JP4425262B2 - フィードフォワード増幅器 - Google Patents

Description

本発明は、プリディストーション回路（前置歪補償器）を有するフィードフォワード増幅器に係り、特に、周囲温度等が変化した場合でも、プリディストーション回路による歪補償効果が得られるフィードフォワード増幅器に関する。

近年、フィードフォワード増幅器に関して種々の開発が為されている。
フィードフォワード増幅器において、一般に高いピーク／平均電力比を持つ変調波信号を増幅する場合、効率を高めるために増幅器のバック・オフを小さくすると線形性が悪化し、大きな歪を生じる。反対に線形性を良くするためにバック・オフを大きくすると効率が悪くなる。

［従来１：図２］
例えば、小さなバック・オフで生じる非線形歪を補償する方法として図２に示すフィードフォワード増幅器がある。図２は、第１の従来例（従来１）ｃtィードフォワード増幅器の回路構成ブロック図である。
従来１のフィードフォワード増幅器は、図２に示すように、入力端子１から入力された信号は分配器２により分配される。分配された一方の信号は、可変減衰器４、可変移相器５を通りパイロット信号発生器１６から生成されるパイロット信号が注入された後、主増幅器６へ入力される。ここで、可変減衰器４及び可変移相器５は、制御回路１９により制御される。
また、分配器２で分配された他方の信号は、遅延線１０で遅延されて合成器１１に入力される。

主増幅器６の出力は分配器７に入力され、一方は遅延線８を通り合成器９へ、また他方は合成器１１へ入力される。
合成器１１では、遅延線１０を通った信号と分配器７の出力とが合成される。合成器１１の出力は、可変減衰器１２、可変移相器１３を通り副増幅器１４に入力される。ここで、可変減衰器１２及び可変移相器１３は制御回路１９により制御される。

副増幅器１４の出力は、合成器９により遅延線８を通ってきた信号と合成され出力端子１５より出力される。
また、合成器１１の出力点においては、キャリア検出器１７によりキャリア成分を検出し、この検出キャリアレベルを制御回路１９へ入力する。
また、合成器９の出力点においては、パイロット信号検出器１８により注入されたパイロット信号レベルを検出して制御回路１９へ入力する。

次に、従来１のフィードフォワード増幅器の動作について説明する。
入力端子１から入力された信号は分配器２により分配され、一方の信号経路と他方の信号経路に出力される。一方の信号経路と他方の信号経路とは合成器１１で合成され、合成出力のキャリア成分がキャリア検出器１７で検出されて制御回路１９に入力される。

制御回路１９は、キャリア検出器１７の出力が最小になるように、可変減衰器４及び可変移相器５を制御する。このように制御することで、一方の信号経路と他方の信号経路とは同振幅、逆位相になり合成器１１の出力において主増幅器６の歪成分のみが抽出されることになるのである。

また、合成器１１により抽出された歪成分は可変減衰器１２、可変移相器１３を通り副増幅器１４で増幅された後、合成器９で遅延線８を通ってきた信号と合成される。合成器９の出力に含まれるパイロット信号成分はパイロット検出器１８により検出されて制御回路１９へ入力される。

制御回路１９は、パイロット検出器１８の出力が最小になるように、可変減衰器１２及び可変移相器１３を制御する。このように制御することで、分配器７で分配された一方の信号経路と他方の信号経路とは同振幅、逆位相になり、主増幅器６で発生した歪を打ち消すことができる。

しかしながら、図２に示すフィードフォワード増幅器では、主増幅器６により生じる歪量が大きくなると、フィードフォワード増幅器として同等の歪量を得る場合その補償量を大きくしなければならない。

この場合、副増幅器１４を出力電力の大きい増幅器に変更して副増幅器１４の線形性を良くする必要があるが、フィードフォワード増幅器としての効率が低下する。
また、主増幅器６により生じる歪量を小さくするために主増幅器６を出力電力の大きい増幅器に変更してもフィードフォワード増幅器としての効率が低下する。

