JP4590035B2 - フィードフォワード増幅器 - Google Patents

Description

本発明は、フィードフォワード補償方式で歪補償を行う増幅器（フィードフォワード増幅器）に関し、特に、安定した信頼性の高い歪補償を行うフィードフォワード増幅器に関する。

例えば、無線通信装置の送信機では、送信信号を増幅する増幅器で発生する非線形歪を補償することが必要であり、フィードフォワード補償方式などを用いて歪を除去することが行われている。
図２には、フィードフォワード増幅器の構成例を示してある。
なお、図２では、後述する本発明の一実施例に係る図１に示されるのと概略的に同様な構成部分について同一の符号を用いて示してあるが、本発明を限定する意図は全く無い。

図２に示されるフィードフォワード増幅器では、歪検出回路１に備えられた可変減衰器１２と可変移相器１３が、レベル検出器２４により検出されるレベル（エラーレベル）が最小となるように、制御回路３により制御される。
また、歪除去回路２に備えられた可変減衰器１６と可変移相器１７が、パイロットレベル検出器２６により検出されるレベル（パイロットレベル）が最小となるように、制御回路３により制御される。
このような制御により、最終的に、主増幅器１４で発生した歪信号が相殺されて、歪の無い増幅信号が出力される。
なお、増幅装置の歪補償に関し、歪補償後における増幅器により増幅された信号に含まれる増幅器で発生した歪成分の大きさを検出し、当該検出される歪成分の大きさが所定の閾値を超えた場合には、増幅器による増幅信号のレベルが低減されるように制御を行うことにより、例えば、歪補償後における増幅信号に含まれる歪成分の大きさが大きくなった場合においても、歪補償後における増幅信号に含まれる歪のレベルを低減させて、増幅装置の運用を継続することについて、例えば、特許文献１（特開２００４−１２０４５１号公報）に記載されている。

特開２００４−１２０４５１号公報

しかしながら、上記のような従来のフィードフォワード増幅器では、検出されるレベル（エラーレベルやパイロットレベル）が最小となるように制御するために、制御動作を停止せずに常時行うこととなり、このような制御方式においては、例えば、比較的短時間の入力レベル変動に対しても制御が追従してしまうことから、返って性能を劣化させてしまって、信号が劣化してしまうことがあるといった問題があった。

また、従来のフィードフォワード増幅器では、次のような問題もあった。
例えば、入力信号が無信号となった場合には、可変減衰器１２及び可変移相器１３の制御とエラーレベルとは対応しなくなるが、このような状況でエラーレベルを最小とする制御を行うと、可変減衰器１２や可変移相器１３の制御が発散してしまう可能性があり、入力信号が復帰した時に収束するまでの時間を大きく要してしまうといった問題があった。
また、従来では、歪検出回路１と歪除去回路２との制御関係を特に規定していないが、例えば、歪検出回路１における制御が未収束である場合には、歪成分中から十分にキャリアを抑圧することができないため、歪除去回路２には正常状態に対して数十ｄＢ大きな歪成分の電力が入力されてしまい、このため、歪除去回路２において歪が発生し、結果として、主増幅器１４の出力として劣化した信号が出力されてしまうといった問題があった。

本発明は、このような従来の課題を解決するために為されたもので、フィードフォワード補償方式で歪補償を行うに際して、歪検出回路や歪除去回路を効果的に制御することができ、これにより、安定した信頼性の高い歪補償を実現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。

上記目的を達成するため、本発明に係るフィードフォワード増幅器では、増幅対象となる信号を主増幅器で増幅して当該増幅信号から歪信号を検出する歪検出部と、前記増幅信号から前記検出された歪信号を除去する歪除去部を有した構成において、次のような処理を行う。
すなわち、前記歪検出部において、歪検出部ベクトル調整手段が、前記主増幅器により増幅される信号に対してベクトル調整する。歪レベル検出手段が、前記歪検出部により検出される歪信号のレベルを検出する。そして、制御手段が、前記検出される歪信号のレベルが小さくなるように前記歪検出部ベクトル調整手段によるベクトル調整を制御し、前記検出される歪信号のレベルが第１の閾値以下（又は、第１の閾値未満）となったことに応じて当該制御を停止し、前記検出される歪信号のレベルが第２の閾値以上となった（又は、第２の閾値を超えた）ことに応じて当該制御を再開する。

