JP4299213B2 - 歪み発生回路および歪み補償装置 - Google Patents

Description

本発明は、歪みを発生させる電子回路の前段に設けられる歪み補償装置およびその構成回路に関する。

入力信号に対して出力信号の波形が非線形に歪むと、例えばデータ化け、映像歪み等の障害が発生する場合がある。このことから、歪み成分を抽出して元の波形に戻すための、歪み補償装置が従来より用いられている。歪み補償装置については、例えば技術文献IEEE MTT-S International Microwave Symposium Digest,WE5A-5,pp537-540,June 2004,「High efficiency Feed-forward amplifier RF linearizer and the modified Doherty amplifier」に記載されているものが知られている。この技術文献に記載されている歪み補償装置の構成例を図８に示す。

図８に示される歪み補償装置１００では、入力端子１１に入力された信号が、方向性結合器１３により２経路に分岐される。一方の経路（例えば図上段の経路：これを第１経路とする）に分岐された信号は、第１遅延線路１４を経て、第１合成部１９に導かれる。

他方の経路（図下段：これを第２経路とする）に分岐された信号は、例えば可変減衰器と可変移相器により構成される第１ベクトル調整器１０１に入力された後、方向性結合器１０３でさらに２経路に分岐される。
一方の経路（第３経路とする）に分岐された信号は、第２ベクトル調整器１０４に入力され、さらに、その後段の歪み発生増幅器１０５に入力され、ここで増幅された後、第２合成部１０７に導かれる。方向性結合器１０３で他方の経路（これを第４経路とする）に分岐された信号は、第２遅延線路１０６で遅延された後、第２合成部１０７に導かれ、この第２合成部１０７において、第３経路を伝送した信号と合成される。
第２遅延線路１０６は、第２合成部１０７にそれぞれ入力される、第３経路と第４経路とを伝送した両信号の遅延量が等しくなるように、第４経路を伝送する信号を遅延させるものである。遅延量は、第２ベクトル調整器１０４の遅延量と歪み発生増幅器１０５の遅延量との和となる。第２ベクトル調整器１０４は、第２合成部１０７で合成される両信号の振幅が等しく、位相がちょうど反転するように、第３経路を伝送する信号の振幅および位相をベクトル調整するものである。この第２ベクトル調整器１０４で、両信号の振幅が等しく、位相がちょうど反転するように調整すれば、歪み発生増幅器１０５の歪み成分のみが第２合成部１０７の出力信号となり、これが第１合成部１９に導かれる。

第１合成部１９は、第１遅延線路１４で遅延された第１経路の信号と、第２合成部１０７から出力された信号とを合成し、この合成信号を出力端子２０から外部に出力する。第１遅延線路１４における第１経路の信号の遅延量は、第１合成部１９に入力される両信号の位相を同じにするための遅延量である。
第１合成部１９から出力される信号の信号成分と歪み成分の振幅比および位相差は、第１ベクトル調整器１０１の振幅及び位相を調整することによって、所定の値に設定することができる。

このような歪み補償装置１００は、例えば通信機器における高出力増幅器の前段に設けられる。そして、歪み補償装置１００の出力端子２０から出力され、高出力増幅器に入力される入力信号の歪み成分が、当該高出力増幅器の歪み成分とその振幅が等しく、且つ、位相がちょうど反転するように、第１ベクトル調整器１０１の振幅および位相を設定することによって、高出力増幅器の歪み成分を補償している。

従来の歪み補償装置１００では、第３経路に設けられる歪み発生増幅器１０５で発生する歪み成分よりも大きな歪み成分を発生させることができない。そのため、その後段の高出力増幅器で生じる歪みが相対的に大きい場合、その歪み成分を充分補償することができない場合がある。また、歪み補償装置１００の構成を、よりコンパクト化させたいという要請もある。

本発明は、このような背景のもとに創案されたもので、上述したような従来の歪み発生増幅器よりも大きな歪み成分を簡易な構成により発生させることができる歪み補償装置及びその構成部品（回路）を提供することを、その課題とする。