一方、主増幅器６の入力側にプリディストーション回路を設け、増幅器のＡＭ−ＡＭ特性及びＡＭ−ＰＭ特性を補正し、同一バック・オフでの増幅器の歪を低減する方法が知られている。

［従来２：図３］
プリディストーション回路を含むフィードフォワード増幅器の例として、特許第２０４７１２０号公報（特許文献１）に開示のものがあり、図３にそのブロック図を示す。図３は、第２の従来例（従来２）のフィードフォワード増幅器の回路構成ブロック図である。

従来２のフィードフォワード増幅器は、図３に示すように、主増幅器１０６の歪成分を検出する歪検出ループ１００と、この検出された歪成分を主増幅器１０６の出力信号経路１１４へ注入して除去する歪除去ループ２００とが設けられている。

歪検出ループ１００においては、主増幅器１０６の入力側にプリディストーション回路(前置歪補償器)１２０Ａを設けて、この主増幅器１０６の歪改善を行い、また歪検出ループ１００の制御のための可変減衰器１０８等は可変遅延線１０９側に入れるという構成が採用されている。

従来２のフィードフォワード増幅器の動作について説明する。
入力端子１０１から入力された信号は電力分配器１０３で分配され、ー方はプリディストーション回路１２０Ａ、主増幅器１０６を通り、電力合成器１０４に入力される。

また、電力分配器１０３の他方の出力は、可変減衰器１０８、可変遅延線路１０９を通り、電力合成器１０４に入力され、主増幅器１０６の出力と合成される。電力合成器１０４からは、主増幅器１０６と同じ成分が主増幅器１０６の出力信号経路１１４に供給され、歪検出ループ１００にて検出された主増幅器１０６の歪成分が歪注入経路１１５に出力される。

歪注入経路１１５の信号は、可変減衰器１１０、可変遅延線１１１を通り副増幅器１０７で増幅された後、主増幅器１０６の出力信号経路１１４の信号と電力合成器１０５で合成される。電力合成器１０５の出力は出力端子１０２より出力される。

［従来３：図４］
また、図４は、特許第２０４７１２０号公報に開示されたフィードフォワード増幅回路の他の例（従来３）であり、図３と同等部分は同一符号により示している。
この従来３の例では、歪注入経路１１５が可変減衰器１１０、可変遅延線１１１、プリディストーション回路１２０Ｂを通り副増幅器１０７に入力されている。
プリディストーション回路１２０Ｂは、この副増幅器１０７の歪改善を行うものである。他の構成は図３のものと同一である。

上述した図３及び図４に示す従来例（従来２，３）では、次のような問題点がある。
第１の問題点は、周囲温度の変化等により主増幅器１０６の利得が変化した場合、出力レベルの変化により主増幅器１０６から発生する歪の量が変化するが、プリディストーション回路１２０Ａでの歪補償量はー定であるために、主増幅器１０６の歪が補償できなくなるということである。

その理由は、フィードフォワード増幅回路では、通常、周囲温度の変化等により主増幅器１０６の利得が変化した場合、歪の抽出を正常に行うために、線形信号経路１１３に挿入された可変減衰器１０８を、主増幅器１０６の信号経路１１２と線形信号経路１１３とが同利得、逆位相になるように調整する必要があるが、図３と図４に示すフィードフォワード増幅回路では、可変減衰器１０８が線形信号経路１１３に入っており、よって、主増幅器１０６の出力レベルは変化したままであるからである。

第２の問題点は、周囲温度の変化等により副増幅器１０７の利得が変化した場合、プリディストーション回路１２０Ｂの補償量が変化して、副増幅器１０７の歪が補償できなくなるということである。

その理由は、フィードフォワード増幅器では、通常、周囲温度の変化等により副増幅器１０７の利得が変化した場合、歪の除去を正常に行うために可変減衰器１１０を制御し、主増幅器１０６の出力信号経路１１４と歪注入経路１１５とが同利得、逆位相になるようにしているが、可変減衰器１１０がプリディストーション回路１２０Ｂの前段に入っている従来のフィードフォワード増幅回路では、この動作によりプリディストーション回路１２０Ｂの入力レベルが変化し、補償量が変化するためである。