従って、歪検出部におけるベクトル調整の制御の有無が、歪検出部により検出される歪信号のレベルに応じて切り替えられるため、例えば、当該制御が常時行われる場合と比べて、当該制御が停止させられる時間を設けて、制御の安定化を図ることができる。このように、フィードフォワード補償方式で歪補償を行うに際して、歪検出部を効果的に制御することができ、これにより、安定した信頼性の高い歪補償を実現することができる。

ここで、増幅対象となる信号としては、種々な信号が用いられてもよい。
また、歪検出部では、例えば、増幅信号と増幅されていない信号（基本信号）とを逆相で合成することにより、増幅信号から歪信号を検出する。増幅信号から基本信号を減じる精度に応じて、歪信号に基本信号の成分が残り、この成分が小さい方がより歪のみを検出したこととなる。
また、歪除去部では、例えば、歪信号を補助増幅器で増幅して、当該増幅歪信号と増幅信号とを逆相で合成することにより、増幅信号から歪信号を除去する。

また、歪検出部ベクトル調整手段は、例えば、主増幅器の前段において、ベクトル調整を行う。
ベクトル調整としては、例えば、信号の振幅を調整することと、信号の位相を調整することとの一方又は両方が行われる。
信号の振幅を調整する手段としては、例えば、可変な減衰量で信号を減衰させる可変減衰器や、可変な増幅量で信号を増幅する可変増幅器を用いることができる。
信号の位相を調整する手段としては、例えば、可変な位相変化量で信号の位相を変化させる可変移相器を用いることができる。
また、ベクトル調整の制御としては、例えば、信号の振幅を変化させる量（減衰量や、増幅量）を制御することや、信号の位相を変化させる量（位相変化量）を制御することが行われる。

また、信号のレベルとしては、例えば、振幅や電力などの種々なレベルを用いることができる。
また、第１の閾値や、第２の閾値としては、それぞれ、種々な値が用いられてもよい。
また、例えば、第１の閾値と比べて、第２の閾値の方が大きい。

本発明に係るフィードフォワード増幅器では、増幅対象となる信号を主増幅器で増幅して当該増幅信号から歪信号を検出する歪検出部と、前記増幅信号から前記検出された歪信号を除去する歪除去部を有した構成において、次のような処理を行う。
すなわち、前記歪検出部において、パイロット信号挿入手段が、前記主増幅器により増幅される信号に対してパイロット信号を挿入する。前記歪除去部において、歪除去部ベクトル調整手段が、前記歪信号に対してベクトル調整する。パイロットレベル検出手段が、前記歪除去部により前記歪信号が除去された増幅信号に含まれるパイロット信号のレベルを検出する。そして、制御手段が、前記検出されるパイロット信号のレベルが小さくなるように前記歪除去部ベクトル調整手段によるベクトル調整を制御し、前記検出されるパイロット信号のレベルが第３の閾値以下（又は、第３の閾値未満）となったことに応じて当該制御を停止し、前記検出されるパイロット信号のレベルが第４の閾値以上となった（又は、第４の閾値を超えた）ことに応じて当該制御を再開する。

従って、歪除去部におけるベクトル調整の制御の有無が、検出されるパイロット信号のレベルに応じて切り替えられるため、例えば、当該制御が常時行われる場合と比べて、当該制御が停止させられる時間を設けて、制御の安定化を図ることができる。このように、フィードフォワード補償方式で歪補償を行うに際して、歪除去部を効果的に制御することができ、これにより、安定した信頼性の高い歪補償を実現することができる。

ここで、パイロット信号挿入手段は、例えば、主増幅器の前段或いは後段、或いは主増幅器を構成する複数の増幅素子の中段において、パイロット信号を挿入して合成させる。
また、歪除去部ベクトル調整手段は、例えば、補助増幅器の前段において、ベクトル調整を行う。
また、第３の閾値や、第４の閾値としては、それぞれ、種々な値が用いられてもよい。
また、例えば、第３の閾値と比べて、第４の閾値の方が大きい。