本発明は、上記の課題を解決することができる歪み補償装置に含まれる特徴的な歪み発生回路を提供する。
この歪み発生回路は、入力された高周波信号を複数の経路に分配する分配回路と、各経路を伝送する分配信号に歪み成分を発生させる歪み発生手段と、各経路において歪み成分が重畳された信号の位相を調整する位相調整手段と、位相が調整された各経路の信号を合成する合成回路とを備えており、最大で経路数倍の歪み成分を前記高周波信号に重畳できるように構成されているものである。

前記分配回路は、前記高周波信号を、例えば、第１経路および第２経路に分配する。このように２分配する構成を採用する場合、前記歪み発生手段は、前記第１経路を伝送する分配信号の歪み成分を発生させる第１歪み発生器と、前記第２経路を伝送する分配信号の歪み成分を発生させる第２歪み発生器とを含んで構成する。また、前記位相調整手段は、前記第１経路と前記第２経路の少なくとも一方に設けられた移相器であって、この移相器により、前記合成回路に入力される前記第１歪み発生器の出力信号と前記第２歪み発生器の出力信号の位相差を、両出力信号の歪み成分を増加させるように調整するように構成する。この場合、移相器は、１つのみであっても良いが、経路毎に設けても良い。後者の構成を採用する歪み発生回路は、例えば、前記第１経路に設けられた第１移相器と、前記第２経路に設けられた第２移相器とから成る。前記第１移相器は、前記第１経路を伝送する信号の位相を進めるものであり、前記第２移相器は、前記第２経路を伝送する信号の位相を遅らせるものとする。より具体的には、前記第１移相器は、前記第１経路を伝送する信号を例えば、略９０度進め、前記第２移相器は、前記第２経路を伝送する信号を例えば略９０度遅らせ、これにより、前記合成回路に入力された時点の前記第１経路を伝送する信号と前記第２経路を伝送する信号との位相差を略１８０度に近づけるようにする。

前記第１歪み発生器は、例えば、信号の伝送線路に直列に挿入接続された単向性素子を具備し、前記第２歪み発生器は、例えば、信号の伝送線路に並列に挿入接続された単向性素子を具備し、それぞれ、単向性素子に発生した歪み成分を当該信号に重畳させるように構成される。

前記合成回路は、例えば、前記第１歪み発生器の出力信号に含まれる歪み成分と前記第２歪み発生器の出力信号に含まれる歪み成分とを同相で合成する回路を含むようにする。

あるいは、前記合成回路は、前記第１歪み発生器の出力信号に含まれる歪み成分と前記第２歪み発生器の出力信号に含まれる歪み成分とを同相で合成すると共に、前記第１歪み発生器の出力信号に含まれる信号成分と前記第２歪み発生器の出力信号に含まれる信号成分とを逆相で合成する第１回路と、前記第１歪み発生器の出力信号に含まれる歪み成分と前記第２歪み発生器の出力信号に含まれる歪み成分とを逆相で合成すると共に、前記第１歪み発生器の出力信号に含まれる信号成分と前記第２歪み発生器の出力信号に含まれる信号成分とを同相で合成する第２回路とを有するハイブリッド型の合成回路とする。

上記の課題を解決する本発明の歪み補償装置は、歪みを発生させる電子回路の前段に設けられる歪み補償装置であって、高周波信号を入力する入力端子と、この入力端子に入力された遅延前の高周波信号の信号成分を遅延させる遅延手段と、前記入力された高周波信号を分岐抽出するとともに、分岐抽出された高周波信号の振幅及び位相を調整する調整手段と、この調整手段でその振幅及び位相が調整された高周波信号に対して歪み成分を発生させる歪み発生回路と、この歪み発生回路の出力信号と前記遅延手段により遅延された高周波信号とを合成する信号合成回路と、この信号合成回路の出力信号を前記電子回路に出力する出力端子とを有しており、前記遅延手段は、前記歪み発生回路の出力信号と同じタイミングで前記信号合成回路に入力されるように前記入力された高周波信号を遅延させるものであり、前記歪み発生回路は、請求項１乃至７のいずれかに記載された歪み発生回路であり、前記調整手段は、前記信号合成回路から前記電子回路に出力される出力信号の歪み成分が当該電子回路の歪み成分と振幅が等しく、位相が反転するように、前記分岐抽出された高周波信号の振幅及び位相を調整するものである。

