment passes through the bandpass filter 20, and the pilot signal for signal cancellation loop adjustment becomes the vector adjuster 6b by the directional coupler 6d of the distortion amplification path 6. It is injected into the latter stage.
[0020]
The injected pilot signal for signal cancellation loop adjustment is amplified by the auxiliary amplifier 6c, and the directional coupler 12 tries to cancel the pilot signal for signal cancellation loop adjustment generated from the main amplifier 3b. In the initial stage, since the vector adjuster 21 has not been adjusted yet, it cannot be completely canceled out.
[0021]
Therefore, in the directional coupler 22, only the pilot signal for adjusting the signal cancellation loop is extracted, the power level of the extracted pilot signal is detected by the level detection circuit 23, and the detected power is detected by the control circuit 24. The vector adjuster 21 is electrically controlled so that the level is minimized. By this control, the pilot signal for signal cancellation loop adjustment in the directional coupler 12 can be completely canceled, and the pilot signal for signal cancellation loop adjustment is output together with the output signal at the output terminal 2. Can be prevented.
[0022]
[Problems to be solved by the invention]
Since the conventional feedforward amplifier is configured as described above, in the configuration shown in FIG. 10, distortion compensation is realized by using a pilot signal for adjustment of the signal cancellation loop and the distortion cancellation loop. . However, the pilot signal for adjusting the signal cancellation loop generated by the pilot signal generator 14 is amplified by the main amplifier 3b and output together with the output signal at the output terminal 2 without being canceled through the signal output path 7. There was a problem such as end.
[0023]
Further, in the configuration shown in FIG. 11, by providing a signal bypass line that extracts a pilot signal for signal cancellation loop adjustment from the linear signal extraction path 4 and reinjects it into the distortion amplification path 6, an output signal is output at the output terminal 2. The above-mentioned problem that a pilot signal for signal cancellation loop adjustment is output together with the above is solved. However, by providing a signal bypass line, the circuit becomes larger, and in particular, when a plurality of feedforward amplifiers are configured in parallel, the signal bypass line must be provided for each feedforward amplifier. There has been a problem that conversion will become remarkable.
[0024]
The present invention was made to solve the above-described problems, and while avoiding a significant increase in circuit scale, the pilot signal for signal cancellation loop adjustment is prevented from being output together with the output signal, Another object is to provide a feedforward amplifier that can be suppressed.
[0025]
[Means for Solving the Problems]
  The feedforward amplifier according to the first aspect of the present invention includes first and second feedforward amplifier circuits having a signal cancellation loop and a distortion cancellation loop, and a first pilot signal for supplying a first pilot signal for signal cancellation loop adjustment. 1 pilot signal generator, an input signal and a first pilot signal are input,Input signal and first pilot signal respectivelyWith a phase difference of 90 degreesThe two input signals and one input signal and one first pilot signal are mixed, and the other input signal whose phase is delayed from the one input signal and the one first pilot signal are mixed. Also mix the other first pilot signal with the advanced phase,First and second feedforward amplifier circuitsEach toA first directional coupler for generating an input signal and first and second feedforward amplifier circuits;eachThe output signal is mixed with a phase difference of 90 degrees, and the first pilot signal component is synthesized in reverse phase.At the same time, the input signal components are synthesized in-phase and output.A second directional coupler;A signal detection circuit for detecting a first pilot signal component included in the output signal of the second directional coupler, and adjusting a signal mixed by the second directional coupler based on the detection signal; In order to cancel the first pilot signal component included in the output signal of the second directional coupler, the first feedforward amplifier circuit connected to either the first feedforward amplifier circuit or the second feedforward amplifier circuit is used. 1 vector adjusterAnd is configured.
[0026]
The input signal of the feedforward amplifier and the first pilot signal for signal cancellation loop adjustment from the first pilot signal generator are input to the first directional coupler. One of these signals is mixed with the other with a phase difference of 90 degrees, and each signal is input to the first and second feedforward amplifier circuits. The output signals of the two feedforward amplifier circuits are mixed with a phase difference of 90 degrees in the second directional coupler.
[0027]
For this reason, both the input signal and the cancel signal are input to the two feedforward amplifier circuits with a phase difference of 90 degrees. However, there is a phase difference in the opposite direction between the input signal and the cancel signal. Then, in the second directional coupler, the first pilot signal components are synthesized in opposite phases, and the input signals are synthesized in phase. Therefore, it is possible to suppress the output of the pilot signal and to efficiently combine the output signals.
[0028]
A feedforward amplifier according to the invention as claimed in claim 2 comprises:A band-pass filter that allows the first pilot signal to pass through, and a level detection circuit that detects the power level of the output signal of the band-pass filter.And is configured.