本発明に係るフィードフォワード増幅器では、増幅対象となる信号を主増幅器で増幅して当該増幅信号から歪信号を検出する歪検出部と、前記増幅信号から前記検出された歪信号を除去する歪除去部を有した構成において、次のような処理を行う。
すなわち、歪レベル検出手段が、前記歪検出部により検出される歪信号のレベルを検出する。前記歪除去部において、歪レベル減衰手段が、前記歪信号のレベルを減衰する。そして、制御手段が、前記検出される歪信号のレベルが第５の閾値以上となった（又は、第５の閾値を超えた）ことに応じて、前記歪レベル減衰手段により前記歪信号の減衰量を所定値以上とするかもしくは歪除去部を開ループとする。

従って、歪検出部による歪検出の精度が大きく劣化しているような場合には、歪除去部において歪信号に対する減衰量を所定値以上に設定するかもしくは歪除去部を開ループとすることにより、歪除去部からの出力信号（歪除去後の増幅信号）の劣化を小さく抑えることができる。このように、フィードフォワード補償方式で歪補償を行うに際して、歪除去部を効果的に制御することができ、これにより、安定した信頼性の高い歪補償を実現することができる。
ここで、第５の閾値としては、種々な値が用いられてもよい。
また、例えば、第２の閾値と比べて、第５の閾値の方が大きい。

本発明に係るフィードフォワード増幅器では、次のような構成とした。
すなわち、入力レベル検出手段が、前記増幅対象となる当該フィードフォワード増幅器への入力信号のレベルを検出する。そして、前記制御手段は、前記検出される入力信号のレベルに応じて前記閾値を変更すること、或いは、前記検出される入力信号のレベルが小さいことに応じて前記制御を停止すること、の一方又は両方を行う。

従って、入力信号のレベルに応じて、制御に使用する閾値を変更することにより、入力信号のレベルに対応して適切な制御を行うことが可能となる。また、入力信号のレベルが小さい場合に歪検出部などの制御を停止することにより、制御の発散を防止することができる。
ここで、入力信号のレベルに応じて変更する閾値としては、第１の閾値〜第５の閾値までの任意の閾値が用いられてもよく、例えば、一部の閾値を変更することが行われてもよく、或いは、全部の閾値を変更することが行われてもよい。
また、入力信号のレベルが小さいことは、例えば、入力信号のレベルが所定の閾値以下（又は、所定の閾値未満）である場合に、そのように判定される。

本発明に係るフィードフォワード増幅器では、増幅対象となる信号を主増幅器で増幅して当該増幅信号から歪信号を検出する歪検出部と、前記増幅信号から前記検出された歪信号を除去する歪除去部を有した構成において、次のような処理を行う。
すなわち、前記歪検出部において、歪検出部ベクトル調整手段が、前記主増幅器により増幅される信号に対してベクトル調整する。前記歪除去部において、歪除去部ベクトル調整手段が、前記歪信号に対してベクトル調整する。そして、制御手段が、前記歪検出部ベクトル調整手段によるベクトル調整の制御と前記歪除去部ベクトル調整手段によるベクトル調整の制御を時間的にずらして行う。

従って、歪検出部の制御と歪除去部の制御が同時に行われないようにすることにより、例えば、歪検出部の制御が大幅に未収束なままで歪除去部の制御が行われてしまうようなことを防止することができる。このように、フィードフォワード補償方式で歪補償を行うに際して、歪検出部や歪除去部を効果的に制御することができ、これにより、安定した信頼性の高い歪補償を実現することができる。
ここで、歪検出部の制御と歪除去部の制御を時間的にずらして行う態様としては、種々な態様が用いられてもよい。

以上説明したように、本発明に係るフィードフォワード増幅器によると、制御の停止や再開に関する閾値を設けて歪検出部の制御や歪除去部の制御を行うことや、歪検出部の制御と歪除去部の制御を時間的にずらして行うことにより、フィードフォワード補償方式で歪補償を行うに際して、歪検出部や歪除去部を効果的に制御することができ、これにより、安定した信頼性の高い歪補償を実現することができる。

