JP4700623B2 - 電子回路 - Google Patents

Description

本発明は、非線形要素の入力信号を調整するための電子回路に係る。

非線形要素、例えば、電力増幅器は、信号に歪を生じさせる。増幅器により生じた歪の減少が種々の手段により試みられている。入力信号の振幅の関数としての振幅又は位相の歪は、しばしば既知の関数に類似しているので、歪は、同様の特性振舞いをもつコンポーネントで補償されている。予歪のための典型的なコンポーネントは、ダイオード、電界効果トランジスタ、又はバイポーラ接合トランジスタを含む。この解決策は簡単であるが、不正確でもある。１つのコンポーネントの特性曲線では、電力増幅器のような非線形要素の歪を充分に打ち消すことができない。

予歪は、ルックアップテーブルを使用して実行することができ、そしてこれらテーブルは、適応性を得るために更に更新することができる。というのは、増幅器の歪は、例えば、増幅器の温度、エージング、及び増幅器に供給される信号の変化により影響を受けるからである。

ルックアップテーブルではなく、一次より高い多項式を使用して、歪を推定することもできる。通常、歪を充分に打ち消すためには、次数が少なくとも５又は７でなければならない。しかしながら、これは、乗算演算の数を甚だしく増加する。

ルックアップテーブル及び多項式は、非常に複雑で、非理想的な補償回路を招き、信号処理に問題となる遅延を引き起こす。更に、多項式解決策に使用される乗算演算は、実施するのが困難で、不必要な遅延を生じさせる。従って、線形化が使用されるかどうかに関わらず、電力増幅器は、到来する信号の電力レベルが変化すれば、信号を線形に増幅することができず、これは、例えば、ＵＭＴＳ（ユニバーサル移動電話システム）、ＣＤＭＡ（コード分割多重アクセス）、及びＷＣＤＭＡ（ワイドバンドＣＤＭＡ）無線システムの場合にそうである。

本発明の目的は、非線形要素の入力信号を調整する改良された回路を提供することである。

本発明の態様によれば、非線形要素の入力信号の少なくとも１つのプロパティを調整するための電子回路において、入力信号の強度を検出するための検出器と、検出器により検出された入力信号の強度と少なくとも１つのプロパティとの間の非線形依存性の区分的近似として少なくとも１つの制御信号を形成するための少なくとも１つのアナログコントローラと、少なくとも１つのコントローラからの少なくとも１つの制御信号に基づいて入力信号の少なくとも１つのプロパティを調整するための少なくとも１つの調整回路と、を備えた電子回路が提供される。

本発明の別の態様によれば、増幅器の入力信号の振幅を調整するための電子回路において、入力信号の強度を検出するための検出器と、検出器により検出された入力信号の強度と少なくとも１つのプロパティとの間の非線形依存性の区分的近似として制御信号を形成するためのアナログコントローラと、その制御信号に基づいて入力信号の振幅を調整するための調整回路と、を備えた電子回路が提供される。

本発明の更に別の態様によれば、増幅器の入力信号の位相を調整するための電子回路において、入力信号の強度を検出するための検出器と、検出器により検出された入力信号の強度と少なくとも１つのプロパティとの間の非線形依存性の区分的近似として制御信号を形成するためのアナログコントローラと、その制御信号に基づいて入力信号の位相を調整するための調整回路と、を備えた電子回路が提供される。

本発明の更に別の態様によれば、非線形要素の入力信号の少なくとも１つのプロパティを調整する方法において、入力信号の強度を検出器により検出するステップと、検出器により検出された入力信号の強度と少なくとも１つのプロパティとの間の非線形依存性の区分的近似として少なくとも１つの制御信号を少なくとも１つのアナログコントローラにより形成するステップと、少なくとも１つのコントローラからの少なくとも１つの制御信号に基づいて入力信号の少なくとも１つのプロパティを少なくとも１つの調整回路で調整するステップと、を備えた方法が提供される。

本発明の更に別の態様によれば、入力信号の強度を検出するための検出手段と、入力信号の強度と少なくとも１つのプロパティとの間の非線形依存性の区分的近似として少なくとも１つのアナログコントローラにより制御信号を形成するための形成手段と、少なくとも１つのアナログコントローラからの制御信号に基づいて入力信号の少なくとも１つのプロパティを調整するための調整手段と、を備えた電子回路が提供される。

