JP6887200B2

JP6887200B2 - 増幅装置

Info

Publication number: JP6887200B2
Application number: JP2015065366A
Authority: JP
Inventors: 慧介大石; 和秀早川; 禎央松嶋; 健輔三浦; 健一三木; 勇人藤島
Original assignee: THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Current assignee: THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Priority date: 2015-03-26
Filing date: 2015-03-26
Publication date: 2021-06-16
Anticipated expiration: 2035-03-26
Also published as: JP2016184908A

Description

本発明は、増幅装置に関するものである。

図７は、増幅装置の出力電圧と効率／歪みの関係を示す図である。この図において、間隔の長い破線（Ｃｅ１）はドレイン電圧が高い場合の効率を示し、間隔の短い破線（Ｃｄ１）はドレイン電圧が高い場合の歪み特性を示す。また、一点鎖線（Ｃｅ２）はドレイン電圧が低い場合の効率を示し、二点鎖線（Ｃｄ２）はドレイン電圧が低い場合の歪み特性を示している。図７に示すように、ドレイン電圧を低くすると効率が良くなるが歪み特性が悪くなり、ドレイン電圧を高くすると効率が悪くなるが歪み特性が良くなる。そこで、出力電力が大きい場合にはドレイン電圧を高く設定し、出力電力が小さい場合にはドレイン電圧を低く設定することで、効率と歪み特性の最適な動作点を保つようにしている。

従来、ドレイン電圧を信号に応じて制御する技術としては、例えば、特許文献１および特許文献２に示すような技術が存在する。

特許文献１に開示された技術では、変調信号の包絡線に合わせてドレイン電圧を上下させることで、効率と歪み特性の最適な動作点を保つようにしている。

また、特許文献２に開示された技術では、入力の平均電力に応じてドレイン電圧を上下させることで、効率と歪み特性の最適な動作点を保つようにしている。

ＷＯ２０１１／００２０９９号公報特開２０１４−５７１７８号公報

ところで、特許文献１に開示された技術では、信号の帯域幅が広い場合（例えば、数十ＭＨｚ以上である場合）には、電源電圧を高い周波数でスイッチングする必要があることから、電源が大型化するとともに、高コスト化するという問題点がある。

また、特許文献２に開示された技術では、平均電力によって制御することから、高い周波数での制御は必要ないが、電力が変化する場合に電源電圧の変化が追従できないために歪みが発生するという問題点がある。

本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、信号の電力が変化した場合でも歪みを生じない増幅装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明は、信号を増幅して出力する増幅装置において、前記信号を増幅する増幅手段と、前記信号の電力を検出する検出手段と、前記検出手段によって前記信号の電力が増加することが検出された場合には、前記増幅手段に供給する電源電圧を電力が増加する前に上昇させ、前記信号の電力が減少することが検出された場合には、前記増幅手段に供給する電源電圧を電力が減少した後に低下させる制御を行う制御手段と、前記信号を一定の時間遅延して前記増幅手段に供給する遅延手段と、前記検出手段によって検出された前記信号の電力の増加または減少に応じて前記電源電圧を増減させるタイミングを記憶する記憶部と、を有し、前記制御手段は、前記記憶部に記憶された前記タイミングに基づいて、前記遅延手段に入力される前の前記信号の電力が増加することが前記検出手段によって検出された場合には、前記遅延手段によって遅延された前記信号の当該部分が前記増幅手段に入力される前に前記電源電圧を増加させるように前記電源電圧を制御するとともに、前記増幅手段から出力される前記信号の電力が減少することが前記検出手段によって検出された場合には、電力が減少した後に前記電源電圧を減少させるように前記電源電圧を制御する、ことを特徴とする。
このような構成によれば、信号の電力が変化した場合でも歪みが発生することを防止で
きる。また、信号の電力が増加する前に電源電圧を上昇させる回路を簡易に構成することができる。

また、本発明は、前記制御手段は、前記増幅手段から出力される前記信号の電力が減少することが前記検出手段によって検出された場合には、電力が減少した後に前記電源電圧を減少させることを特徴とする。
このような構成によれば、増幅手段における遅延も含めて電源電圧の制御を行うことができる。