本発明に係る実施例を図面を参照して説明する。
図１には、本発明の一実施例に係るフィードフォワード増幅器の構成例を示してある。
本例のフィードフォワード増幅器は、入力端Ｔ１及び出力端Ｔ２と、歪検出回路１と、歪除去回路２と、制御回路３を備えており、また、パイロット信号を用いた制御を行うための処理部として、パイロット信号を発生するシンセサイザ２１と、歪検出回路１中の方向性結合器２２と、歪除去回路２の後段の方向性結合器２５と、パイロットレベル検出器２６を備えており、また、エラーレベルを用いた制御を行うための処理部として、歪除去回路２中の方向性結合器２３と、レベル検出器２４を備えており、また、入力レベルを用いた制御を行うための処理部として、歪検出回路１の前段の方向性結合器２７と、入力レベル検出器２８を備えている。更に、信号経路ａ２、ａ３には、それぞれ信号を遅延させる遅延素子Ｄ１、Ｄ２を備えている。

歪検出回路１は、分配器１１と、電気的に制御される可変減衰器（第１の可変減衰器）１２と、電気的に制御される可変移相器（第１の可変移相器）１３と、主増幅器１４と、電力合成器１５（本例では、歪除去回路２と共通の処理部）から構成されており、主増幅器１４による増幅信号を伝送する信号経路ａ１と、増幅対象となる信号（基本信号）を伝送する信号経路ａ２を有している。主増幅器１４は、本例では、複数の増幅素子Ａ１、Ａ２から構成されており、これらの間に前記した方向性結合器２２が設けられている。
なお、信号経路ａ１の通過時間と信号経路ａ２の通過時間との差が無視できるほど小さい場合には、信号経路ａ２に、信号を遅延させる遅延線などの遅延素子Ｄ１が設けられなくてもよい。

歪除去回路２は、電力合成器１５（本例では、歪検出回路１と共通の処理部）と、前記した方向性結合器２３と、電気的に制御される可変減衰器（第２の可変減衰器）１６と、電気的に制御される可変移相器（第２の可変移相器）１７と、補助増幅器１８と、電力合成器１９から構成されており、主増幅器１４による増幅信号を伝送する信号経路ａ３と、歪信号を伝送する信号経路ａ４を有している。
なお、信号経路ａ３の通過時間と信号経路ａ４の通過時間との差が無視できるほど小さい場合には、信号経路ａ３に、信号を遅延させる遅延線などの遅延素子Ｄ２が設けられなくてもよい。

本例では、歪検出回路１は、主増幅器１４で発生する非線形歪成分を検出する歪検出ループ（歪抽出ループ）を構成し、また、歪除去回路２は、検出された歪成分を補助増幅器１８により増幅した後に主増幅器１４からの出力に再び注入することで歪成分の相殺を行う歪除去ループ（歪補償ループ）を構成する。
そして、本例のフィードフォワード増幅器は、主に高周波帯で使用される線形増幅器としての機能を実現する。

本例のフィードフォワード増幅器により行われる動作の一例を示す。
増幅対象となるマルチキャリアなどの信号が入力端Ｔ１から入力される。
入力端Ｔ１から入力される信号は、方向性結合器２７を介して、分配器１１に入力される。
ここで、方向性結合器２７は、入力信号の一部を取り出して、入力レベル検出器２８へ出力する。
入力レベル検出器２８は、入力信号のレベル（入力レベル）を検出して、その検出結果を表す信号を制御回路３へ出力する。

分配器１１は、入力信号を２分配して、一方の分配信号を信号経路ａ１側の第１の可変減衰器１２へ出力し、他方の分配信号を、信号経路ａ２上の遅延素子Ｄ１を介して電力合成器１５へ出力する。
第１の可変減衰器１２は、制御回路３により制御される減衰量で、入力信号を減衰させて（つまり、振幅を低減させて）、第１の可変移相器１３へ出力する。
第１の可変移相器１３は、制御回路３により制御される変化量で、入力信号の位相を変化させて、主増幅器１４へ出力する。
主増幅器１４は、入力信号を増幅して、電力合成器１５へ出力する。これに際して、主増幅器１４で非線形増幅が行われると、非線形歪が発生する。