本発明の好ましい実施形態は、従属請求項に記載する。
本発明の方法及びシステムは、多数の効果を発揮する。この回路は、簡単であり、且つ非線形要素及び希望の振舞いに容易に同調させることができる。この回路は、遅延が短い。

以下、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。
本発明の解決策は、ＵＭＴＳ又はＷＣＤＭＡのような無線システムにおける送信器に特に適しているが、これに限定されない。

先ず、図１を参照して無線システムについて説明する。典型的なデジタル無線システムは、加入者装置１００乃至１０４と、少なくとも１つの基地局１０６と、基地局コントローラ１０８とを備えている。基地局１０６は、ノードＢと称することもでき、又、基地局コントローラ１０８は、無線ネットワークコントローラと称することもできる。加入者装置１００乃至１０４は、信号１１０乃至１１４を使用して基地局１０６と通信する。基地局１０６は、デジタル送信リンク１１６により基地局コントローラ１０８に接続することができる。加入者装置１００乃至１０４は、固定設置のターミナルでもよいし、乗物に搭載されたユーザ装置でもよいし、或いはポータブル移動ターミナルでもよい。加入者装置１００乃至１０４と基地局１０６との間の信号１１０乃至１１４は、例えば、加入者又は無線システムにより発生された音声又はデータ情報或いは制御情報であるデジタル情報を搬送する。

本発明の解決策によれば、電子回路は、非線形要素の入力信号の少なくとも１つのプロパティを調整するのに使用される。プロパティは、非線形要素の利得又は位相である。要素は、その出力電力と入力電力の関係が一定である場合、即ち出力電力をＰ_outputとし、入力電力をＰ_inputとし、そして定数をｃ₁とすれば、Ｐ_output／Ｐ_input＝ｃ₁である場合に、線形とみなすことができる。信号の強度は、電圧又は電力として測定することができる。線形要素では、出力電圧と入力電圧の関係が一定であり、即ち出力電圧をＶ_outputとし、入力電圧をＶ_inputとし、そして定数をｃ₂とすれば、Ｖ_output／Ｖ_input＝ｃ₂である。又、線形性とは、線形要素により生じる位相シフトが入力信号のあらゆる電力レベルにおいて一定であるように定義することもできる。このような場合、出力信号の位相と入力信号の位相との間の差は、入力信号の電力レベルとは独立して一定である。

例えば、図２において、電力分割器２００は、非線形要素に入力される信号を２つの成分に分割し、その第１は、検出器２０２へ入り、そしてその第２は、少なくとも１つの調整回路２０８、２１０へ送られる。第２の信号成分は、遅延されてもよく（その特徴は図２には示されていない）、その遅延は、検出器２０２及び少なくとも１つのアナログコントローラ２０４、２０６における第１の信号成分の遅延に対応する。検出器２０２は、信号の電力を検出するもので、包絡線検出器でよい。検出器２０２の出力信号は、少なくとも１つのアナログコントローラ２０４、２０６に供給され、その各々は、入力信号の検出された電力と、少なくとも１つのプロパティとの間の非線形依存性の区分的近似として制御信号を形成する。図２の例では、アナログコントローラは、振幅コントローラ２０４及び位相コントローラ２０６でよい。各アナログコントローラ２０４、２０６からの制御信号は、これら制御信号に基づいて第２信号成分の少なくとも１つのプロパティを調整するために、それに対応する調整回路２０８、２１０へ送り込むことができる。少なくとも１つのプロパティが制御された入力信号は、次いで、非線形要素２１２に入る。この非線形要素２１２は、高周波信号を増幅する電力増幅器であるから、増幅された信号は、アンテナへ供給されて、電磁放射として信号を送信することができる。又、増幅されるべき信号は、アンテナから増幅器へ送られる受信信号でもよい。高周波信号は、基本帯域信号であるか、又は搬送波で変調された信号であり、その周波数は、数Ｋｚから数ギガＨｚまで変化してもよい。従って、電子回路は、例えば、基地局又は移動装置に適用することができる。