本発明の他の歪み補償装置は、歪みを発生させる電子回路の前段に設けられる歪み補償装置であって、高周波信号を入力する入力端子と、入力された高周波信号に歪みを発生させる請求項７記載の歪み発生回路と、この歪み発生回路の前記第１回路から出力される第１信号の位相を調整するための第１の調整手段と、前記歪み発生回路の前記第２回路から出力される第２信号の位相を調整するための第２の調整手段と、前記第１の調整手段によりその位相が調整された第１信号と前記第２の調整手段によりその位相が調整された第２信号とを合成する信号合成回路とを備え、前記第１の調整手段及び前記第２の調整手段の一方は、前記信号合成回路で合成され、前記電子回路に出力される信号の歪み成分が当該電子回路において発生する歪み成分と逆相となるように位相調整するように構成されているものである。

本発明によれば、従来よりも大きな歪み成分を簡易な構成により発生させることができる歪み補償装置およびその構成回路を提供することができる。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
＜歪み補償装置＞
まず、図１を参照して、本発明が適用される歪み補償装置の全体構成例を説明する。
本発明が適用される歪み補償装置１は、入力端子１１に入力された信号が、方向性結合器１３で２分配される。一方の経路に分配された信号は、遅延線路１４を介して、信号合成回路の一例となる合成部１９に入力される。方向性結合器１３で他方の経路に分配された信号は、ベクトル調整器１５に入力された後、端子１６を介して歪み発生回路１７に入力される。この歪み発生回路１７の出力信号は、端子１８を介して合成部１９に入力され、この合成部１９で、遅延線路１４を伝送してきた信号と合成されて、出力端子２０から後段の電子回路に出力される。合成部１９には、方向性結合器あるいはサーキュレータを用いることができる。
遅延線路１４による、方向性結合器１３から分配された一方の線路の信号に与える遅延量（時間）は、他方の線路に分配されてベクトル調整器１５および歪み発生回路１７を通過する信号の伝送時間分の遅延量である。この遅延線路１４により、２つの経路を伝送してきて合成部１９に入力される両信号の入力タイミングが同じになる。

＜歪み発生回路＞
歪み発生回路１７は、例えば、図２のように構成される。すなわち、歪み発生回路１７は、高周波信号を入力する入力端子１６、分配回路の一例となる電力分配器５１、第１移相器５２、第１歪み発生器５３、第２移相器５４、第２歪み発生器５５、合成回路の一例となる電力合成器５６、及び、出力端子１８を含む。電力分配器５１および電力合成器５６には、例えば、ウィルキンソン型電力分配器を用いることができる。

電力分配器５１は、入力端子１６に入力された信号を２つの経路に分配する。一方の経路、例えば図２上段の第１経路に分岐された信号は、第１移相器５２および第１歪み発生器５３を伝送して電力合成器５６に導かれる。他方の経路、例えば図２下段の第２経路に分岐された信号は、第２移相器５４および第２歪み発生器５５を伝送して電力合成器５６に導かれる。電力合成器５６は、第１経路および第２経路を伝送してきたこれらの両信号を合成し、合成信号を出力端子１８に出力する。

第１移相器５２は、第１歪み発生器５３を介して電力合成器５６に導かれる信号の位相を変化させるものであり、第２移相器５４は、第２歪み発生器５５を介して電力合成器５６に導かれる信号の位相を変化させる。
電力合成器５６に導かれる両信号の位相差は、第１移相器５２および第２移相器５４により、略１８０度となるように設定される。

ここで、第１歪み発生器５３および第２歪み発生器５５について説明する。
第１歪み発生器５３は、例えば図３のように構成される。すなわち、第１歪み発生器５３は、ＲＦ（ＲＦは高周波の意、以下同じ）入力端子６１、入力側直流阻止コンデンサ６２、バイアス端子６３、バイアス印加用抵抗６４、信号および低周波（差周波）短絡用コンデンサ６５、４分の１波長線路６６、直列ダイオード６７、バイアス印加用線路６８、出力側直流阻止コンデンサ６９およびＲＦ出力端子７０を含む。