ここで、シンセサイザ２１は、所定の周波数を有する信号をパイロット信号として発生して、方向性結合器２２へ出力する。
方向性結合器２２は、本例では、主増幅器１４の内部に設けられており、増幅される基本信号にパイロット信号を注入する。これにより、主増幅器１４から出力される増幅信号には、基本信号の成分とパイロット信号の成分が含まれる。
電力合成器１５は、主増幅器１４から信号経路ａ１を介して入力される増幅信号を、信号経路ａ３上の遅延素子Ｄ２を介して電力合成器１９へ出力するとともに、当該増幅信号の一部と信号経路ａ２を介して入力される基本信号とを合成して、当該合成結果の信号を方向性結合器２３を介して信号経路ａ４側の第２の可変減衰器１６へ出力する。この合成結果の信号は、主増幅器１４で発生した歪の成分を含む歪信号となる。

ここで、方向性結合器２３は、入力される歪信号の一部を取り出して、レベル検出器２４へ出力する。
レベル検出器２４は、入力される歪信号のレベル（エラーレベル）を検出して、その検出結果を表す信号を制御回路３へ出力する。
第２の可変減衰器１６は、制御回路３により制御される減衰量で、入力される歪信号を減衰させて（つまり、振幅を低減させて）、第２の可変移相器１７へ出力する。
第２の可変移相器１７は、制御回路３により制御される変化量で、入力される歪信号の位相を変化させて、補助増幅器１８へ出力する。
補助増幅器１８は、入力される歪信号を増幅して、電力合成器１９へ出力する。

電力合成器１９は、信号経路ａ３を介して入力される主増幅器１４による増幅信号と、補助増幅器１８から信号経路ａ４を介して入力される増幅された歪信号とを合成して、当該合成結果の信号を方向性結合器２５を介して出力端Ｔ２へ出力する。この合成結果の信号は、主増幅器１４による増幅信号から主増幅器１４で発生した歪の成分を除去した信号（歪除去後の増幅信号）となる。
ここで、方向性結合器２５は、入力される歪除去後の増幅信号の一部を取り出して、パイロットレベル検出器２６へ出力する。
パイロットレベル検出器２６は、入力される歪除去後の増幅信号に含まれるパイロット信号の成分のレベル（パイロットレベル）を検出して、その検出結果を表す信号を制御回路３へ出力する。

制御回路３は、入力レベル検出器２８から入力される信号により通知される入力レベルや、レベル検出器２４から入力される信号により通知されるエラーレベルや、パイロットレベル検出器２６から入力されるパイロットレベルに基づいて、歪検出回路１に備えられた第１の可変減衰器１１の減衰量や第１の可変移相器１３の位相変化量や、歪除去回路２に備えられた第２の可変減衰器１６の減衰量や第２の可変移相器１７の位相変化量を制御する。なお、可変減衰器１２、１６や可変移相器１３、１７の制御は、例えば、制御回路３から制御信号を出力することにより行われる。

ここで、本例の制御回路３により行われる制御について詳しく説明する。
制御回路３は、まず、レベル検出器２４により検出されるエラーレベルが小さくなるように、歪検出回路１に備えられた第１の可変減衰器１２の減衰量及び第１の可変移相器１３の位相変化量を制御する。そして、検出されるエラーレベルが第１の閾値以下となった時点で、第１の可変減衰器１２の減衰量及び第１の可変移相器２５の位相変化量の制御を停止する。
第１の閾値としては、例えば、キャリア抑圧量（基本信号の抑圧量）が３０ｄＢに相当する値を用いる。

また、制御回路３は、検出されるエラーレベルが第２の閾値以上となった時点で、第１の可変減衰器１２の減衰量及び第１の可変移相器１３の位相変化量の制御を再開する。
第２の閾値としては、例えば、キャリア抑圧量が２８ｄＢに相当する値を用いる。
このように、第１の可変減衰器１２や第１の可変移相器１３を常時制御するのではなく、エラーレベルがある値（第１の閾値）以下となったときに制御を停止し、ある値（第２の閾値）以上となったときに制御を再開する。