[0029]
A feedforward amplifier according to the invention as claimed in claim 3 comprises:The signal detection circuit mixes the local signal with the output signal of the signal generator that generates the local signal and the second directional coupler in which the first pilot signal components are synthesized in the opposite phase, and the first pilot Mixer that performs frequency conversion of the signal component, low-pass filter that passes the frequency-converted first pilot signal component, and level detection circuit that detects the power level of the output signal of the low-pass filterAnd is configured.
[0030]
  A feedforward amplifier according to the invention as claimed in claim 4 comprises:Of the two signal paths formed of the first or second feedforward amplifier circuit formed between the first and second directional couplers, a first vector adjuster is provided in one signal path, and the other Provide a first delay circuit in the signal pathComposed. With this configuration,The second directional coupler can be synthesized in a wide band.
[0031]
  A feedforward amplifier according to the invention as claimed in claim 5 comprises:First and second feedforward amplifier circuits having a signal cancellation loop and a distortion cancellation loop, a first pilot signal generator for supplying a first pilot signal for signal cancellation loop adjustment, an input signal and a first A pilot signal is input, the input signal and the first pilot signal are each divided into two with a phase difference of 90 degrees, one input signal and one first pilot signal are mixed, and the one input signal The other input signal that is delayed in phase and the other first pilot signal that is advanced in phase from the first pilot signal are mixed into the first and second feedforward amplifier circuits. Each of the output signals of the first and second feedforward amplifier circuits. Are mixed with a phase difference of 90 degrees, the first pilot signal component is synthesized in the opposite phase, the input signal component is synthesized in the same phase, and the first pilot signal component is synthesized in the same phase, and the input A first directional coupler that generates a signal obtained by synthesizing the signal components in opposite phases, and a first directional coupler included in the output signal of the second directional coupler in which the first pilot signal components are synthesized in phase. A signal detection circuit for detecting a pilot signal, and a second direction in which a signal mixed by the second directional coupler is adjusted based on the detection signal, and the first pilot signal component is synthesized in reverse phase In order to cancel the first pilot signal included in the output signal of the sex coupler, the first feed-forward amplifier circuit connected to either the first feed-forward amplifier circuit or the second feed-forward amplifier circuit is used. And a vector adjusterComposed.
[0032]
  A feedforward amplifier according to the invention as claimed in claim 6 comprises:The signal detection circuit includes a band pass filter that passes the first pilot signal and a level detection circuit that detects the power level of the output signal of the band pass filter.Composed.
[0033]
  A feedforward amplifier according to the invention as claimed in claim 7 comprises:The signal detection circuit mixes the local signal with the output signal of the signal generator that generates the local signal and the second directional coupler in which the first pilot signal components are synthesized in phase, and the first pilot signal A mixer that performs frequency conversion of components, a low-pass filter that passes the frequency-converted first pilot signal component, and a level detection circuit that detects the power level of the output signal of the low-pass filterAnd is configured.
[0034]
  A feedforward amplifier according to the invention as claimed in claim 8 comprises:Of the two signal paths composed of the first or second feedforward amplifier circuit formed between the first and second directional couplers, one signal path includes a first vector adjuster, and the other A first delay circuit in the signal pathIt is configured with. With this configuration,The second directional coupler can be synthesized in a wide band.
[0035]
  A feedforward amplifier according to the invention as claimed in claim 9 comprises:Each of the first and second feedforward amplifier circuits includes a signal amplification path having a main amplifier and a linear signal extraction path having a second delay circuit, and a signal cancellation loop for extracting a nonlinear distortion component generated in the main amplifier; A signal output path having a third delay circuit for delaying the output of the signal amplification path, and a distortion amplification path having an auxiliary amplifier for amplifying the nonlinear distortion component extracted by the signal cancellation loop, and the nonlinearity in the amplified signal of the main amplifier A distortion cancellation loop that suppresses distortion components, a second pilot signal generation circuit that injects a pilot signal for distortion cancellation loop adjustment into the signal amplification path, and a nonlinear distortion that is provided in the signal amplification path and is extracted by the signal cancellation loop A second vector adjuster that is adjusted based on the component; Provided by the distortion canceling loop and a third vector adjuster that non-linear component is adjusted based on the amplified signal was inhibitedIt is prepared for.
[0038]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a feedforward amplifier according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is a block diagram showing a detailed configuration of the feedforward amplifier circuits 34 and 35 of FIG. First, the feedforward amplifier circuit of FIG. 2 will be described. In FIG. 2, 1 is an input terminal, 2 is an output terminal, 3 is a signal amplification path, 4 is a linear signal extraction path, 5 is a nonlinear signal extraction path, 6 is a distortion amplification path, 7 is a signal output path, and 9 to 13 are It is a directional coupler.