［従来４：図５］
このような問題を解決するフィードフォワード増幅器の例として、特許第３１０６９９６号公報（特許文献２）に開示するものがあり、図５にそのブロック図を示す。図５は、特許第３１０６９９６号公報に開示された従来例（従来４）のフィードフォワード増幅器の回路構成ブロック図である。

従来４のフィードフォワード増幅器は、図５に示すように、入力端子１から入力された信号が、分配器２により信号経路ａと信号経路ｂに分配され、信号経路ａ側に出力された信号は、プリディストーション回路３、可変減衰器４、可変移相器５を通り、パイロット信号発生器１６から生成されるパイロット信号が注入された後、主増幅器６へ入力される。
ここで、可変減衰器４及び可変移相器５は制御回路１９により制御される。

また、主増幅器６の出力は分配器７に入力され、一方の分配出力は遅延線８を通り合成器９へ、他方の分配出力は合成器１１へ入力される。
合成器１１では、遅延線１０を通った信号と分配器７の出力とを合成する。合成器１１の出力は、プリディストーション回路２０、可変減衰器１２、可変移相器１３を通り、副増幅器１４に入力される。
ここで、可変減衰器１２及び可変移相器１３は制御回路１９により制御される。

副増幅器１４の出力は、合成器９により遅延線８を通ってきた信号と合成され、出力端子１５より出力される。
合成器１１の出力点においては、キャリア検出器１７によりキャリア成分（入力端子１へ供給される増幅されるべき信号の単一周波数成分であるキャリア成分）が検出され、その検出キャリアレベルが制御回路１９へ入力される。

次に、従来４のフィードフォワード増幅器の動作について説明する。
入力端子１から入力された信号は、分配器２により信号経路ａと信号経路ｂとに分配される。信号経路ａと信号経路ｂとは合成器１１で合成され、合成出力のキャリア成分がキャリア検出器１７で検出されて制御回路１９に入力される。

制御回路１９は、キャリア検出器１７の出力が最小になるように、可変減衰器４及び可変移相器５を制御する。このように制御することで、信号経路ａと信号経路ｂとは、同振幅、逆位相になり、合成器１１の出力において主増幅器６の歪成分のみが抽出されることになる。

また、信号経路ａは、プリディストーション回路３を使用して主増幅器６の歪ができる限り小さくなるように構成されている。合成器１１により抽出された歪成分は可変減衰器１２、可変移相器１３を通り副増幅器１４で増幅された後、合成器９で遅延線８を通ってきた信号と合成される。

合成器９の出力に含まれるパイロット信号成分はパイロット信号検出器１８により検出されて制御回路１９へ入力される。制御回路１９は、パイロット検出器１８の出力が最小になるように、可変減衰器１２及び可変移相器１３を制御する。このように制御することで信号経路ｃと信号経路ｄとは同振幅、逆位相になり、主増幅器６で発生した歪を打ち消すことができる。

［周囲温度変化：図６］
次に、図５に示す従来４のフィードフォワード増幅器について、周囲温度が変化した場合の動作について図６を参照しながら説明する。図６は、従来４の増幅器の特性を示す図であり、（ａ）が温度と利得の関係を、（ｂ）が温度と歪の関係を示している。

主増幅器６に使用される電力増幅器については、周囲温度が変化した場合、一般的に図６（ａ）に示すように、高温で利得が低下することが知られている。また、発生する歪成分については、周囲温度より出力電力に大きく依存し、図６（ｂ）に示すように、出力レベルが大きいほど増加することもー般的に知られている。