制御回路３は、検出されるエラーレベルが第１の閾値以下となった後に、歪除去回路２に備えられた第２の可変減衰器１６の減衰量及び第２の可変移相器１７の位相変化量の制御を開始する。具体的には、パイロットレベル検出器２６により検出されるパイロットレベルが小さくなるように、第２の可変減衰器１６の減衰量及び第２の可変移相器１７の位相変化量を制御し、検出されるパイロットレベルが第３の閾値以下となった時点で、第２の可変減衰器１６の減衰量及び第２の可変移相器１７の位相変化量の制御を停止する。
第３の閾値としては、例えば、相互変調歪（ＩＭ歪）が−５２ｄＢに相当する値を用いる。

また、制御回路３は、検出されるパイロットレベルが第４の閾値以上となった時点で、第２の可変減衰器１６の減衰量及び第２の可変移相器１７の位相変化量の制御を再開する。
第４の閾値としては、例えば、ＩＭ歪が−５０ｄＢに相当する値を用いる。
このように、第２の可変減衰器１６や第２の可変移相器１７を常時制御するのではなく、パイロットレベルがある値（第３の閾値）以下となったときに制御を停止し、ある値（第４の閾値）以上となったときに制御を再開する。

また、制御回路３は、歪除去回路２に備えられた第２の可変減衰器１６の減衰量及び第２の可変移相器１７の位相変化量を制御している最中に、レベル検出器２４により検出されるエラーレベルが第２の閾値以上となった時には、第２の可変減衰器１６の減衰量及び第２の可変移相器１７の位相変化量の制御を停止して、検出されるエラーレベルが第１の閾値以下となるように、歪検出回路１に備えられた第１の可変減衰器１２の減衰量及び第１の可変移相器１３の位相変化量の制御を開始する。
このように、歪検出回路１の制御と歪除去回路２の制御を同時に進行せずに、いずれか一方が制御されている状態であるか或いは両方が制御停止状態であるかのいずれかとなる。

また、制御回路３は、レベル検出器２４により検出されるエラーレベルがある値（第５の閾値）以上である間には、歪除去回路２のループ（歪補償ループ）を閉ループから開ループへ変えるために、歪除去回路２に備えられた切換スイッチ２９、３０からなる切換器３１を制御して信号経路ａ４を遮断する。これにより、歪検出回路１のループが未収束であることに起因して主増幅器１４から出力端Ｔ２への出力信号が劣化してしまう影響を抑える（例えば、最小にする）ことが可能である。
なお、本例では切換器３１は補助増幅器１８の後段に備えているが、これに限定されるものではない。例えば、切換器３１を第２の可変移相器１７と補助増幅器１８との間等に備えるようにしても良い。要は、信号経路ａ４上に切換器３１を備えるようにすれば良い。
また、信号経路ａ４を遮断する以外にも。可変減衰器１６の減衰量を所定量以上とすることにより、歪信号のレベルを無視できるほど小さくし、電力合成器１９が信号経路ａ４に出力する信号に増幅信号の一部が含まれていることに起因して増幅信号のレベルが歪補償を行わないときよりも劣化するのを防ぐようにしても良い。また、可変減衰器１６以外に新たに可変減衰器を信号経路ａ４上に設け、新たに設けた可変減衰器の減衰量が所定量以上となるようにしても良い。
第５の閾値としては、例えば、キャリア抑圧量が２０ｄＢに相当する値を用いる。

また、制御回路３は、入力レベル検出器２８により検出される入力レベルを監視し、例えば、入力レベルが比較的長時間変化した時には上記した各閾値（第１の閾値〜第５の閾値）のそれぞれを入力レベルに対応して変化させることで、入力レベルが変化したときにも安定した制御が行われるようにする。また、例えば、無信号時（入力レベルがゼロ又はそれに近い時）には、歪検出回路１の制御（或いは、全ての制御でもよい）を停止することにより、制御が発散することを防止することが可能である。

一例として、本例のフィードフォワード増幅器が地上波デジタル放送のサテライト装置に適用され、例えば、放送波の帯域幅が４８ＭＨｚであり、最大８チャンネルを使用し、各チャンネルの帯域幅が６ＭＨｚである構成では、使用するチャンネルの数に応じて入力信号のレベルが変わる。そこで、このような入力信号のレベルに応じて、可変減衰器１２、１６や可変移相器１３、１７の制御を停止する閾値或いは制御を再開する閾値を切り替えることができる。