区分的近似は、非線形要素２１２の非線形振舞いの逆でよく、ひいては、本発明の解決策の実施形態を使用して、非線形要素を線形化してもよい。さもなければ、本発明の解決策の実施形態を使用して、少なくとも１つの望ましい非線形作用を信号に対して発生してもよい。

本発明の解決策の実施形態は、非線形要素２１２の出力から少なくとも１つのコントローラ２０４、２０６へのフィードバック２１４（破線で示す）を含むことができるが、この特徴は必要とされない。このフィードバックは、非線形要素２１２の出力信号をコントローラ２０４、２０６に適したフォームに変換するフィードバックコンバータ（図示せず）を各コントローラ２０４、２０６に対して備えてもよい。非線形要素２１２の出力信号に代わって又はそれに加えて、フィードバック信号２１４は、例えば、非線形要素２１２に関する温度又は湿度のようなプロパティの情報をコントローラ２０４、２０６へ転送して、それらプロパティの作用を補償することができる。

図３には、アナログコントローラが詳細に示されている。この例は、２つの反転ステージを含む。第１ステージ３００は、検出器と実際の制御ステージ３０２との間のバッファである。この第１ステージ３００は、演算増幅器又はトランジスタ３０００と、同じ値をもつものでよい２つの抵抗器３００２及び３００４とを備え、−１の合計増幅度を生じさせる。一般に、シャント抵抗器３００４をＲ_S1とし、入力抵抗器３００２をＲ_iとすれば、この合計増幅度は、Ａ＝−Ｒ_S1／Ｒ_iとなる。バッファステージ３００は、原理的に常に必要とされるのではない。しかしながら、バッファは、検出器をコントローラから分離してコントローラの負荷を減少するように使用できる。

図３の場合と同様に、実際の制御ステージ３０２は、３つの電圧発生器３０２０乃至３０２４と、３つの非線形コンポーネント３０２６乃至３０３０と、入力抵抗器３０３２乃至３０３６と、増幅器３０３８と、シャント抵抗器３０４０とを備えることができる。増幅器３０３８は、トランジスタ又は演算増幅器でよい。一般に、実際の制御ステージ３０２は、Ｎ又はＮ＋１個の電圧発生器と、Ｎ＋１個の非線形コンポーネントとを含むことができ、但し、Ｎは少なくとも１である。Ｎ個の電圧発生器しか使用しない理由は、図３の電圧発生器３０２０に対応する第１の電圧発生器を省いてもよいからである。又、電圧発生器３０２０をバッファ３００に入れて、電圧発生器３０２０を、例えば、増幅器３０００の接地と正端子との間に結合してもよい。全ての入力抵抗３０３２乃至３０３６は必ずしも必要でなく、それらが使用される場合には、それらの数は、一般に、Ｎ＋１でよい。

アナログコントローラは、直列に結合された少なくとも１つの電圧発生器３０２０乃至３０２４と、並列結合されたダイオードのような少なくとも２つの非線形コンポーネント３０２６乃至３０３０と、演算増幅器３０３８とを含むことができる。少なくとも２つの非線形コンポーネント３０２６乃至３０３０の各々は、一連の抵抗器３０３２乃至３０３６を有し、そしてこの抵抗器３０３２乃至３０３６と直列の少なくとも２つの非線形コンポーネント３０２６乃至３０３０の各々は、少なくとも１つの電圧発生器３０２０乃至３０２４で異なる電圧にバイアスされる。シャント抵抗器３０４０をもつ演算増幅器３０３８は、次いで、非線形コンポーネント３０２６乃至３０３０の並列結合からの電圧を制御信号へと合成する。

直列結合に代わって、電圧発生器３０２０乃至３０２４は、並列に結合されてもよい。同様に、少なくとも非線形コンポーネント３０２６乃至３０３０は、直列に結合することができる。又、例えば、４つの電圧発生器を、その２つの電圧発生器が並列に結合されそして他の２つの電圧発生器が直列に結合されるように、結合することもできる。これらは、非線形コンポーネントが直列結合又は並列結合をもつように結合できる。これらコンポーネントを結合する方法は多数あり、直接結合と並列結合との間の変換（対応性）は、それ自身明らかであるから、考えられる結合についての変形例は示さない。