[0039]
The signal amplification loop 3, the linear signal extraction path 4, the nonlinear signal extraction path 5, and the directional couplers 9 to 11 form a signal cancellation loop for extracting the nonlinear distortion component of the main amplifier 3b. Further, the nonlinear distortion generated by the main amplifier 3b according to the nonlinear distortion component extracted by the signal cancellation loop by the nonlinear signal extraction path 5, the distortion amplification path 6, the signal output path 7, and the directional couplers 10-12. A distortion cancellation loop for canceling the components is formed.
[0040]
The signal amplification path 3 is provided with a vector adjuster 3a for optimally adjusting the signal cancellation loop, a main amplifier 3b for amplifying an input signal from the input terminal 1, and a directional coupler 3c. The linear signal extraction path 4 is provided with a delay circuit 4a for delaying the input signal. The distortion amplification path 6 is provided with a directional coupler 6a, a vector adjuster 6b for optimally adjusting a distortion cancellation loop, and an auxiliary amplifier 6c for amplifying a nonlinear distortion component. The signal output path 7 is provided with a delay circuit 7a for delaying the signal amplified by the main amplifier 3b.
[0041]
2, 15 is a pilot signal generator for adjusting the distortion cancellation loop, 16 is a level detection circuit for detecting the power level of the pilot signal for signal cancellation loop adjustment extracted by the directional coupler 6a, and 17 is A control circuit that controls the vector adjuster 3a according to the power level, 18 is a level detection circuit that detects the power level of the pilot signal for adjusting the distortion cancellation loop extracted by the directional coupler 13, and 17 is the power level. This is a control circuit for controlling the vector adjuster 6b according to the above.
[0042]
If this feedforward amplifier circuit is compared with the conventional feedforward amplifier shown in FIG. 10, the directional coupler 8 and pilot signal generator 14 for adjusting the signal cancellation loop provided in the conventional feedforward amplifier are provided. Only the difference is not. The injection of a pilot signal for signal cancellation loop adjustment will be described later.
[0043]
Next, the feedforward amplifier of FIG. 1 will be described. In FIG. 1, 31 is an input terminal, 32 is an output terminal, 33 is a directional coupler as a distributor that distributes the input signal into two, and 34 and 35 amplify the input signal distributed by the distributor 33. 2 is a directional coupler as a combiner that combines the output signals of the feedforward amplifier circuits 34 and 35 and outputs the combined signal to the output terminal 32, and 37 is a vector adjuster. A signal synthesis loop is formed by the distributor 33, the feedforward amplification circuits 34 and 35, the combiner 36 and the vector adjuster 37.
[0044]
Reference numeral 38 denotes a pilot signal generating circuit that generates a pilot signal for signal cancellation loop adjustment, 39 denotes a terminator, 40 denotes a directional coupler that extracts a pilot signal for signal cancellation loop adjustment synthesized by the synthesizer 36, 41 Is a level detection circuit for detecting the power level of the pilot signal for signal cancellation loop adjustment extracted by the directional coupler 40, and 42 is a control circuit for controlling the vector adjuster 37 in accordance with the power level. The signal synthesis loop is optimally adjusted by the vector adjuster 37.
[0045]
FIG. 3 is an explanatory diagram of the directional couplers 33 and 36 shown in FIG. (A), (b) is a figure which showed the relationship of the phase of each signal output from the output terminals 62 and 63 about the case where a signal is input from the input terminals 60 and 61, respectively. In this directional coupler, regarding two sets of input / output terminals 60 and 62 and input / output terminals 61 and 63, one input signal is mixed with the other with a phase difference of 90 °.
[0046]
That is, the signal input to the input terminal 60 is output from the output terminal 62, and a signal whose phase is advanced (delayed) by 90 ° compared to the output signal is output from the output terminal 63. In exactly the same manner, the signal input to the input terminal 61 is output from the output terminal 63, and a signal whose phase is advanced (delayed) by 90 ° relative to this output signal is output from the output terminal 62. Therefore, the output signal from the input terminal 60 and the input signal from the input terminal 61 whose phase is advanced (delayed) by 90 ° are output from the output terminal 62. The output terminal 63 outputs an input signal of the input terminal 61 and an input signal of the input terminal 60 whose phase is advanced (delayed) by 90 °.