以上のように、本例のフィードフォワード増幅器では、エラーレベルが所定値（第１の閾値）以下になった時点で歪検出回路１に備えられた第１の可変減衰器１２及び第１の可変移相器１３の制御を停止し、その後、エラーレベルが所定値（第２の閾値）以上になった時点で第１の可変減衰器１２及び第１の可変移相器１３の制御を再開する。また、エラーレベルの変動による制御動作のばたつきを防止するために、制御を停止するときの第１の閾値と制御を再開するときの第２の閾値とを異ならせている。
このような制御方式を用いることにより、制御の停止時には比較的短時間の入力信号の変化に対して追従しないことから、制御の安定化を図ることができる。

同様に、本例のフィードフォワード増幅器では、パイロットレベルが所定値（第３の閾値）以下になった時点で歪除去回路２に備えられた第２の可変減衰器１６及び第２の可変移相器１７の制御を停止し、その後、パイロットレベルが所定値（第４の閾値）以上になった時点で第２の可変減衰器１６及び第２の可変移相器１７の制御を再開する。また、パイロットレベルの変動による制御動作のばたつきを防止するために、制御を停止するときの第３の閾値と制御を再開するときの第４の閾値とを異ならせている。
このような制御方式を用いることにより、制御の停止時には比較的短時間の入力信号の変化に対して追従しないことから、制御の安定化を図ることができる。

また、本例のフィードフォワード増幅器では、歪検出回路１の制御と歪除去回路２の制御とを時間的にずらして行う。このような非同時制御方式による制御では、例えば、歪検出回路１を制御した後に歪除去回路２を制御することとし、また、歪除去回路２の制御中に歪検出回路１の制御が再開されるときには、歪除去回路２の制御を停止する。
このような制御方式を用いることにより、歪検出回路１のループの未収束に起因して歪除去回路２からの出力が劣化してしまうようなことを防止することができる。

また、本例のフィードフォワード増幅器では、エラーレベルが所定値（第５の閾値）以上であって、歪検出回路１のループが大幅に未収束であるような時には、歪除去回路２のループを開ループにする。
このような制御方式により、歪検出回路１のループが大幅に未収束であることに起因した出力信号の劣化を抑制することができる。

また、本例のフィードフォワード増幅器では、入力レベルを監視して、入力レベルに対応して各閾値（第１の閾値〜第５の閾値）を変化させる。
このような制御方式により、入力信号のレベルに対応して適切な歪補償を行うことができる。
また、本例のフィードフォワード増幅器では、入力レベルを監視して、入力レベルがゼロ又はそれに近い時には制御を停止させる。
このような制御方式により、例えば、歪検出回路１の制御が発散することを防ぐことができる。
以上のように、本例のフィードフォワード増幅器では、安定して信頼性の高い歪補償動作を実現することができる。

なお、本例のフィードフォワード増幅器では、歪検出回路１の処理部により歪検出部が構成されており、歪除去回路２の処理部により歪除去部が構成されている。
また、本例のフィードフォワード増幅器では、歪検出回路１に備えられた第１の可変減衰器１２の機能や第１の可変移相器１３の機能により歪検出部ベクトル調整手段が構成されており、歪除去回路２に備えられた第２の可変減衰器１６の機能や第２の可変移相器１７の機能により歪除去部ベクトル調整手段が構成されており、方向性結合器２３の機能やレベル検出器２４の機能により歪レベル検出手段が構成されており、シンセサイザ２１の機能や方向性結合器２２の機能によりパイロット信号挿入手段が構成されており、方向性結合器２５の機能やパイロットレベル検出器２６の機能によりパイロットレベル検出手段が構成されており、方向性結合器２７の機能や入力レベル検出器２８の機能により入力レベル検出手段が構成されており、制御回路３の機能により制御手段が構成されている。