非線形コンポーネント３０２６乃至３０３０が順方向バイアスダイオードであって、その抵抗が考えられる最も簡単な仕方で振舞うとみなされ、その抵抗がオフセット電圧Ｕ_thより下では無限大で且つオフセット電圧Ｕ_thより上ではゼロであると仮定する。ダイオードのオフセット電圧は、０．７Ｖでよい。バッファ増幅ステージ３００は、検出器からの信号を反転する。入力信号の電圧がＵ₁＋Ｕ_thより小さいときには、入力バッファ増幅ステージ３００の入力は、−Ｕ₁−Ｕ_thより小さく、そしてコントローラの出力３４０はゼロである。又、入力電圧と、コントローラの出力３４０の電圧との間の依存性の傾斜即ち導関数は、区分的近似の第１区分において、その第１区分が線形であると仮定される場合に、ゼロとみなすことができる。

電圧として測定された入力電力がＵ₁＋Ｕ_thに達すると、抵抗器Ｒ₁３０３２と直列のダイオードＤ₁３０２６が導通を開始する。Ｕ₁＋Ｕ_thより上では、ダイオード３０２６と抵抗器３０３２との間の電圧が−Ｕ_in＋Ｕ₁＋Ｕ_thである。これは、抵抗器３０３２の電流及びコントローラの出力を上方に揺動させる。コントローラの差動利得Ｇは、ここでは、Ｇ＝（−Ｒ_S1／Ｒ_i）・（−Ｒ_S2／Ｒ₁）＝（−１）・（−Ｒ_S2／Ｒ₁）＝Ｒ_S2／Ｒ₁であり、これは、区分的近似の第２区分において、その第２区分が線形であると仮定される場合に、入力電力とコントローラの出力３４０の電圧との間の依存性の傾斜とみなすことができる。従って、スレッショルドポイントＵ₁＋Ｕ_thでは、入力電圧とコントローラの出力３４０の電圧との間の依存性は、ある近似から別の近似へと変化する。

検出器の出力電圧がＵ₁＋Ｕ₂＋Ｕ_thに達するまで信号レベルが増加する場合には、ダイオードＤ₂３０２８が抵抗器Ｒ₂３０３４を通して導通を開始する。コントローラの差動利得Ｇは、ここでは、次のように増加され、

これは、区分的近似の第３区分において、その第３区分が線形であると仮定される場合に、入力電力とコントローラの出力３４０の電圧との間の依存性の傾斜とみなすことができる。従って、スレッショルドポイントＵ₁＋Ｕ₂＋Ｕ_thでは、入力電圧とコントローラの出力３４０の電圧との間の依存性がもう一度変化する。

検出器の出力電圧がＵ₁＋Ｕ₂＋Ｕ₃＋Ｕ_thに達するまで信号レベルが更に増加する場合には、ダイオードＤ₃３０３０が抵抗器Ｒ₃３０３６を通して導通を開始する。差動利得Ｇは、ここでは、次のように増加され、

これは、区分的近似の第４区分において、その第４区分が線形であると仮定される場合に、入力電力とコントローラの出力３４０の電圧との間の依存性の傾斜とみなすことができる。従って、スレッショルドポイントＵ₁＋Ｕ₂＋Ｕ₃＋Ｕ_thでは、入力電圧とコントローラの出力３４０の電圧との間の依存性が変化する。

この種の区分的な線形近似によれば、制御信号の電圧を表わす曲線がスレッショルドポイントにおいて突然ターンし、これは、曲線がスレッショルドポイントにおいて不連続導関数を有することを意味する。実際には、ダイオードの振舞いは、著しく複雑であるとみなすことができ、従って、近似における区分は、厳密に線形ではない。これは、利点である。スレッショルドポイントでは、制御信号の傾斜は、実際には、突然ターンせず、連続する導関数を有するとみなすことができ、そして制御信号の電圧は、区分的近似において区分から区分へと円滑に変化する。スレッショルドポイントにおける円滑さは、回路を適切に設計することにより制御することができる。