図５に示す回路において、周囲温度が高くなった場合を考えてみた場合、周囲温度が高くなることにより、主増幅器６の利得は図６（ａ）に示すように低下するが、この状態では、信号経路ａと信号経路ｂとの振幅が同振幅でなくなるために、合成器１１で合成した場合、キャリア成分が完全に打ち消されずに合成器１１より出力される。合成器１１より出力されたキャリア成分は、キャリア検出器１７により検出されて制御回路１９へ入力される。

制御回路１９は、キャリア検出器１７の出力を最小にするように、可変減衰器４と可変減衰器５とを制御しているため、主増幅器６の利得低下分と同じ量だけ可変減衰器４の減衰量を小さくするように制御したところで、再びキャリア検出器１７の出力が最小になる。このような動作により、主増幅器６の出力レベルは一定に保たれる。また、プリディストーション回路３は、可変減衰器４の前段に配置されているため、上記の動作に関係なく一定のレベルで動作している。

［従来５：図７］
次に、特許第３１０６９９６号公報に開示された他の例（従来５）のフィードフォワード増幅器について図７を参照しながら説明する。図７は、従来５のフィードフォワード増幅器の回路構成ブロック図である。図７において、図５と同等部分は同一符号により示している。
図７を参照すると、従来５のフィードフォワード増幅器には、合成器１１と可変減衰器１２との間に、プリディストーション回路２０が設けられている。

図７に示す従来５のフィードフォワード増幅器において、図５に示す回路例と同様に、周囲温度が変化した場合の動作について説明する。
副増幅器１４に使用される電力増幅器についても周囲温度が変化した場合、一般的に図６（ａ）に示すように、高温で利得が低下する。また、発生する歪についても同様に、周囲温度より出力レベルに大きく依存し、図６（ｂ）に示すように、出力レベルが大きいほど歪も増加する。

図７に示す従来５のフィードフォワード増幅器において、周囲温度が高くなった場合を考えてみた場合、周囲温度が高くなることにより、補助増幅器１４の利得は、図６（ａ）に示すように低下するが、この状態では信号経路ｃと信号経路ｄとの振幅が同振幅でなくなるために、合成器９で合成した場合、注入されたパイロット信号が完全に打ち消されずに合成器９より出力される。合成器９より出力されたパイロット信号はパイロット信号検出器１８により検出され制御回路１９に入力される。

制御回路１９は、パイロット信号検出器１８の出力を最小にするように、可変減衰器１２と可変移相器１３とを制御するため、副増幅器１４の利得低下分と同じ量だけ可変減衰器１２の減衰量が小さくなるように制御したところで、再びパイロット信号検出器１８の出力が最小になる。このような動作により、副増幅器１４の出力レベルが一定に保たれる。また、プリディストーション回路２０は、可変減衰器１２の前に設けられているため、上記の動作に関係なく一定のレベルで動作している。

特許第２０４７１２０号公報 特許第３１０６９９６号公報

しかしながら、上記従来のフィードフォワード増幅器では、周囲温度が変化したときの増幅器の温度に従う特性変化は利得変化だけでなく、その最大出力電力も変化するものである。つまり、図８に示すように、温度が高くなれば利得は低下し、あわせて最大出力電力も低下する。図８は、増幅器の温度に応じた出力電力に対する振幅特性（ＡＭ−ＡＭ特性）例を示す図である。図８では、３種類の温度に応じた出力電力に対する利得を示している。

このためプリディストーション回路以降の増幅器までの経路の利得を一定にする場合、増幅器の最大出力電力が低下し利得圧縮開始点が変化しているにもかかわらず、プリディストーション回路の入力電力及び利得が一定であることからプリディストーション回路による利得拡張開始点が変化しないため、プリディストーション回路による増幅器の歪補償の最適点にずれが生じ、最適な歪補償が得られないという問題点があった。

本発明は上記実情に鑑みて為されたもので、周囲温度等が変化した場合でも、プリディストーション回路による十分な歪補償効果が得られ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。