また、本発明は、前記制御手段は、前記信号の電力の増加量または減少量に応じて、前記電源電圧の上昇量または低下量を調整することを特徴とする。
このような構成によれば、電力の増加量または減少量に応じて電源電圧を調整することで、歪みの発生をより確実に防ぐことができる。

また、本発明は、前記制御手段は、前記信号の電力の増加量または減少量に応じて、前記電源電圧を上昇するタイミングまたは低下するタイミングを調整することを特徴とする。
このような構成によれば、電力の増加量または減少量に応じて電源電圧を制御するタイミングを調整することで、歪みの発生をより確実に防ぐことができる。

また、本発明は、前記増幅手段の温度に応じて、前記電源電圧の上昇量もしくは低下量または前記電源電圧の上昇するタイミングもしくは低下するタイミングを調整することを特徴とする。
このような構成によれば、増幅手段の温度特性を考慮して電源電圧を制御することで、歪みの発生をより確実に防ぐことができる。
また、本発明は、前記制御手段は、前記増幅手段から出力された信号を参照して前記信号の電力の減少を検出することを特徴とする。

本発明によれば、信号の電力が変化した場合でも歪みを生じない増幅装置を提供することができる。

本発明の第１実施形態に係る増幅装置の構成例を示す図である。図１に示す第１実施形態の動作の概要を説明する図である。図１に示す第１実施形態の動作の詳細を説明する図である。図１に示す第１実施形態の動作の詳細を説明するフローチャートである。本発明の第２実施形態に係る増幅装置の構成例を示す図である。本発明の第３実施形態に係る増幅装置の構成例を示す図である。従来の増幅装置の動作を説明する図である。

次に、本発明の実施形態について説明する。

（Ａ）本発明の第１実施形態の構成の説明
図１は、本発明の第１実施形態に係る増幅装置の構成例を示すブロック図である。図１に示すように、本発明の実施形態に係る増幅装置は、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）１０、アンプ２０、電源２１、および、電圧可変部２２を主要な構成要素としている。なお、図１に示す第１実施形態は、例えば、基地局に配置され、電力を増幅して出力する増幅装置として構成される。

ＤＳＰ１０は、送信信号入出力部１１、遅延部１２、平均電力検出部１３、平均電力変化検出部１４、ＬＵＴ（Look Up Table）１５、および、電圧タイミング制御部１６を有しており、入力された信号を遅延して出力するとともに、信号の電力の変化に応じて電圧可変部２２を制御する。

ここで、送信信号入出力部１１は、例えば、基地局から送信する送信信号を入力し、平均電力検出部１３および遅延部１２に出力する。遅延部１２は、送信信号入出力部１１から供給される信号を所定の時間τ遅延して出力する。

平均電力検出部１３は、送信信号入出力部１１から供給される信号の平均電力を検出して出力する。平均電力変化検出部１４は、平均電力検出部１３によって検出された電力の変化を検出して電圧タイミング制御部１６に出力する。

ＬＵＴ１５は、電力、電源電圧、および、制御タイミングに関する情報を格納したテーブルである。電圧タイミング制御部１６は、平均電力変化検出部１４によって検出された電力の変化に対応する制御情報をＬＵＴ１５から取得し、取得した情報に基づいて、電圧可変部２２を制御する。

アンプ２０は、電圧可変部２２から供給される電源電圧を用いて遅延部１２から供給される信号を増幅して出力する。電源２１は、直流電圧源であり、所定の電源電圧を生成して電圧可変部２２に供給する。電圧可変部２２は、電圧タイミング制御部１６の制御に基づいて電源２１から供給される電源電圧を調整してアンプ２０に供給する。

（Ｂ）本発明の第１実施形態の動作の説明
つぎに、本発明の第１実施形態の動作について説明する。図２は、図１に示す第１実施形態の動作の概要を説明するタイミング図である。なお、図２では、動作の概要を説明するために、実際の動作よりも簡略化して示している。詳細な動作については、図３を参照して後述する。