ＲＦ入力端子６１に入力された信号（電力分配器５１から第１移相器５２に入力され、この第１移相器５２を伝送した高周波信号）は、入力側直流阻止コンデンサ６２を経て、第１ノードＰ１に導かれる。入力側直流阻止コンデンサ６２は、高周波信号から直流成分を阻止するものであり、第１ノードＰ１において、バイアス印加用抵抗６４、直列ダイオード６７のアノードおよび４分の１波長線路６６と接続されている。バイアス印加用抵抗６４は、バイアス電圧が印加されるバイアス端子６３と接続されている。４分の１波長線路６６は、使用周波数の波長の４分の１の長さをもつ線路であり、信号および低周波短絡用コンデンサ６５を介して接地されている。直列ダイオード６７のカソードは、第２ノードＰ２において、バイアス印加用線路６８および出力側直流阻止コンデンサ６９と接続されている。信号および低周波短絡用コンデンサ６５は接地されており、出力側直流阻止コンデンサ６９は、ＲＦ出力端子７０と接続されている。このＲＦ出力端子７０に導かれる信号のうち、歪み成分の位相は、直列ダイオード６７の出力信号に対してほぼ逆相となる。ＲＦ出力端子７０から出力される信号は、図２に示した電力合成器５６に入力される。

第２歪み発生器５５は、例えば、図４のように構成される。すなわち、第２歪み発生器５５は、ＲＦ入力端子８１、入力側直流阻止コンデンサ８２、バイアス端子８３、バイアス印加用抵抗８４、信号および低周波（差周波）短絡用コンデンサ８５、４分の１波長線路８６、並列ダイオード８７、出力側直流阻止コンデンサ８８およびＲＦ出力端子８９を含む。

ＲＦ入力端子８１に入力された信号（電力分配器５１から第２移相器５４に入力され、この第２移相器５４を伝送した高周波信号）は、入力側直流阻止コンデンサ８２を経て、第１ノードＱ１に導かれる。入力側直流阻止コンデンサ８２は、第１ノードＱ１においてバイアス印加用抵抗８４および４分の１波長線路８６と接続されている。バイアス印加用抵抗８４は、バイアス端子８３と接続されている。４分の１波長線路８６は、使用周波数の波長の４分の１の長さをもつ線路であり、信号および低周波短絡用コンデンサ８５を介して接地されている。第１ノードＱ１において接続された入力側直流阻止コンデンサ８２、バイアス印加用抵抗８４および４分の１波長線路８６は、第２ノードＱ２において並列ダイオード８７のアノードおよび出力側直流阻止コンデンサ８８と接続されている。この並列ダイオード８７のカソードは接地されており、出力側直流阻止コンデンサ８８は、ＲＦ出力端子８９と接続されている。このＲＦ出力端子８９に導かれる信号のうち、歪み成分の位相は、並列ダイオード８７の出力信号に対してほぼ同相となる。ＲＦ出力端子８９から出力される信号は、図２に示した電力合成器５６に入力される。

以上の説明から明らかなように、図２に示した歪み発生回路１７において、図３に例示される構成の第１歪み発生器５３により発生される歪み成分の位相は、ダイオード６７の出力信号に対してほぼ逆相となり、また、図４に例示される構成の第２歪み発生器５５により発生される歪み成分の位相は、ダイオード８７の出力信号に対してほぼ同相となる。さらに、第１移相器５２および第２移相器５４は、第１移相器５２から第１歪み発生器５３を介して電力合成器５６に入力される信号と、第２移相器５４から第２歪み発生器５５を介して電力合成器５６に入力される信号との位相差が略１８０度となるように設定されている。よって、電力合成器５６では、第１歪み発生器５３により発生される歪み成分と第２歪み発生器５５により発生される歪み成分とが合成され、合成された歪み成分のみが出力端子１８から出力されるようになっている。

すなわち、図２のように構成される歪み発生回路１７およびこの歪み発生回路１７を有する図１の歪み補償装置１によれば、従来の歪み補償装置１００の歪み発生増幅器１０５によりも、発生する歪み成分の約２倍の歪み成分を発生させることができる。