電圧発生器３０２０乃至３０２４は、制御信号が区分的近似のある近似から別の近似へ変化するところの各スレッショルドポイントを決定するのに使用される。ダイオード３０２６乃至３０３０のような非線形コンポーネントは、スレッショルドポイントに影響を及ぼすことがある。

非線形要素の出力は、電圧発生器３０２０乃至３０２４及び／又は抵抗器３０３２乃至３０３６へフィードバック信号として接続されてもよい。この場合には、電圧発生器３０２０乃至３０２４及び／又は抵抗器３０３２乃至３０３６は、フィードバック信号に基づいて調整されてもよい。更に、非線形コンポーネントに基づいて、フィードバック信号は、非線形コンポーネント３０２６乃至３０３０の動作を調整してもよい。従って、制御信号の区分的に変化する電圧は、スレッショルドポイントの値と、各区分における傾斜（又は曲線形態）の勾配とに対して適応させることができる。フィードバック信号は、非線形コンポーネントの出力信号でもよいし、又はフィードバック信号は、非線形コンポーネントの状態、例えば、温度に関係して、温度ドリフトを補償するものでもよい。

この回路の利点は、非線形要素及び希望の振舞いに対してパラメータを調整できることである。区分的近似の各区分における差動利得は、適当な抵抗器３０３２乃至３０３６を選択することにより調整できる。適当な抵抗器を選択するのに代わって、調整可能な抵抗器を使用することで、抵抗値を調整することができる。コントローラの合計利得は、抵抗器３０４０により調整することができる。抵抗器３０４０は、固定値を有してもよいし、又は抵抗器３０４０は、調整可能であってもよい。コントローラにおける並列結合の数は、実際の振舞いが希望の振舞いにいかに充分に対応するか決定する。並列結合、スレッショルドポイント及び近似における区分が多いほど、実際の振舞いが希望の非線形振舞いをより正確にたどることになる。

フィードバック（図２の参照番号２１４）を使用する場合には、フィードバック信号で区分的近似のパラメータを変化させることができる。これらパラメータは、発生器３０２０乃至３０２４の電圧レベル、及び／又は抵抗器３０３２乃至３０３６の抵抗値を含んでもよい他のコンポーネントの動作値も、フィードバックにより変更することができる。これらは、スレッショルドポイント、及び区分的近似の区分の傾斜（又は形態）を変化させることができる。

図４は、非線形振舞い及びその区分的近似を示す。ｘ軸は、入力信号の検出された電力を表わし、そしてｙ軸は、歪を表わす。典型的な増幅器では、位相遅延のような歪は、信号電力が増加するときに非線形に増加する。増幅器の正規化された位相遅延が曲線４０２として示されている。コントローラの区分的な線形動作は、区分的近似４００に対応する。３つのスレッショルドポイント４０６乃至４１０は、図３の電圧発生器３０２０乃至３０２４により決定されたスレッショルドポイントに対応する。

検出器は、入力信号の電力を、振幅情報を有する電圧に変換する。検出器の出力におけるこの電圧は、入力信号の電力と、位相又は振幅のような制御されるプロパティとの間の区分的に変化する電圧依存性に変換される。電力が高いほど、コントローラの出力の電圧が高くなる。この電圧は、それに対応する調整回路を制御して、例えば、位相調整回路が、増幅器に向かう信号を進めさせ、非線形要素の位相遅れを補償するようにする。それに対応して、振幅調整回路は、増幅器に向かう信号のレベルを増加させ、非線形要素の利得低下を補償する。

再整形区分的曲線４００は、全ての入力信号電力レベルにおいて非線形要素の位相遅れを打ち消すように位相を進ませるよう選択できる。その結果、非線形要素は、全ての信号レベルに対して線形出力位相をもつことができる。

再整形区分的曲線４００は、全ての入力信号電力レベルにおいて非線形要素の増幅度の低下を打ち消すように信号を増幅するよう選択できる。その結果、非線形要素は、全ての信号レベルに対して線形出力振幅（一定利得）をもつことができる。