図２（Ａ）は、送信信号入出力部１１に入力される信号の一例を示している。図２（Ａ）に示す信号は、タイミングｔ１で電力が増加し、タイミングｔ４で電力が減少している。このような信号は、平均電力検出部１３に供給されるとともに遅延部１２に供給される。

平均電力検出部１３は、送信信号入出力部１１から供給される信号の平均電力を検出し、平均電力変化検出部１４に検出結果を供給する。また、遅延部１２は、送信信号入出力部１１から供給される信号を時間τ遅延して出力する。図２（Ｂ）は、遅延部１２から出力される信号を示している。図２（Ｂ）に示すように、遅延部１２から出力される信号は、図２（Ａ）に示す信号が時間τ遅延された信号となる。

平均電力変化検出部１４は、平均電力検出部１３から供給される検出結果に基づいて、電力の変化を検出する。図２（Ｃ）は、平均電力変化検出部１４による検出結果を示している。この図２（Ｃ）に示す例では、タイミングｔ１において電力が増加（ＵＰ）することが検出され、また、タイミングｔ３において電力が減少（ＤＯＷＮ）することが検出されている。このような検出結果は、電圧タイミング制御部１６に供給される。

電圧タイミング制御部１６は、平均電力変化検出部１４の検出結果とＬＵＴ１５を参照して、電圧可変部２２を制御する。より詳細には、ＬＵＴ１５には電力が増加する場合の制御のタイミングであるＴｕと、電力が減少する場合の制御のタイミングであるＴｄとが格納されているので、平均電力変化検出部１４によって電力が増加することが検出された場合には電力の増加が検出されたタイミングからＴｕ経過後に電源電圧を上昇させ、電力が減少することが検出された場合には電力の減少が検出されたタイミングからＴｄ経過後に電源電圧を低下させる。より詳細には、図２（Ｄ）に示すように、タイミングｔ１において電力の増加が検出されてから時間Ｔｕ経過後に電源電圧を上昇させる制御を行うとともに、タイミングｔ４において電力の減少が検出されてから時間Ｔｄ経過後に電源電圧を低下させる制御を行う。これにより、電圧可変部２２からは図２（Ｄ）に示すような電源電圧がアンプ２０に供給される。

アンプ２０には、遅延部１２によって時間τ遅延された図２（Ｂ）に示す信号が供給される。このため、タイミングｔ３において信号の電力が増加する場合、その前のタイミングであるタイミングｔ２において電源電圧が上昇されるので、アンプ２０に高い電源電圧が供給されている状態で、信号の電力が増加する。これにより、信号の歪みが増加することを防止できる。また、タイミングｔ５において信号の電力が減少する場合、減少した後のタイミングであるタイミングｔ６において電源電圧が低下されるので、アンプ２０に供給される信号の電力が減少し終わった状態で、電源電圧が低下する。これにより、信号の歪みが増加することを防止できる。

以上に説明したように、第１実施形態では、アンプ２０に供給される信号の電力が増加する前にアンプ２０の電源電圧が上昇され、アンプ２０に供給される信号の電力が減少した後にアンプ２０の電源電圧が低下されるので、電力が変化した場合でも歪みが増加することを防止できる。

つぎに、図３を参照して、図１に示す第１実施形態の詳細な動作について説明する。図３（Ａ）は、図１に示す送信信号入出力部１１に供給される信号の電力を示している。この図３（Ａ）に示すように、送信信号入出力部１１に供給される信号が、例えば、携帯電話の基地局から送信される信号である場合、そのときどきの通信者の人数や、各人の通信量に応じて変化する。ここで、送信信号は、一例として、１［ミリ秒］を単位とするサブフレームが所定の個数（例えば、１０個）集まってフレームを構成する。通信を行う際にはフレームまたはサブフレーム単位で情報が送受信されるので、電力はミリ秒単位で変動する。図３（Ａ）はミリ秒単位で変動する送信信号を示している。