上記従来例の問題点を解決するための本発明は、主増幅器と、主増幅器の入力経路に設けられた前置歪補償器と、主増幅器の歪成分を検出する歪検出手段と、主増幅器の出力に検出された歪成分を注入して歪除去を行う歪除去手段とを含むフィードフォワード増幅器であって、前置歪補償器の入力経路に設けられた第１の可変減衰器と第１の可変移相器と、前置歪補償器と主増幅器との間に設けられた第２の可変減衰器と、主増幅器近傍の温度を検出する第１の温度検出手段と、主増幅器の近傍の温度に対応した主増幅器の利得及び最大出力電力の温度変化のデータを参照データとして記憶する記憶手段と、歪検出手段による検出歪に含まれる入力信号成分が最小となるように第１の可変減衰器及び第１の可変移相器を制御する第１の制御手段と、第１の温度検出手段で検出された温度と記憶手段に記憶されている参照データにより、温度変化前の第２可変減衰器の減衰量から温度変化に伴う利得差を減算し、温度変化に伴う最大出力電力差を加算して得られる温度変化後の第２可変減衰器の減衰量に基づいて、前置歪補償器による主増幅器の歪が最小となるよう第２可変減衰器を制御する第２制御手段とを有することを特徴とする。

本発明は、上記フィードフォワード増幅器において、歪除去手段が、検出歪を増幅する副増幅器と、当該副増幅器の入力経路に設けられた第３の可変減衰器、第２の可変移相器、第２の前置歪補償器、第４の可変減衰器を有し、副増幅器の出力と主増幅器の出力と合成する合成器と、副増幅器近傍の温度を検出する第２の温度検出手段とが設けられ、第１の制御手段が、検出歪が最小となるよう第３の可変減衰器及び第２の可変移相器を制御し、第２の制御手段が、第２の温度検出手段で検出された温度に応じて、温度変化前の第４可変減衰器の減衰量から温度変化に伴う利得差を減算し、温度変化に伴う最大出力電力差を加算して得られる温度変化後の第４可変減衰器の減衰量に基づいて、第２の前置歪補償器による副増幅器の歪が最小となるよう第４の可変減衰器を制御するようにしたことを特徴とする。

本発明によれば、主増幅器と、主増幅器の入力経路に設けられた前置歪補償器と、主増幅器の歪成分を検出する歪検出手段と、主増幅器の出力に検出された歪成分を注入して歪除去を行う歪除去手段とを含むフィードフォワード増幅器であって、前置歪補償器の入力経路に設けられた第１の可変減衰器と第１の可変移相器と、前置歪補償器と主増幅器との間に設けられた第２の可変減衰器と、主増幅器近傍の温度を検出する第１の温度検出手段と、主増幅器の近傍の温度に対応した主増幅器の利得及び最大出力電力の温度変化のデータを参照データとして記憶する記憶手段と、歪検出手段による検出歪に含まれる入力信号成分が最小となるように第１の可変減衰器及び第１の可変移相器を制御する第１の制御手段と、第１の温度検出手段で検出された温度と記憶手段に記憶されている参照データにより、温度変化前の第２可変減衰器の減衰量から温度変化に伴う利得差を減算し、温度変化に伴う最大出力電力差を加算して得られる温度変化後の第２可変減衰器の減衰量に基づいて、前置歪補償器による主増幅器の歪が最小となるよう第２可変減衰器を制御する第２制御手段とを有するフィードフォワード増幅器としているので、主増幅器の周囲温度が変化した場合でも、前置歪補償器による十分な歪補償効果を得ることができる。