[0047]
Next, the basic operation of the feedforward amplifier of FIG. 1 will be described. In FIG. 1, an input signal is input to an input terminal 31, and is divided into two at the distributor 33 with the same amplitude and a phase difference of 90 °, and each distributed input signal is input to the feedforward amplification circuits 34 and 35. The In the feedforward amplification circuits 34 and 35 shown in FIG. 2, the distributed input signal is input from the input terminal 1 and distributed to the signal amplification path 3 and the linear signal extraction path 4 in the directional coupler 9. The main amplifier 3b of the signal amplification path 3 amplifies the input signal according to the amplification characteristic. Here, in the main amplifier 3b, a desired linear output signal cannot be obtained as the output signal, and a nonlinear output signal including a nonlinear distortion component is generated.
[0048]
The nonlinear output signal generated by the main amplifier 3 b is distributed to the signal output path 7 and the nonlinear signal extraction path 5 in the directional coupler 10. On the other hand, the delay circuit 4 a of the linear signal extraction path 4 is delayed in the input signal distributed by the directional coupler 9. The output signals from the linear signal extraction path 4 and the nonlinear signal extraction path 5 obtained in this way are synthesized by the directional coupler 11 and are the same as the input signals among the nonlinear output signals generated from the main amplifier 3b. By canceling the frequency component, only the nonlinear distortion component generated from the main amplifier 3b is extracted.
[0049]
The extracted nonlinear distortion component is input to the distortion amplification path 6 and amplified by the auxiliary amplifier 6 c of the distortion amplification path 6. On the other hand, the delay circuit 7a of the signal output path 7 delays the distributed nonlinear output signal. The output signals from the distortion amplification path 6 and the signal output path 7 obtained in this way are combined by the directional coupler 12, and the nonlinear distortion component is canceled out of the nonlinear output signal generated from the main amplifier 3b. The output terminal 2 outputs a linear amplified signal.
[0050]
The output signals of the feedforward amplification circuits 34 and 35 are synthesized with the same amplitude and phase by the synthesizer 36 shown in FIG. 2, and a synthesized linear signal is output from the output terminal 32.
[0051]
Next, adjustment of the feedforward amplifier shown in FIG. 1 will be described. In the feedforward amplifier, a pilot signal is injected while amplifying an input signal from the input terminal 31, and a signal cancellation loop and a distortion cancellation loop are adjusted. Hereinafter, operations for adjusting the signal cancellation loop and the distortion cancellation loop will be described.
[0052]
In FIG. 1, a pilot signal for adjusting a signal cancellation loop generated by a pilot signal generator 38 is injected from another input terminal (isolation terminal) of a directional coupler 33, and two feedforward amplification circuits 34, 35 with the same amplitude and a phase difference of 90 °.
[0053]
In FIG. 2, the pilot signal for adjusting the signal cancellation loop is used for adjusting the input signal and the signal cancellation loop among the nonlinear output signals generated from the main amplifier 3b in the directional coupler 11 by the action of the signal cancellation loop. A signal having the same frequency component as that of the pilot signal is canceled out. However, since the vector adjuster 3a has not been adjusted yet in the initial stage, it cannot be completely canceled out. Even in the directional coupler 11 and later, a small number of input signals and pilot signals and nonlinearity of the input signals and pilot signals are not obtained. The distortion component remains.
[0054]
Therefore, in the directional coupler 6a of the distortion amplification path 6, only a slight pilot signal for signal cancellation loop adjustment is extracted, and the level detection circuit 16 detects the power level of the extracted pilot signal. The vector adjuster 3a of the signal amplification path 3 is electrically controlled by the control circuit 17 so that the detected power level is minimized. By this control, the directional coupler 11 can completely cancel out, and in the signal cancellation loop, only the nonlinear distortion components of the input signal generated from the main amplifier 3b and the pilot signal for signal cancellation loop adjustment are extracted.
[0055]
On the other hand, the pilot signal for adjusting the distortion cancellation loop generated by the pilot signal generator 15 is injected into the nonlinear output signal generated from the main amplifier 3b in the directional coupler 3c of the signal amplification path 3, and the distortion cancellation loop. As a result, in the directional coupler 12, the nonlinear distortion component of the input signal and the pilot signal for signal cancellation loop adjustment and the same frequency as the pilot signal for distortion cancellation loop adjustment among the nonlinear output signals generated from the main amplifier 3 b. The component will be countered. However, at the initial stage, since the vector adjuster 6b has not been adjusted yet, it cannot be canceled completely.
[0056]
Therefore, in the directional coupler 13, only the pilot signal for adjusting the distortion cancellation loop is extracted, and the level detection circuit 18 detects the power level of the extracted pilot signal. Further, the control circuit 19 electrically controls the vector adjuster 6b of the distortion amplification path 6 so that the detected power level is minimized. By this control, the directional coupler 12 can completely cancel the input signal and the nonlinear distortion component of the pilot signal for signal cancellation loop adjustment generated from the main amplifier 3b in the distortion canceling loop is canceled. Then, a linear signal is output.