図１に示す第１実施形態では、平均電力検出部１３は、図３（Ａ）に示す送信信号を、例えば、マイクロ秒単位のサンプリング周期でサンプリングするとともに、電力の変動の単位であるミリ秒単位で平均する。そして、図３（Ａ）に示す閾値Ｔｈ１，Ｔｈ２と平均した電力を比較し、その時点の電力がどの範囲（Ｔｈ１未満、Ｔｈ１以上Ｔｈ２未満、または、Ｔｈ２以上のいずれかの範囲）に属するかを求め、平均電力変化検出部１４に通知する。

平均電力変化検出部１４は、平均電力検出部１３によって検出された平均電力の変化を検出する。より詳細には、平均電力変化検出部１４は、平均電力が閾値Ｔｈ１，Ｔｈ２を横切って増加または減少したことを検出するとともに、閾値を１つ横切ったかまたは２つ横切ったかを検出し、検出結果を電圧タイミング制御部１６に供給する。例えば、タイミングｔ１では、閾値Ｔｈ１を１つ横切って増加しているので図３（Ｃ）に示すように、ＵＰ１（１つ横切って増加）として検出される。また、タイミングｔ５では、閾値Ｔｈ２，Ｔｈ１を２つ横切って減少しているのでＤＯＷＮ２（２つ横切って減少）として検出される。さらに、タイミングｔ７では、閾値Ｔｈ１，Ｔｈ２を２つ横切って増加しているのでＵＰ２（２つ横切って増加）として検出される。なお、図３では、閾値を１つ横切って減少する例（ＤＯＷＮ１）が示されていないが、もちろん、閾値を１つ横切って減少する場合も存在する。

電圧タイミング制御部１６は、平均電力変化検出部１４による検出結果をＬＵＴ１５に照らし合わせて、アンプ２０に供給する電源電圧と、電源電圧を変化させるタイミングを特定する。ＬＵＴ１５には、例えば、信号の電力が属する範囲として「Ｔｈ１未満」、「Ｔｈ１以上Ｔｈ２未満」、「Ｔｈ２以上」と、それぞれの範囲に対応する電圧として「Ｖ１」、「Ｖ２」、「Ｖ３」（但し、Ｖ３＞Ｖ２＞Ｖ１）とが対応付けて格納されている。また、閾値を１つ横切って増加する場合のタイミングとして「Ｔｕ１」、閾値を２つ横切って増加する場合のタイミングとして「Ｔｕ２」、閾値を１つ横切って減少する場合のタイミングとして「Ｔｄ１」、閾値を２つ横切って減少する場合のタイミングとして「Ｔｄ２」が格納されている。電圧タイミング制御部１６は、平均電力変化検出部１４から供給される検出結果が、例えば、「Ｔｈ１以上Ｔｈ２未満」であり、また、閾値を１つ横切って増加した場合（ＵＰ１である場合）には、電源電圧として「Ｖ２」を特定し、制御のタイミングとして「Ｔｕ１」を特定し、この結果に基づいて電圧可変部２２を制御する。例えば、タイミングｔ１では、Ｔｈ１未満の範囲からＴｈ１以上Ｔｈ２未満の範囲に閾値Ｔｈ１を１つ横切って増加しているので、図３（Ｄ）に示すように、タイミングｔ１からＴｕ１遅れたタイミングで電源電圧がＶ１からＶ２に上昇される。また、タイミングｔ３では、Ｔｈ１以上Ｔｈ２未満の範囲からＴｈ２以上の範囲に閾値Ｔｈ２を１つ横切って増加しているので、図３（Ｄ）に示すように、タイミングｔ３からＴｕ１遅れたタイミングで電源電圧がＶ２からＶ３に上昇される。また、タイミングｔ５では、Ｔｈ２以上の範囲からＴｈ１未満の範囲に閾値Ｔｈ２，Ｔｈ１を２つ横切って減少しているので、図３（Ｄ）に示すように、タイミングｔ５からＴｄ２遅れたタイミングで電源電圧がＶ３からＶ１に低下される。また、タイミングｔ７では、Ｔｈ１未満の範囲からＴｈ２以上の範囲に閾値Ｔｈ２，Ｔｈ１を２つ横切って増加しているので、図３（Ｄ）に示すように、タイミングｔ７からＴｕ２（≒０）遅れたタイミングで電源電圧がＶ１からＶ３に上昇される。