なお、合成部１９で合成され、出力端子２０から出力される信号の信号成分と歪み成分の振幅比および位相差は、ベクトル調整器１５の振幅及び位相を調整することによって、任意の値に設定することができる。このような歪み補償装置１を、例えば高出力増幅器の前段に配備し、歪み補償装置１の出力端子２０から高出力増幅器に入力される入力信号の歪み成分が、当該高出力増幅器の歪み成分と振幅が等しく、位相がちょうど反転するように、ベクトル調整器１５の振幅および位相を設定することにより、当該高出力増幅器の歪み成分を効果的に補償することができる。

以上の実施形態では、電力分配器５１および電力合成器５６は、ウィルキンソン型電力分配器を使用するものとして説明したが、これに限られず、ブランチライン型、４分の１波長分布結合型、ラットレース型、位相反転型等のハイブリッド回路を使用してもよい。この場合には、第１移相器５２は、第１歪み発生器５３により発生される歪み成分のみが歪み発生回路１７の出力信号となるように設定し、他方、第２移相器５４は、第２歪み発生器５５により発生される歪み成分のみが歪み発生回路１７の出力信号となるように設定する。

＜他の実施形態＞
図５は、本発明が適用される他の歪み補償装置の他の構成例を示す図である。図５に示される歪み補償装置２は、図１に示した歪み補償装置１の歪み発生回路１７に代えて、後述する歪み発生回路３４を設けたものである。

歪み発生回路３４は、例えば図６に示す構成のものである。すなわち、入力端子３１、アイソレーション端子３３、第１ハイブリッド回路９１、第１移相器９２、第１歪み発生器５３、第２移相器９３、第２歪み発生器５５、第２ハイブリッド回路９４、アイソレーション端子３５、および、出力端子３６を含んでいる。
電力分配器５１の代わりに２入力２出力型の第１ハイブリッド回路９１、電力合成器５６の代わりに２入力２出力型の第２ハイブリッド回路９４が使用されている点で、図２に示した歪み発生回路１７と異なる構成となっている。第１ハイブリッド回路９１および第２ハイブリッド回路９４には、例えば９０度ハイブリッド回路または１８０度ハイブリッド回路（例えばブランチライン型、４分の１波長分布結合型、ラットレース型、位相反転型）等を用いることができる。

第１ハイブリッド回路９１は、入力端子３１およびアイソレーション端子３３の他に、図示しない結合端子（結合回路）と伝送端子（伝送回路）とを有している。第１ハイブリッド回路９１のアイソレーション端子３３には、入力側の整合をとるための終端器３２が接続されている。第１ハイブリッド回路９１の結合端子または伝送端子から第１移相器９２に分配された信号は、第１歪み発生器５３に入力される。また、第２移相器９３に分配された信号は、第２歪み発生器５５に入力される。第１歪み発生器５３の出力信号は、第２歪み発生器５５の出力信号と第２ハイブリッド回路９４で合成され、アイソレーション端子３５および出力端子３６に出力される。

第１移相器９２および第２移相器９３は、第１移相器９２から第１歪み発生器５３を介して第２ハイブリッド回路９４に至る通過位相量と、第２移相器９３から第２歪み発生器５５を介して第２ハイブリッド回路９４に至る通過位相量が等しくなるように設定する。第２ハイブリッド回路９４は、アイソレーション端子３５および出力端子３６の他に、図示しない結合端子と伝送端子とを有している。
第１歪み発生器５３の出力は、結合端子または伝送端子から第２ハイブリッド回路９４に導かれ、他方、第２歪み発生器５５の出力は、伝送端子または結合端子から第２ハイブリッド回路９４に導かれる。