[0057]
Here, in the configuration shown in FIG. 10 of the prior art, the distortion cancellation loop adjustment pilot signal is controlled so that the distortion cancellation loop adjustment pilot signal extracted by the directional coupler 13 is minimized. ing. For this reason, although the output signal to the output terminal 2 is not affected, the pilot signal for signal cancellation loop adjustment extracted by the directional coupler 6a is minimized with respect to the pilot signal for signal cancellation loop adjustment. Therefore, the pilot signal for adjusting the signal cancellation loop generated by the pilot signal generator 14 is amplified by the main amplifier 3b and canceled together with the output signal at the output terminal 2 without being canceled through the signal output path 7. Has been output.
[0058]
However, in the first embodiment, the signal cancellation loop adjustment pilot signals injected into the two feedforward amplification circuits 34 and 35 have the same amplitude and a phase difference of 90 ° with each other as described above. The synthesizer 36 further synthesizes with a phase difference of 90 °. For this reason, pilot signals for signal cancellation loop adjustment that are output together with the original output signals from the two feedforward amplification circuits 34 and 35 are mutually separated in the synthesizer 36 independently of the original output signals. Since the signals are synthesized with the same amplitude and a phase difference of 180 °, the pilot signal can be canceled at the output terminal 32.
[0059]
At this time, the original output signals from the two feedforward amplification circuits 34 and 35 have the same amplitude and a phase difference of 90 ° in the opposite direction to the pilot signal for signal cancellation loop adjustment. For this reason, the combiner 36 combines the signals with the same amplitude and the same phase.
[0060]
However, since the vector adjuster 37 has not been adjusted yet at the initial stage, a pilot signal is output to the output terminal 32. In the directional coupler 40, only the pilot signal for signal cancellation loop adjustment is extracted, the level detection circuit 41 detects the power level of the extracted pilot signal, and the control circuit 42 detects the detected power level. The vector adjuster 37 is electrically controlled so that is minimized.
[0061]
By this control, pilot signals for signal cancellation loop adjustment injected into the two feedforward amplification circuits 34 and 35 are synthesized by the synthesizer 36 with the same amplitude and a phase difference of 180 °, and output terminals. At 32, the pilot signal can be completely canceled. At this time, the signals amplified by the two feedforward amplification circuits 34 and 35 are efficiently synthesized with the same amplitude and the same phase, and a linear amplified signal is output.
[0062]
Embodiment 2. FIG.
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration example of the feedforward amplifier according to the second embodiment of the present invention. 43 in the figure is synthesized by the synthesizer 36 and a directional coupler for extracting a pilot signal for signal cancellation loop adjustment output from the isolation terminal, and 44 is a signal cancellation loop adjustment extracted by the directional coupler 43. A level detection circuit 45 for detecting the power level of the pilot signal for use, and a control circuit 45 for controlling the vector adjuster 37 in accordance with the power level. The signal synthesis loop is optimally adjusted by the vector adjuster 37. Since other configurations are the same as those in the first embodiment, a duplicate description is omitted.
[0063]
The directional coupler 40 of the first embodiment (FIG. 1) is provided on the output side connected to the output terminal 32 of the two outputs of the combiner 36, whereas the directional coupler 40 of the second embodiment is used. The directional coupler 43 is provided on the other output side where the terminator 39 is provided.
[0064]
  Next, the operation will be described. Pilot signals for signal cancellation loop adjustment output from the two feedforward amplification circuits 34 and 35 are mutually connected to the isolation terminal (terminal on the terminator 39 side) of the synthesizer 36.Same asSynthesized in phase and output. The original output signals output from the two feedforward amplification circuits 34 and 35 are1It is synthesized and canceled with a phase difference of 80 °. That is, the synthesizer 36 outputs a signal obtained by synthesizing the pilot signal for adjusting the signal cancellation loop in the reverse phase to the output terminal 32 and outputs the signal synthesized in the same phase to the terminator 39.
[0065]
However, as in the case of the first embodiment, since the vector adjuster 37 has not been adjusted yet at the initial stage, a pilot signal is output to the output terminal 32. Therefore, only the pilot signal for adjusting the signal cancellation loop is extracted in the directional coupler 43, the power level of the extracted pilot signal is detected by the level detection circuit 44, and the detection is further performed by the control circuit 45. The vector adjuster 37 is electrically controlled so that the power level to be maximized.