本発明の解決策は、一体型電子回路でもよいし又は個別電子回路でもよい。ダイオードは、ショットキーダイオードでよい。

更に、図５のフローチャートは、主たる方法ステップを示す。ステップ５００において、検出器は、入力信号の電力を検出する。ステップ５０２において、少なくとも１つのアナログコントローラが、少なくとも１つのプロパティと、検出器により検出された入力信号の電力との間の非線形依存性の区分的近似として少なくとも１つの制御信号を形成する。ステップ５０４において、少なくとも１つの調整回路が、少なくとも１つのコントローラからの少なくとも１つの制御信号に基づいて入力信号の少なくとも１つのプロパティを調整する。

図６Ａは、信号の振幅を調整するための調整回路（図２の参照番号２１０）の一実施例を示す。図６Ａの調整回路は、入力端子６００及び出力端子６０２を備えている。一般に、この回路は、入力及び出力に対して複数の端子を有してもよい。基地局又はユーザ装置の送信器でよい電圧発生器６０４は、入力端子６００に信号を供給する。又、この回路は、端子６００、６０２に関する信号入力及び信号出力をマッチングさせる作用を有するマッチングコンポーネント６０６も備えている。このマッチングコンポーネントは、回路のインピーダンスに作用を及ぼし、又、異なる特性をもつマッチングコンポーネントが回路のインピーダンスを変化させることができる。マッチングコンポーネント６０６は、例えば、伝送線で、その長さｌは、信号の波長λの１／４でよく、即ちｎ＝０、１、２、・・・∞とすれば、ｌ＝λ／４＋ｎλ／２でよい。対応的に、マッチングコンポーネントにおける位相シフトΔφ（ラジアン）は、π≒３．１４１５９２６とすれば、Δφ＝π／２＋ｎπとして表わすこともできる。伝送線のインピーダンスは、５０Ω、７５Ω、１００Ω、６００Ω、又は他の希望の値でよい。図６Ａの調整回路は、振幅調整回路の入力及び出力端子６００、６０２における抵抗値を変化させるために、マッチングコンポーネント６０６と接地との間に２つの調整可能な抵抗ユニット６０８、６１０を備えている。増幅器のような非線形要素でよい負荷６１２を出力端子６０２に結合することができる。負荷６１２により生じる振幅の非線形性は、調整回路で打ち消すことができる。

調整可能な抵抗ユニット６０８、６１０の各々は、並列及び／又は直列に結合された多数のコンポーネントを含むことができ、それらコンポーネントの少なくとも幾つかが調整可能である。又、抵抗ユニット６０８、６１０のコンポーネントは、互いに相補的なリアクタンスも有する。例えば、抵抗ユニット６０８は、調整可能なインピーダンスユニット６０８０、６０８２を含んでもよく、一方、抵抗ユニット６１０は、調整可能なインピーダンスユニット６１００、６１０２を含んでもよい。インピーダンスユニット６０８０は誘導性でありそしてインピーダンスユニット６０８２は容量性であるか、或いはその逆でもよい。抵抗ユニット６０８のインピーダンスユニット６０８０、６０８２が調整される間に、それらのリアクタンスは互いに逆に保たれ、そして調整は、抵抗ユニット６０８の抵抗値を変化させるだけでもよい。同様に、相補的なリアクタンスを有するインピーダンスユニット６１００、６１０２の調整は、抵抗ユニット６１０の抵抗値を変化させてもよい。

本発明の解決策の実施形態は、インピーダンスユニット６０８０、６０８２及び６１００、６１０２を調整するために、非線形要素６１２の出力から調整可能な抵抗ユニット６０８、６１０へのフィードバック６１４（破線で示す）を含んでもよいが、この特徴は必要ではない。

図６Ｂは、マッチングコンポーネントが４つの端子６５２乃至６５８をもつ方向性結合器であるような実施例を示す。この実施例では、２つの端子６５２、６５４が調整可能な抵抗ユニット６６０、６６２を有するが、一般的には、少なくとも１つの端子が調整可能な抵抗ユニットを有する。

図６Ｃは、マッチングコンポーネントが３つの端子６７２乃至６７６をもつ循環器６７０であるような実施例を示す。この実施例では、端子６７２が調整可能な抵抗ユニット６７８を有する。端子６７６は、端子６７４から端子６７６へ送信が伝達されるときに出力端子となる。又、他の端子が調整可能な抵抗ユニットを有してもよい。