本発明によれば、歪除去手段が、検出歪を増幅する副増幅器と、当該副増幅器の入力経路に設けられた第３の可変減衰器、第２の可変移相器、第２の前置歪補償器、第４の可変減衰器を有し、副増幅器の出力と主増幅器の出力と合成する合成器と、副増幅器近傍の温度を検出する第２の温度検出手段とが設けられ、第１の制御手段が、検出歪が最小となるよう第３の可変減衰器及び第２の可変移相器を制御し、第２の制御手段が、第２の温度検出手段で検出された温度に応じて、温度変化前の第４可変減衰器の減衰量から温度変化に伴う利得差を減算し、温度変化に伴う最大出力電力差を加算して得られる温度変化後の第４可変減衰器の減衰量に基づいて、第２の前置歪補償器による副増幅器の歪が最小となるよう第４の可変減衰器を制御する上記フィードフォワード増幅器としているので、第３の可変減衰器と第４の可変減衰器とを分離して各々独立に制御を行うことができ、副増幅器の周囲温度が変化した場合でも、第２の前置歪補償器による十分な歪補償効果を得ることができる。

［実施の形態の概要］
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
本発明は、プリディストーション回路を有するフィードフォワード増幅器において、フィードフォワード増幅器を最適に制御するための可変減衰器と、周囲温度の変化に伴うプリディストーション回路による増幅器の歪補償の劣化を防ぐための可変減衰器とを分離しそれぞれ独立に制御を行うものであり、これにより、周囲温度等が変化した場合でも、プリディストーション回路による十分な歪補償効果が得られるものである。

［本増幅器の全体構成：図１］
本発明の実施の形態に係るフィードフォワード増幅器について図１を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施の形態に係るフィードフォワード増幅器の回路構成ブロック図である。
本発明の実施の形態に係るフィードフォワード増幅器（本増幅器）は、図１に示すように、入力端子１と、分配器２と、可変移相器５と、可変減衰器４と、プリディストーション回路（前置歪補償器）３と、可変減衰器２１と、主増幅器６と、分配器７と、遅延線８と、合成器９と、出力端子１５と、遅延線１０と、合成器１１と、可変移相器１３と、可変減衰器１２と、プリディストーション回路２０と、可変減衰器２２と、副増幅器１４とを備え、プリディストーション回路３からの出力にパイロット信号を注入するためのパイロット信号発生器１６と、合成器１１からの出力のキャリア成分を検出するキャリア検出器１７と、合成器９からの出力からパイロット信号を検出するパイロット信号検出器１８と、可変移相器５、可変減衰器４、可変移相器１３及び可変減衰器１２を制御する制御回路１９と、可変減衰器２１，２２を制御する制御回路２３と、主増幅器６の近傍の温度を検出する温度検出器２４と、副増幅器１４の近傍の温度を検出する温度検出器２５とを基本的に有している。

［信号経路］
分配器２、可変移相器５、可変減衰器４、プリディストーション回路３、可変減衰器２１、主増幅器６、分配器７、合成器１１が、信号経路ａを形成している。
また、分配器２、遅延線１０、合成器１１が、信号経路ｂを形成している。
また、分配器７、遅延線８、合成器９、出力端子１５が、信号経路ｃを形成している。
また、分配器７、合成器１１、可変移相器１３、可変減衰器１２、プリディストーション回路２０、可変減衰器２２、副増幅器１４、合成器９、出力端子１５が、信号経路ｄを形成している。

［本増幅器の各部］
本増幅器の各部について説明する。
入力端子１から入力された信号は、分配器２により信号経路ａと信号経路ｂに分配され、信号経路ａ側に出力された信号は、可変移相器５、可変減衰器４、プリディストーション回路３を通り、パイロット信号発生器１６から生成されるパイロット信号が注入された後、可変減衰器２１を通り主増幅器６へ入力される。

プリディストーション回路３は、主増幅器６の歪を最適にするよう設定されている。
ここで、可変移相器５及び可変減衰器４は、制御回路１９により制御される。
また、主増幅器６の出力は、分配器７に入力され、一方の分配出力は信号経路ｃの遅延線８を通り合成器９へ、他方の分配出力は信号経路ｄの合成器１１へ入力される。

合成器１１では、信号経路ｂの遅延線１０を通った信号と分配器７の出力とを合成する。合成器１１の出力は、信号経路ｄとして、可変移相器１３、可変減衰器１２、プリディストーション回路２０、可変減衰器２２を通り、副増幅器１４に入力される。