[0066]
  By this control, pilot signals for signal cancellation loop adjustment injected into the two feedforward amplification circuits 34 and 35 are mutually converted in the synthesizer 36.1Combining with a phase difference of 80 °, pilot signal is output at the output terminal 32HitCan be erased. At this time, the signals amplified by the two feedforward amplification circuits 34 and 35 are mutually connected.Same asEfficiently synthesized in phase, a linear amplified signal is output.
[0067]
Embodiment 3 FIG.
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration example of the feedforward amplifier according to the third embodiment of the present invention. Reference numeral 46 in the figure denotes a band-pass filter that passes only the pilot signal for signal cancellation loop adjustment extracted by the directional coupler 40. Since other configurations are the same as those in the first embodiment, a duplicate description is omitted.
[0068]
Next, the operation will be described. As in the case of the first embodiment, since the vector adjuster 37 has not been adjusted yet in the initial stage, a pilot signal is output to the output terminal 32. Therefore, only the pilot signal for adjusting the signal cancellation loop is extracted by the directional coupler 40 and the band pass filter 46, the power level of the extracted pilot signal is detected by the level detection circuit 41, and the control is further performed. The vector adjuster 37 is electrically controlled by the circuit 42 so that the detected power level is minimized.
[0069]
After filtering using a band-pass filter 46 for passing only a pilot signal for signal cancellation loop adjustment, the power level is detected by the level detection circuit 41, so that the pilot signal is more compared to the first embodiment. Therefore, the signal synthesis loop can be controlled more optimally.
[0070]
Embodiment 4 FIG.
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration example of a feedforward amplifier according to the fourth embodiment of the present invention. Reference numeral 47 in the figure denotes a band-pass filter that passes only the pilot signal for signal cancellation loop adjustment extracted by the directional coupler 43. Since other configurations are the same as those in the second embodiment, a duplicate description is omitted.
[0071]
Next, the operation will be described. As in the case of the second embodiment, since the vector adjuster 37 has not been adjusted yet at the initial stage, a pilot signal is output to the output terminal 32. Therefore, only the pilot signal for adjusting the signal cancellation loop is extracted by the directional coupler 43 and the band pass filter 47, and the power level of the extracted pilot signal is detected by the level detection circuit 44. The vector adjuster 37 is electrically controlled so that the detected power level is maximized by the circuit 45.
[0072]
After filtering using a band-pass filter 47 for allowing only a pilot signal for signal cancellation loop adjustment to pass, the power level is detected by the level detection circuit 44, so that the pilot signal can be more compared to the second embodiment. Therefore, the signal synthesis loop can be controlled more optimally.
[0073]
Embodiment 5 FIG.
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration example of a feedforward amplifier according to the fifth embodiment of the present invention. In the figure, 48 is a mixer, 49 is a local signal transmitter for the mixer 48, 50 is a low-pass filter, 51 is a level detection circuit for detecting the power level of the pilot signal, and 42 is a vector adjuster 37 according to the power level. It is a control circuit to control. Since other configurations are the same as those in the first embodiment, a duplicate description is omitted.
[0074]
Next, the operation will be described. As in the case of the first embodiment, since the vector adjuster 37 has not been adjusted yet in the initial stage, a pilot signal is output to the output terminal 32. For this reason, the pilot signal for signal cancellation loop adjustment extracted by the directional coupler 40 is mixed with the local signal generated by the local signal generator 49 in the mixer 48 and converted to a low frequency, and is converted by the low-pass filter 50. Only the pilot signal for signal cancellation loop adjustment is extracted, the power level of the extracted pilot signal is detected by the level detection circuit 51, and the detected power level is minimized by the control circuit 42. The vector adjuster 37 is electrically controlled.
[0075]
The mixer 48 mixes the local signal generated by the local signal generator 49 and converts the frequency, and then detects the signal through a low-pass filter, thereby detecting the pilot signal more accurately than in the first and third embodiments. The signal synthesis loop can be controlled more optimally.
[0076]
Embodiment 6 FIG.
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration example of a feedforward amplifier according to the sixth embodiment of the present invention. In the figure, 52 is a mixer, 53 is a local signal transmitter for the mixer 52, 54 is a low-pass filter, 55 is a level detection circuit for detecting the power level of a pilot signal for signal cancellation loop adjustment, and 45 is in accordance with the power level. This is a control circuit for controlling the vector adjuster 37. Since other configurations are the same as those in the second embodiment, a duplicate description is omitted.