アイソレーション端子３５からは、第１歪み発生器５３により発生される歪み成分と第２歪み発生器５５により発生される歪み成分とがほぼ同相で合成され、且つ、第１歪み発生器５３の出力信号の信号成分と第２歪み発生器５５の出力信号の信号成分とがほぼ逆相で合成された信号が出力される。結局、アイソレーション端子３５からは、主に歪み成分が出力されることとなり、この歪み成分が合成部１９に導かれるようになっている。
一方、出力端子３６からは、第１歪み発生器５３により発生される歪み成分と第２歪み発生器５５により発生される歪み成分とがほぼ逆相で合成され、且つ、第１歪み発生器５３の出力信号の信号成分と第２歪み発生器５５の出力信号の信号成分とがほぼ同相で合成された信号が出力される。結局、出力端子３６からは、主に、信号成分が出力される。なお、この出力端子３６は、終端器３７と接続されている。

以上のように、図５のように構成される歪み補償装置２によれば、図１に示した歪み補償装置１と同様に、従来の歪み補償装置１００の歪み発生増幅器１０５の約２倍の歪み成分を発生させることができる。

なお、合成部１９で合成され、出力端子２０に導かれる信号の信号成分と歪み成分の振幅比および位相差は、ベクトル調整器１５の振幅及び位相を調整することによって、所定の値に設定することができる点、このような歪み補償装置２を高出力増幅器の前段に配置し、歪み補償装置２の出力端子２０から高出力増幅器に入力される入力信号の歪み成分が、高出力増幅器の歪み成分と振幅が等しく、位相がちょうど反転するように、ベクトル調整器１５の振幅および位相を設定することにより、当該高出力増幅器の歪み成分を補償することができる点は、図１に示した構成の歪み補償装置１と同様である。

また、歪み発生回路３４は、第１移相器９２および第２移相器９３を有することを前提として説明したが、直列ダイオード６７を含む第１歪み発生器５３の回路構成および並列ダイオード８７を含む第２歪み発生器５５の回路構成、インピーダンス整合回路の定数、バイアス条件等を変更することによって、第１移相器９２および第２移相器９３を省略した場合であっても、ほぼ同様な動作を実現することができる。
また、第１移相器９２および第２移相器９３に加えて、可変減衰器、利得可変増幅器等を備える構成とし、歪み成分、信号成分をより高精度に抽出するようなものとすることもできる。さらに、第１および第２ハイブリッド回路９１，９４は、必ずしも２入力型２出力型のものでなくても良い。

＜他の実施形態＞
図７は、本発明が適用される他の歪み補償装置の構成例を示す図である。図７に示される歪み補償装置３は、図５に示した歪み補償装置２において使用した歪み発生回路３４を有するものであるが、回路接続構成において、その歪み補償装置２とは異なっている。

この実施形態による歪み補償装置３は、入力端子４１、終端器４２、歪み発生回路３４、第３移相器４３、第４移相器４４、信号合成回路の一例となる電力合成器４５、出力端子４６を含んでいる。
入力端子４１は、歪み発生回路３４の入力端子３１と接続されており、終端器４２は歪み発生回路３４の入力側のアイソレーション端子３３と接続されている。
歪み発生回路３４の出力側のアイソレーション端子３５には第３移相器４３が接続されており、歪み発生回路３４の出力端子３６には第４移相器４４が接続されている。この第３移相器４３および第４移相器４４は、電力合成器４５と接続されている。

歪み補償装置３では、入力端子４１に入力された信号は、歪み発生回路３４の入力端子３１を介して歪み発生回路３４に入力される。上述したように、歪み発生回路３４で発生した歪み成分は、主にアイソレーション端子３５から出力され、第３移相器４３を介して電力合成器４５に導かれる。また、歪み発生回路３４の信号成分は、主に歪み発生回路３４の出力端子３６から出力され、第４移相器４４を介して電力合成器４５に導かれる。
電力合成器４５は、これらの信号を合成して、出力端子４６に信号成分および歪み成分を出力する。

第３移相器４３および第４移相器４４は、電力合成器４５で合成され、出力端子４６から出力される信号の歪み成分が、後段の高出力増幅器の歪み成分と逆位相となるように設定される。これによって、その高出力増幅器の歪みを補償することができる。
なお、歪み補償装置３が発生する歪み成分と高出力増幅器が発生する歪み成分の振幅を等しくするためには、歪み補償装置３と高出力増幅器の間に利得調整手段または減衰調整手段を設け、歪み補償装置３が高出力増幅器の電力レベルを調整するようにする。