プリディストーション回路２０は、副増幅器１４の歪を最適にするよう設定されている。ここで、可変移相器１３及び可変減衰器１２は、制御回路１９により制御される。
副増幅器１４の出力は、合成器９により遅延線８を通ってきた信号と合成され、出力端子１５より出力される。

合成器１１の出力点においては、キャリア検出器１７によりキャリア成分が検出され、その検出キャリアレベルが制御回路１９へ入力される。
また、合成器９の出力点においては、パイロット信号検出器１８により注入されたパイロット信号レベルが検出され制御回路１９へ入力される。

ここで、歪検出手段は、分配器２で分配され、遅延された信号と、分配器７で分配された信号が合成器１１で合成されることで実現されるものである。
また、歪除去手段は、合成器１１からの出力信号と分配器７からの遅延された信号が合成器９で合成されることで実現されるものである。

［本増幅器の動作］
次に、本増幅器の動作について説明する。
主増幅器６の近傍に配置された温度検出器２４により検出された温度検出信号は、制御回路２３へ入力される。
予め主増幅器６の利得及び最大出力電力の温度変化のデータ（参照データ）を記憶する制御回路２３は、入力された温度検出信号と参照データにより可変減衰器２１を制御する。

その具体的な制御方法は、ある温度Ｔ1 での主増幅器６の利得をＧ1 、最大出力電力をＰ1 、可変減衰器２１の減衰量をＡ1 とし、ある温度Ｔ2 での主増幅器６の利得をＧ2 、最大出力電力をＰ2 、可変減衰器２１の減衰量をＡ2 とすると、可変減衰器２１の減衰量Ａ2 は以下の式が成り立つように制御される。
Ａ2 ＝ Ａ1 − （Ｇ2 − Ｇ1 ） ＋ （Ｐ2 − Ｐ1 ）

また、このときのプリディストーション回路３の動作点から利得拡張開始点までのレベル及び主増幅器６の動作点は変化しないので、それぞれα、Ｐout とすると、各温度での利得拡張開始点β1 、β2 は次式となる。
β1 ＝ Ｐout − Ｇ1 − Ａ1 ＋ α
β2 ＝ Ｐout − Ｇ2 − Ａ2 ＋ α
＝ Ｐout − Ｇ1 − Ａ1 ＋ α ＋ （Ｐ2 − Ｐ1 ）
＝ β1 ＋ （Ｐ2 − Ｐ1 ）

ここで、（Ｐ2 − Ｐ1 ）は、主増幅器６の最大出力電力の温度変化であることから上記式はプリディストーション回路３による利得拡張開始点の温度変化を示している。そのため、主増幅器６の利得圧縮開始点の温度変化に従うプリディストーション回路３の制御が可能となり、最適歪補償効果が期待できる。

副増幅器１４の場合も同様に、副増幅器１４の近傍に配置された温度検出器２５によって検出された温度を用い、主増幅器６における制御と同様の制御を行うことで、最適歪補償効果が期待できる。

尚、制御回路１９による可変移相器５及び可変減衰器４、可変移相器１３及び可変減衰器１２の制御は、従来５の制御と同様のものである。

［実施の形態の効果］
本増幅器によれば、フィードフォワード増幅器の主増幅器６を最適に制御するための可変減衰器４に加えて、主増幅器６の周囲温度の変化に伴う歪補償の劣化を防ぐための可変減衰器２１を設け、フィードフォワード増幅器の副増幅器１４を最適に制御するための可変減衰器１２に加えて、副増幅器１４の周囲温度の変化に伴う歪補償の劣化を防ぐための可変減衰器２２を設け、制御回路１９で主増幅器６の利得低下分及び副増幅器１４の利得低下分に応じて減衰量を小さくなるよう可変減衰器４及び可変減衰器１２を制御し、制御回路２３で主増幅器６の周囲温度及び副増幅器１４の周囲温度に応じた最適な減衰量となるよう可変減衰器２１，２２を制御するものであり、これにより、周囲温度等が変化した場合でも、プリディストーション回路による十分な歪補償効果を得ることができる効果がある。