[0077]
Next, the operation will be described. As in the case of the first embodiment, since the vector adjuster 37 has not been adjusted yet in the initial stage, a pilot signal is output to the output terminal 32. For this reason, among the signals output to the isolation terminal (terminal on the terminator 39 side) of the synthesizer 36, the signal extracted by the directional coupler 43 is converted to a low frequency by the mixer 52 and the local signal generator 53. Only the pilot signal for adjusting the signal cancellation loop is extracted by the low-pass filter 54, the power level of the extracted pilot signal is detected by the level detection circuit 55, and the detected power is further detected by the control circuit 45. The vector adjuster 37 is electrically controlled so that the level becomes maximum.
[0078]
The mixer 52 mixes the local signal generated by the local signal generator 53 and performs frequency conversion, and then detects the signal through a low-pass filter, thereby detecting the pilot signal more accurately than in the second and fourth embodiments. The signal synthesis loop can be controlled more optimally.
[0079]
Embodiment 7 FIG.
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration example of the feedforward amplifier according to the seventh embodiment of the present invention. In the figure, 56 is a delay circuit. A distributor 33, feedforward amplifier circuits 34 and 35, a combiner 36, a vector adjuster 37, and a delay circuit 56 form a signal combining loop. Since other configurations are the same as those in the first embodiment, a duplicate description is omitted.
[0080]
Next, the operation will be described. Since the basic operation is the same as that of the first embodiment, a description thereof will be omitted. The difference between the seventh embodiment and the first embodiment is that the delay circuit 56 is provided on the other path different from the path on which the vector adjuster 37 is provided. This delay circuit 56 makes it possible to synthesize a signal in a wide band in the synthesizer 36 by matching the delays of the two paths including the feedforward amplifier circuits 34 and 35 between the distributor 33 and the synthesizer 36.
[0081]
【The invention's effect】
In the feedforward amplifier according to the present invention, the first directional coupler mixes one signal with the other signal with a phase difference of 90 degrees with respect to the input signal and the first pilot signal. Input to the forward amplifier circuit, the second directional coupler mixes the output signals of these feedforward amplifier circuits with a phase difference of 90 degrees, and synthesizes the first pilot signal component in reverse phase. Therefore, it is possible to provide a feedforward amplifier that can prevent (or suppress) the output of a pilot signal for signal cancellation loop adjustment while avoiding a significant increase in circuit scale.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a feedforward amplifier according to a first embodiment of the present invention.
2 is a block diagram showing a detailed configuration of feedforward amplifier circuits 34 and 35 in FIG.
FIG. 3 is an explanatory diagram of the directional couplers 33 and 36 in FIG.
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration example of a feedforward amplifier according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration example of a feedforward amplifier according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration example of a feedforward amplifier according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration example of a feedforward amplifier according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration example of a feedforward amplifier according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration example of a feedforward amplifier according to a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of a conventional feedforward amplifier.
FIG. 11 is a block diagram showing another configuration of a conventional feedforward amplifier.
[Explanation of symbols]
1 input terminal, 2 output terminal, 3 signal amplification path, 3a vector adjuster,
3b main amplifier, 3c directional coupler, 4 linear signal extraction path,
4a delay circuit, 4b directional coupler, 5 nonlinear signal extraction path,
6 distortion amplification path, 6a directional coupler, 6b vector adjuster,
6c auxiliary amplifier, 6d directional coupler, 7 signal output path,
7a delay circuit, 8-13 directional coupler,
14 Pilot signal generator (for signal cancellation loop adjustment),
15 Pilot signal generator (for distortion cancellation loop adjustment)
16, 18 level detection circuit, 17, 19 control circuit,
20 band pass filters, 21 vector adjusters, 22 directional couplers,
23 level detection circuit, 24 control circuit, 31 input terminal, 32 output terminal,
33 directional coupler (distributor), 34, 35 feedforward amplifier circuit,
36 directional coupler (synthesizer), 37 vector adjuster,
38 pilot signal generator (for signal cancellation loop adjustment), 39 terminator,
40, 43 directional coupler, 41, 44 level detection circuit,
42, 45 control circuit, 46, 47 band pass filter,
48, 52 mixer, 49, 53 local signal generator,
50, 54 low-pass filter, 55 level detection circuit, 56 delay circuit,
60, 61 input terminal (directional coupler),
62, 63 Output terminal (directional coupler)

Claims

First and second feedforward amplifier circuits having a signal cancellation loop and a distortion cancellation loop;
A first pilot signal generator for providing a first pilot signal for signal cancellation loop adjustment;
An input signal and a first pilot signal are input, the input signal and the first pilot signal are each divided into two with a phase difference of 90 degrees, and one input signal and one first pilot signal are mixed. The other input signal having a phase delayed from the one input signal and the other first pilot signal having a phase advanced from the one first pilot signal are mixed, and the first and second signals are mixed . A first directional coupler for generating each input signal to the feedforward amplifier circuit of
The output signals of the first and second feed-forward amplifying circuit mixed with a phase difference of 90 degrees, while combining the first pilot signal component in opposite phase, the outputs of the input signal components are combined in phase Two directional couplers;
A signal detection circuit for detecting a first pilot signal component included in the output signal of the second directional coupler;
Based on this detection signal, the signal mixed in the second directional coupler is adjusted, and the first pilot signal component included in the output signal of the second directional coupler is canceled out by the first A feedforward amplifier comprising: a first vector adjuster connected to either one of the feedforward amplifier circuit or the second feedforward amplifier circuit .