この実施形態の歪み補償装置３によれば、既に説明した歪み補償装置１、２と同様、従来の歪み補償装置１００の歪み発生増幅器１０５により発生する歪み成分の約２倍の歪み成分を発生させることができる。また、歪み補償装置３は、従来の歪み補償装置１００が合計４つの電力分配器および電力合成器を必要とするのに対し、合計３つの電力分配器及び電力合成器により構成することができるので、ほぼ同じ補償能力をもたせるときの歪み補償装置の構成をより簡略化することができる。
なお、以上の説明では、入力された高周波信号を２つの経路に分配して、少なくとも一方の経路の信号に歪み成分を重畳させ、当該信号の振幅および位相を調整した後に、信号合成回路で合成する場合の例を示したが、高周波信号を分配するための経路は３経路以上であっても良い。また、第３移相器４３および第４移相器４４を用いた場合の例を示したが、少なくとも一方の移相器を用いるようにすれば良い。また、信号に歪み成分を発生させる単向性素子の例としてダイオードを用いた場合の例を示したが、サイリスタ、トランジスタその他の歪み成分を発生させる半導体素子ないし半導体回路を用いることもできる。

本発明の実施形態の歪み補償装置の構成を示す図。 本発明の実施形態の歪み補償装置の歪み発生回路の構成図。 歪み発生回路を構成する第１歪み発生器の構成図。 歪み発生回路を構成する第２歪み発生器の構成図。 本発明の他の実施形態の歪み補償装置の構成図。 本発明の他の実施形態の歪み補償装置の歪み発生回路の構成図。 本発明の他の実施形態の歪み補償装置の構成図。 従来の歪み補償装置の構成図。

符号の説明

１，２，３，１００ 歪み補償装置
１１，４１ 入力端子
１２，２１，３２，３７，４２，１０２，１０８ 終端器
１３，１０３ 方向性結合器
１４，１０６ 遅延線路
１５，１０１，１０４ ベクトル調整器
１６ 歪み発生回路１７の入力端子
１７，３４ 歪み発生回路
１８ 歪み発生回路１７の出力端子
１９，１０７ 合成部
２０，４６ 出力端子
３１ ハイブリッド回路の入力端子
３３，３５ ハイブリッド回路のアイソレーション端子
３６ ハイブリッド回路の出力端子
４３，４４，５２，５４，９２，９３ 移相器
４５，５６ 電力合成器
５１ 電力分配器
５３ 第１歪み発生器
５５ 第２歪み発生器
６１，８１ ＲＦ入力端子
６２，６５，６９，８２，８５，８８ コンデンサ
６３，８３ バイアス端子
６４，８４ 抵抗器
６６，８６ ４分の１波長線路
６７ 直列ダイオード
６８ バイアス印加用線路
７０，８９ ＲＦ出力端子
８７ 並列ダイオード
９１，９４ ハイブリッド回路
１０５ 歪み発生増幅器
Ｐ１，Ｑ１ 第１ノード
Ｐ２，Ｑ２ 第２ノード

Claims (9)