ここで、本発明に係るフィードフォワード増幅器などの構成としては、必ずしも以上に示したものに限られず、種々な構成が用いられてもよい。また、本発明は、例えば、本発明に係る処理を実行する方法或いは方式や、このような方法や方式を実現するためのプログラムや当該プログラムを記録する記録媒体などとして提供することも可能であり、また、種々な装置やシステムとして提供することも可能である。
また、本発明の適用分野としては、必ずしも以上に示したものに限られず、本発明は、種々な分野に適用することが可能なものである。
また、本発明に係るフィードフォワード増幅器などにおいて行われる各種の処理としては、例えばプロセッサやメモリ等を備えたハードウエア資源においてプロセッサがＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）に格納された制御プログラムを実行することにより制御される構成が用いられてもよく、また、例えば当該処理を実行するための各機能手段が独立したハードウエア回路として構成されてもよい。
また、本発明は上記の制御プログラムを格納したフロッピー（登録商標）ディスクやＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）−ＲＯＭ等のコンピュータにより読み取り可能な記録媒体や当該プログラム（自体）として把握することもでき、当該制御プログラムを当該記録媒体からコンピュータに入力してプロセッサに実行させることにより、本発明に係る処理を遂行させることができる。

本発明に係るフィードフォワード増幅器の構成例を示す図である。 フィードフォワード増幅器の構成例を示す図である。

符号の説明

１・・歪検出回路、 ２・・歪除去回路、 ３・・制御回路、 １１・・分配器、 １２、１６・・可変減衰器、 １３、１７・・可変移相器、 １４・・主増幅器、 １５、１９・・電力合成器、 １８・・補助増幅器、 ２１・・シンセサイザ、 ２２、２３、２５、２７・・方向性結合器、 ２４・・レベル検出器、 ２６・・パイロットレベル検出器、 ２８・・入力レベル検出器、 ２９、３０・・切換スイッチ、 ３１・・切換器、 Ａ１、Ａ２・・増幅素子、 ａ１〜ａ４・・信号経路、 Ｔ１・・入力端、 Ｔ２・・出力端、 Ｄ１、Ｄ２・・遅延素子、

Claims (2)

1. 増幅対象となる信号を主増幅器で増幅して当該増幅信号から歪信号を検出する歪検出部と、前記増幅信号から前記検出された歪信号を除去する歪除去部を有したフィードフォワード増幅器において、
   前記歪検出部において前記主増幅器により増幅される信号に対してベクトル調整する歪検出部ベクトル調整手段と、
   前記歪検出部により検出される歪信号のレベルを検出する歪レベル検出手段と、
   前記検出される歪信号のレベルが小さくなるように前記歪検出部ベクトル調整手段によるベクトル調整を制御し、前記検出される歪信号のレベルが第１の閾値以下又は第１の閾値未満となったことに応じて当該制御を停止し、前記検出される歪信号のレベルが第２の閾値以上となった又は第２の閾値を超えたことに応じて当該制御を再開する制御手段と、
   前記増幅対象となる当該フィードフォワード増幅器への入力信号のレベルを検出する入力レベル検出手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記入力レベル検出手段により検出される入力信号のレベルに応じて前記閾値を変更する、
   ことを特徴とするフィードフォワード増幅器。
2. 増幅対象となる信号を主増幅器で増幅して当該増幅信号から歪信号を検出する歪検出部と、前記増幅信号から前記検出された歪信号を除去する歪除去部を有したフィードフォワード増幅器において、
   前記歪検出部において前記主増幅器により増幅される信号に対してパイロット信号を挿入するパイロット信号挿入手段と、
   前記歪除去部において前記歪信号に対してベクトル調整する歪除去部ベクトル調整手段と、
   前記歪除去部により前記歪信号が除去された増幅信号に含まれるパイロット信号のレベルを検出するパイロットレベル検出手段と、
   前記検出されるパイロット信号のレベルが小さくなるように前記歪除去部ベクトル調整手段によるベクトル調整を制御し、前記検出されるパイロット信号のレベルが第３の閾値以下又は第３の閾値未満となったことに応じて当該制御を停止し、前記検出されるパイロット信号のレベルが第４の閾値以上となった又は第４の閾値を超えたことに応じて当該制御を再開する制御手段と、
   前記増幅対象となる当該フィードフォワード増幅器への入力信号のレベルを検出する入力レベル検出手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記入力レベル検出手段により検出される入力信号のレベルに応じて前記閾値を変更する、
   ことを特徴とするフィードフォワード増幅器。

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