2. The feed according to claim 1, wherein the signal detection circuit includes a bandpass filter that passes the first pilot signal and a level detection circuit that detects a power level of an output signal of the bandpass filter. Forward amplifier.

The signal detection circuit mixes the local signal with the output signal of the signal generator that generates the local signal and the second directional coupler in which the first pilot signal components are synthesized in the opposite phase, and the first pilot A mixer that performs frequency conversion of a signal component, a low-pass filter that passes the frequency-converted first pilot signal component, and a level detection circuit that detects a power level of an output signal of the low-pass filter are provided. The feedforward amplifier according to claim 1 .

Of the two signal paths formed of the first or second feedforward amplifier circuit formed between the first and second directional couplers, a first vector adjuster is provided in one signal path, and the other The feedforward amplifier according to claim 1, wherein a first delay circuit is provided in the signal path .

First and second feedforward amplifier circuits having a signal cancellation loop and a distortion cancellation loop;
A first pilot signal generator for providing a first pilot signal for signal cancellation loop adjustment;
An input signal and a first pilot signal are input, the input signal and the first pilot signal are each divided into two with a phase difference of 90 degrees, and one input signal and one first pilot signal are mixed. The other input signal having a phase delayed from the one input signal and the other first pilot signal having a phase advanced from the one first pilot signal are mixed, and the first and second signals are mixed. A first directional coupler for generating each input signal to the feedforward amplifier circuit of
The output signals of the first and second feed-forward amplifier circuits are mixed with a phase difference of 90 degrees, the first pilot signal component is synthesized in the opposite phase, and the input signal component is synthesized in the same phase, and A second directional coupler that synthesizes the first pilot signal component in phase and generates a signal obtained by synthesizing the input signal component in opposite phase;
A signal detection circuit for detecting a first pilot signal included in the output signal of the second directional coupler in which the first pilot signal components are synthesized in phase;
Based on this detection signal, the signal mixed in the second directional coupler is adjusted, and the first pilot signal component is included in the output signal of the second directional coupler synthesized in the reverse phase. And a first vector adjuster connected to either the first feedforward amplifier circuit or the second feedforward amplifier circuit for canceling the first pilot signal. Forward amplifier.

6. The feed according to claim 5 , wherein the signal detection circuit includes a band-pass filter that passes the first pilot signal and a level detection circuit that detects a power level of an output signal of the band-pass filter. Forward amplifier.

The signal detection circuit mixes the local signal with the output signal of the signal generator that generates the local signal and the second directional coupler in which the first pilot signal components are synthesized in phase, and the first pilot signal A mixer that performs frequency conversion of components, a low-pass filter that passes the frequency-converted first pilot signal component, and a level detection circuit that detects a power level of an output signal of the low-pass filter. Item 6. The feedforward amplifier according to Item 5 .

Of the two signal paths composed of the first or second feedforward amplifier circuit formed between the first and second directional couplers, the first vector adjuster is provided in one signal path, and the other 6. The feedforward amplifier according to claim 5 , further comprising a first delay circuit in the signal path .

The first and second feedforward amplifier circuits are respectively
A signal cancellation loop comprising a signal amplification path having a main amplifier and a linear signal extraction path having a second delay circuit, and extracting a nonlinear distortion component generated in the main amplifier;
A non-linear distortion in the amplified signal of the main amplifier, comprising a signal output path having a third delay circuit for delaying the output of the signal amplification path and a distortion amplification path having an auxiliary amplifier for amplifying the non-linear distortion component extracted by the signal cancellation loop A distortion cancellation loop that suppresses components,
A second pilot signal generation circuit for injecting a pilot signal for adjusting the distortion cancellation loop into the signal amplification path;
A second vector adjuster provided in the signal amplification path and adjusted based on a nonlinear distortion component extracted by the signal cancellation loop;
Provided in the distortion amplification path, feedforward according to claim 1 or 5, characterized in that a third vector adjuster that non-linear component is adjusted based on the amplified signal was inhibited by the distortion cancellation loop amplifier.