図７は、信号の振幅を調整するための調整回路の別の実施例を示す。図７の調整回路は、入力端子７００及び出力端子７０２を備えている。一般に、この回路は、入力及び出力に対して複数の端子を有してもよい。信号発生器７０４は、入力端子７００に信号を供給する。一対の調整可能なインピーダンスユニット７０６、７０８が、信号ライン（端子７００、７０２間のライン）と接地との間に並列に結合される。接地は、ゼロ電位でもよいし、又はそれに対して信号ラインの信号を検出するところの他の基準レベルでもよい。インピーダンスユニット７０６が誘導性で、インピーダンスユニット７０８が容量性でよい。一般的に、この回路には、２対以上の調整可能なインピーダンスユニットを設けて、各対の調整可能なインピーダンスユニットを一対の入力端子と出力端子との間に配置するようにしてもよい。各対のインピーダンスユニットは、互いに相補的なリアクタンスを有する。増幅器のような非線形要素でよい負荷７１０は、出力端子７０２に結合される。図６Ａ、６Ｂ及び６Ｃの場合のように、各インピーダンスユニットは、並列及び／又は直列に結合された多数のコンポーネントを含んでもよい。

図６Ａ、６Ｂ、６Ｃ及び７に示す調整回路は、その変化し得る抵抗が、負荷へ入力される信号を希望の程度に減衰するので、調整可能な減衰器とみなすことができる。

図６Ａ、６Ｂ、６Ｃ及び７に関するインピーダンスユニットの相補的なリアクタンスは、複素数を使用して数学的に表わすことができ、インピーダンスは複素数値とみなし、その実数部分は抵抗であり、そしてその虚数部分はリアクタンスである。リアクタンスは、次いで、インダクタンス又はキャパシタンスによるものである。２つのインピーダンスユニットＺ₁＝Ｒ₁＋ｊＸ₁、Ｚ₂＝Ｒ₂＋ｊＸ₂の並列結合のインピーダンスＺは、次のように表わすことができる。

但し、Ｒ₁＋ｊＸ₁は、第１インピーダンスユニットＺ₁であり、Ｒ₂＋ｊＸ₂は、第２インピーダンスユニットＺ₂であり、Ｒ₁は、第１インピーダンスユニットの抵抗部分であり、Ｒ₂は、第２インピーダンスユニットの抵抗部分であり、Ｘ₁は、第１インピーダンスユニットのリアクタンス部分であり、Ｘ₂は、第２インピーダンスユニットのリアクタンス部分であり、そしてｊは、虚数単位である。又、インピーダンスＺは、次のように表わすこともでき、

これは、実数値を有してもよく、即ち、インピーダンスＺは、抵抗部分Ｒ₁と抵抗部分Ｒ₂が同じ値を有し、即ちＲ₁＝Ｒ₂である場合、及びリアクタンス部分Ｘ₁がリアクタンス部分Ｘ₂の逆であり、即ちＸ₁＝−Ｘ₂である場合には、抵抗性でもよい。インピーダンスＺが純粋な抵抗であるときには、並列インピーダンスＺ₁、Ｚ₂の値が互いに複素共役であり、即ち、次のようになる。
Z₁ = R₁ + jX_1、

以上、添付図面の実施例を参照して、本発明を説明したが、本発明は、それに限定されるものではなく、特許請求の範囲内で多数の仕方で変更することができる。

無線システムを示す図である。 調整回路を示す図である。 コントローラ回路を示す図である。 制御されるプロパティと入力信号強度との間の依存性を示すグラフである。 方法ステップのフローチャートである。 送信ラインを伴う調整回路を示す図である。 方向性結合器を伴う調整回路を示す図である。 循環器を伴う調整回路を示す図である。 信号発生器と負荷との間の調整回路を示す図である。

Claims (13)