一方、遅延部１２は、送信信号入出力部１１から供給される図３（Ａ）に示す信号を、例えば、時間τ遅延し、図３（Ｂ）に示す信号として出力する。この結果、アンプ２０には、図３（Ｂ）に示す信号が入力される。

ここで、アンプ２０には、図３（Ｄ）に示す電源電圧が電圧可変部２２から供給される。このため、例えば、図３（Ｂ）に示すタイミングｔ２においてアンプ２０に供給される信号の電力が増加する場合、それに先行するタイミングで電源電圧がＶ１からＶ２に上昇されるので、電源電圧の不足によって、例えば、クリッピング歪みが生じることを防止できる。また、タイミングｔ４においてアンプ２０に供給される信号の電力が増加する場合、それに先行するタイミングで電源電圧がＶ２からＶ３に上昇されるので、電源電圧の不足によって、クリッピング歪み等が生じることを防止できる。また、タイミングｔ６においてアンプ２０に供給される信号の電力が減少する場合、電力が減少した後のタイミングで電源電圧がＶ３からＶ１に低下されるので、電源電圧の不足によって、クリッピング歪み等が生じることを防止できる。さらに、タイミングｔ８においてアンプ２０に供給される信号の電力が増加する場合、それに先行するタイミングで電源電圧がＶ１からＶ３に上昇されるので、電源電圧の不足によって、クリッピング歪み等が生じることを防止できる。

以上に説明したように、本発明の第１実施形態によれば、アンプ２０に入力される信号の電力が増加する場合には先行して電源電圧を上昇させ、信号の電力が減少する場合には減少が完了した後に電源電圧を低下させるようにしたので、電源電圧の不足に起因して、例えば、アンプ２０から出力される信号がクリッピング歪み等を生じることを防止できる。

また、以上の第１実施形態では、信号の電力の増減の大小に応じたタイミングで、電源電圧を変化するタイミングを調整するようにしたので、信号の電力の増加量または減少量に応じた適切なタイミングで電源電圧を制御することができる。このため、信号の電力が傾きを持って増加または減少する場合でも、適切なタイミングで制御を行うことができる。

つぎに、図４を参照して、図１に示す第１実施形態で実行される処理の流れについて説明する。図４に示すフローチャートの処理が開始されると、以下のステップが実行される。

ステップＳ１０では、送信信号入出力部１１は、ＤＳＰ１０の外部から供給される送信信号を入力し、平均電力検出部１３に供給する。

ステップＳ１１では、平均電力検出部１３は、送信信号入出力部１１から供給される信号の平均電力を検出する。より詳細には、平均電力検出部１３は、ミリ秒を単位として変動する信号を、例えば、マイクロ秒をサンプリング周期としてサンプリングし、ミリ秒単位で平均値を算出し、平均電力変化検出部１４を介して電圧タイミング制御部１６に供給する。

ステップＳ１２では、電圧タイミング制御部１６は、平均電力検出部１３から供給される平均電力と閾値とを比較する。例えば、電圧タイミング制御部１６は、平均電力検出部１３から供給される平均電力と閾値Ｔｈ１，Ｔｈ２とを比較し、これらの大小関係を求める。

ステップＳ１３では、電圧タイミング制御部１６は、ステップＳ１２における比較結果に基づいて電源電圧を決定する。例えば、電圧タイミング制御部１６は、閾値Ｔｈ１，Ｔｈ２との大小関係に基づいて、電源電圧をＶ１〜Ｖ３のいずれかに決定する。