本発明は、周囲温度等が変化した場合でも、プリディストーション回路による十分な歪補償効果が得られるフィードフォワード増幅器に好適である。

本発明の実施の形態に係るフィードフォワード増幅器の回路構成ブロック図である。 従来１のフィードフォワード増幅器の回路構成ブロック図である。 従来２のフィードフォワード増幅器の回路構成ブロック図である。 従来３のフィードフォワード増幅器の回路構成ブロック図である。 従来４のフィードフォワード増幅器の回路構成ブロック図である。 従来４の増幅器の特性を示す図である。 従来５のフィードフォワード増幅器の回路構成ブロック図である。 増幅器の温度に応じた出力電力に対するＡＭ−ＡＭ特性例を示す図である。

符号の説明

１…入力端子、 ２…分配器、 ３…プリディストーション回路、 ４…可変減衰器、 ５…可変移相器、 ６…主増幅器、 ７…分配器、 ８…遅延線、 ９…合成器、 １０…遅延線、 １１…合成器、 １２…可変減衰器、 １３…可変移相器、 １４…副増幅器、 １５…出力端子、 １６…パイロット信号発生器、 １７…キャリア検出器、 １８…パイロット信号検出器、 １９…制御回路、 ２０…プリディストーション回路、 ２１…可変減衰器、 ２２…可変減衰器、 ２３…制御回路、 ２４…温度検出器、 ２５…温度検出器

Claims (2)

1. 主増幅器と、前記主増幅器の入力経路に設けられた前置歪補償器と、前記主増幅器の歪成分を検出する歪検出手段と、前記主増幅器の出力に検出された歪成分を注入して歪除去を行う歪除去手段とを含むフィードフォワード増幅器であって、
   前記前置歪補償器の入力経路に設けられた第１の可変減衰器と第１の可変移相器と、
   前記前置歪補償器と前記主増幅器との間に設けられた第２の可変減衰器と、
   前記主増幅器近傍の温度を検出する第１の温度検出手段と、
   前記主増幅器の近傍の温度に対応した前記主増幅器の利得及び最大出力電力の温度変化のデータを参照データとして記憶する記憶手段と、
   前記歪検出手段による検出歪に含まれる入力信号成分が最小となるように前記第１の可変減衰器及び第１の可変移相器を制御する第１の制御手段と、
   前記第１の温度検出手段で検出された温度と前記記憶手段に記憶されている前記参照データにより、温度変化前の前記第２可変減衰器の減衰量から温度変化に伴う利得差を減算し、温度変化に伴う最大出力電力差を加算して得られる温度変化後の前記第２可変減衰器の減衰量に基づいて、前記前置歪補償器による前記主増幅器の歪が最小となるよう前記第２可変減衰器を制御する第２制御手段とを有することを特徴とするフィードフォワード増幅器。
2. 前記歪除去手段は、前記検出歪を増幅する副増幅器と、当該副増幅器の入力経路に設けられた第３の可変減衰器、第２の可変移相器、第２の前置歪補償器、第４の可変減衰器を有し、
   前記副増幅器の出力と前記主増幅器の出力と合成する合成器と、前記副増幅器近傍の温度を検出する第２の温度検出手段とが設けられ、
   前記第１の制御手段は、前記検出歪が最小となるよう前記第３の可変減衰器及び前記第２の可変移相器を制御し、
   前記第２の制御手段は、前記第２の温度検出手段で検出された温度に応じて、温度変化前の前記第４可変減衰器の減衰量から温度変化に伴う利得差を減算し、温度変化に伴う最大出力電力差を加算して得られる温度変化後の前記第４可変減衰器の減衰量に基づいて、前記第２の前置歪補償器による前記副増幅器の歪が最小となるよう前記第４の可変減衰器を制御するようにしたことを特徴とする請求項１記載のフィードフォワード増幅器。

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