1. 非線形要素の入力信号の少なくとも１つのプロパティを調整するための電子回路であって、
   入力信号の強度を検出するための強度手段と、
   少なくとも１つの電圧発生手段と、
   アナログ制御手段と、
   調整手段と
   を備え、
   前記アナログ制御手段は、前記強度手段により検出された入力信号の強度と少なくとも１つのプロパティとの間の非線形依存性の区分的近似として制御信号を形成するための、前記少なくとも１つの電圧発生手段で異なる電圧レベルに各々バイアスされる少なくとも２つのダイオード手段を備え、
   前記アナログ制御手段は、前記ダイオード手段からの出力信号を前記制御信号へと合成するように構成され、
   前記調整手段は、前記制御信号に基づき前記入力信号の少なくとも１つのプロパティを調整するよう構成されている
   ことを特徴とする、電子回路。
2. 前記調整手段は、前記制御信号に基づいて入力信号の振幅を調整するよう構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の回路。
3. 前記調整手段は、前記制御信号に基づいて入力信号の位相を調整するよう構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の回路。
4. 前記少なくとも１つのアナログ制御手段は、区分的近似が区分的線形近似を含むような区分的近似として前記制御信号を形成するよう構成されることを特徴とする、請求項１に記載の回路。
5. 前記少なくとも１つのアナログ制御手段は、入力信号の強度と少なくとも１つのプロパティとの間の異なる依存性を区分的近似の異なる区分において持つように構成されることを特徴とする、請求項１に記載の回路。
6. 前記回路は、更に、フィードバック信号に基づいて区分的近似のパラメータを変更するために前記ダイオード手段の出力から前記少なくとも１つのアナログ制御手段へのフィードバックを含むことを特徴とする、請求項１に記載の回路。
7. 前記少なくとも１つのアナログ制御手段は、少なくとも２つのステージを備え、その第１ステージは、バッファ手段を含み、そしてその第２ステージは、
   直列抵抗手段を有している少なくとも２つのダイオード、
   増幅手段、
   のうちの少なくとも１つを含み、
   前記増幅手段は、前記少なくとも２つのダイオード手段から出力される信号を制御信号へと合成するように構成されたことを特徴とする、請求項１に記載の回路。
8. 前記制御信号を形成するための前記少なくとも１つのアナログ制御手段は、少なくとも１つのプロパティと入力信号の強度との間の非線形依存性の区分的近似を含み、前記少なくとも１つのプロパティは、利得又は位相を含むことを特徴とする、請求項１に記載の回路。
9. 非線形要素の入力信号の少なくとも１つのプロパティを調整する方法であって、
   入力信号の強度を検出器により検出するステップと、
   前記検出器により検出された入力信号の強度と少なくとも１つのプロパティとの間の非線形依存性の区分的近似としての制御信号を、少なくとも１つの電圧発生手段で異なる電圧レベルに各々バイアスされる少なくとも２つのダイオードを備えた、少なくとも１つのアナログコントローラにより形成するステップと、
   前記少なくとも１つのアナログコントローラからの制御信号に基づいて、前記入力信号の少なくとも１つのプロパティを、少なくとも１つの調整回路で調整するステップと、
   を備えたことを特徴とする、方法。
10. 区分的線形近似としての前記制御信号を、前記少なくとも１つのアナログコントローラにより近似することを特徴とする、請求項９に記載の方法。
11. 区分的近似の異なる区分において、入力信号の強度と少なくとも１つのプロパティとの間の異なる依存性を、前記少なくとも１つのアナログコントローラにより近似することを特徴とする、請求項９に記載の方法。
12. ダイオードの出力から前記少なくとも１つのアナログコントローラへフィードバック信号を入力し、そしてそのフィードバック信号に基づいて区分的近似におけるパラメータを変更することを特徴とする、請求項９に記載の方法。
13. 入力信号の強度を検出するための検出手段と、
    少なくとも１つの電圧発生手段と、
    アナログ制御手段と、
    調整手段と
    を備え、
    前記アナログ制御手段は、前記検出手段により検出された入力信号の強度と少なくとも１つのプロパティとの間の非線形依存性の区分的近似として制御信号を形成するための、前記少なくとも１つの電圧発生手段で異なる電圧レベルに各々バイアスされる少なくとも２つのダイオード手段を備え、
    前記アナログ制御手段は、前記ダイオード手段からの出力信号を前記制御信号へと合成するように構成され、
    前記調整手段は、前記制御信号に基づき前記入力信号の少なくとも１つのプロパティを調整するよう構成されている
    ことを特徴とする、送信器。

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