1. 入力された高周波信号を、複数の経路に分配する分配回路と、
   各経路を分配時の周波数で伝送する分配信号に歪み成分を発生させる歪み発生手段と、
   前記分配信号の位相を調整する位相調整手段と、
   位相が調整された各経路の信号を合成する合成回路とを備えており、
   最大で経路数倍の歪み成分を前記高周波信号に重畳できるように構成されている、
   歪み発生回路。
2. 前記分配回路は、前記高周波信号を第１経路および第２経路に分配するものであり、
   前記歪み発生手段は、前記第１経路を伝送する分配信号の歪み成分を発生させる第１歪み発生器と、前記第２経路を伝送する分配信号の歪み成分を発生させる第２歪み発生器とを含むものであり、
   前記位相調整手段は、前記第１経路と前記第２経路の少なくとも一方に設けられた移相器であって、前記合成回路に入力される前記第１歪み発生器の出力信号と前記第２歪み発生器の出力信号の位相差を、この移相器により両出力信号の歪み成分を増加させるように調整するものである、請求項１記載の歪み発生回路。
3. 前記位相調整手段は、前記第１経路に設けられた第１移相器と、前記第２経路に設けられた第２移相器とから成り、
   前記第１移相器は、前記第１経路を伝送する信号の位相を進めるものであり、
   前記第２移相器は、前記第２経路を伝送する信号の位相を遅らせるものである、
   請求項２記載の歪み発生回路。
4. 前記第１移相器は、前記第１経路を伝送する信号の位相を進めるものであり、前記第２移相器は、前記第２経路を伝送する信号の位相を遅らせるものであり、これにより、前記合成回路に入力された時点の前記第１経路を伝送する信号と前記第２経路を伝送する信号との位相差を略１８０度に近づける、
   請求項３記載の歪み発生回路。
5. 前記第１歪み発生器は、信号の伝送線路に直列に挿入接続された単向性素子を具備し、
   前記第２歪み発生器は、信号の伝送線路に並列に挿入接続された単向性素子を具備し、それぞれ、単向性素子に発生した歪み成分を当該信号に重畳させるように構成されている、
   請求項２記載の歪み発生回路。
6. 前記合成回路は、
   前記第１歪み発生器の出力信号に含まれる歪み成分と前記第２歪み発生器の出力信号に含まれる歪み成分とを同相で合成する回路を含む、
   請求項２記載の歪み発生回路。
7. 前記合成回路は、
   前記第１歪み発生器の出力信号に含まれる歪み成分と前記第２歪み発生器の出力信号に含まれる歪み成分とを同相で合成すると共に、前記第１歪み発生器の出力信号に含まれる信号成分と前記第２歪み発生器の出力信号に含まれる信号成分とを逆相で合成する第１回路と、
   前記第１歪み発生器の出力信号に含まれる歪み成分と前記第２歪み発生器の出力信号に含まれる歪み成分とを逆相で合成すると共に、前記第１歪み発生器の出力信号に含まれる信号成分と前記第２歪み発生器の出力信号に含まれる信号成分とを同相で合成する第２回路とを有するハイブリッド型の合成回路である、
   請求項６記載の歪み発生回路。
8. 歪みを発生させる電子回路の前段に設けられる歪み補償装置であって、
   高周波信号を入力する入力端子と、
   この入力端子に入力された高周波信号の信号成分を遅延させる遅延手段と、
   前記入力端子に入力された遅延前の高周波信号を分岐抽出するとともに、分岐抽出された高周波信号の振幅及び位相を調整する調整手段と、
   この調整手段でその振幅及び位相が調整された高周波信号に対して歪み成分を発生させる歪み発生回路と、
   この歪み発生回路の出力信号と前記遅延手段により遅延された高周波信号とを合成する信号合成回路と、
   この信号合成回路の出力信号を前記電子回路に出力する出力端子とを有しており、
   前記遅延手段は、前記歪み発生回路の出力信号と同じタイミングで前記信号合成回路に入力されるように前記入力された高周波信号を遅延させるものであり、
   前記歪み発生回路は、請求項１乃至７のいずれかに記載された歪み発生回路であり、
   前記調整手段は、前記信号合成回路から前記電子回路に出力される出力信号の歪み成分が当該電子回路の歪み成分と振幅が等しく、位相が反転するように、前記分岐抽出された高周波信号の振幅及び位相を調整するものである、
   歪み補償装置。
9. 歪みを発生させる電子回路の前段に設けられる歪み補償装置であって、
   高周波信号を入力する入力端子と、
   入力された高周波信号に歪みを発生させる請求項７記載の歪み発生回路と、
   この歪み発生回路の前記第１回路から出力される第１信号の位相を調整するための第１の調整手段と、
   前記歪み発生回路の前記第２回路から出力される第２信号の位相を調整するための第２の調整手段と、
   前記第１の調整手段によりその位相が調整された第１信号と前記第２の調整手段によりその位相が調整された第２信号とを合成する信号合成回路とを備え、
   前記第１の調整手段及び前記第２の調整手段の一方は、前記信号合成回路で合成され、前記電子回路に出力される信号の歪み成分が当該電子回路において発生する歪み成分と逆相となるように位相調整するように構成されている、
   歪み補償装置。

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