ステップＳ１４では、平均電力変化検出部１４は、電力の変化を検出し、電圧タイミング制御部１６に供給する。例えば、平均電力変化検出部１４は、信号の電力が閾値をいくつ横切って増加したか、または、減少したかを検出し、電圧タイミング制御部１６に通知する。より詳細には、平均電力変化検出部１４は、例えば、図３（Ｃ）に示す、ＵＰ１，ＵＰ２，ＤＯＷＮ１，ＤＯＷＮ２のいずれかを特定する。

ステップＳ１５では、電圧タイミング制御部１６は、電力が増加したか否かを判定し、増加したと判断した場合（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）にはステップＳ１６に進み、それ以外の場合（ステップＳ１５：Ｎｏ）にはステップＳ１８に進む。例えば、ステップＳ１４においてＵＰ１またはＵＰ２と判定された場合には、ステップＳ１６に進む。

ステップＳ１６では、電圧タイミング制御部１６は、ステップＳ１４における検出結果に基づいて、Ｔｕ１またはＴｕ２のいずれかを選択する。例えば、ステップＳ１４においてＵＰ１と判定された場合にはＴｕ１を選択し、ＵＰ２と判定された場合にはＴｕ２を選択する。

ステップＳ１７では、電圧タイミング制御部１６は、ステップＳ１６における選択結果に基づいて、Ｔｕ１またはＴｕ２のタイミングで電源電圧を上昇させる。例えば、ステップＳ１６においてＴｕ１が選択された場合にはＴｕ１のタイミングで電源電圧を上昇させ、Ｔｕ２が選択された場合にはＴｕ２のタイミングで電源電圧を上昇させる。

ステップＳ１８では、電圧タイミング制御部１６は、電力が減少したか否かを判定し、減少したと判断した場合（ステップＳ１８：Ｙｅｓ）にはステップＳ１９に進み、それ以外の場合（ステップＳ１８：Ｎｏ）にはステップＳ２１に進む。例えば、ステップＳ１４においてＤＯＷＮ１またはＤＯＷＮ２と判定された場合には、ステップＳ１９に進む。

ステップＳ１９では、電圧タイミング制御部１６は、ステップＳ１４における検出結果に基づいて、Ｔｄ１またはＴｄ２のいずれかを選択する。例えば、ステップＳ１４においてＤＯＷＮ１と判定された場合にはＴｄ１を選択し、ＤＯＷＮ２と判定された場合にはＴｄ２を選択する。

ステップＳ２０では、電圧タイミング制御部１６は、ステップＳ１９における選択結果に基づいて、Ｔｄ１またはＴｄ２のタイミングで電源電圧を低下させる。例えば、ステップＳ１９においてＴｄ１が選択された場合にはＴｄ１のタイミングで電源電圧を低下させ、Ｔｄ２が選択された場合にはＴｄ２のタイミングで電源電圧を低下させる。

ステップＳ２１では、電圧タイミング制御部１６は、処理を継続するか否かを判定し、処理を継続すると判定した場合（ステップＳ２１：Ｙｅｓ）にはステップＳ１０に戻って前述の場合と同様の処理を繰り返し、それ以外の場合（ステップＳ２１：Ｎｏ）には処理を終了する。

以上の処理によれば、図３を参照して前述した動作を実行することができる。

（Ｃ）本発明の第２実施形態の説明
つぎに、本発明の第２実施形態について説明する。図５は本発明の第２実施形態の構成例を示す図である。なお、図５において、図１と対応する部分には同一の符号を付してその説明を省略する。図５では、図１に比較すると、電圧タイミング制御部１５が遅延部１２の遅延量を制御する構成となっている。これ以外の構成は図１の場合と同様である。

つぎに、図５に示す第２実施形態の動作について説明する。第２実施形態では、信号の電力が増加する場合、電圧タイミング制御部１５は遅延部１２の遅延量を増加させ、信号の電力が減少する場合、電圧タイミング制御部１５は遅延部１２の遅延量を減少させる。このような構成によれば、例えば、図３に示す場合において、Ｔｕ１＝Ｔｕ２，Ｔｄ１＝Ｔｄ２に設定しておき、遅延部１２の遅延量を調整することで、図３（Ｄ）に示すタイミングで電源電圧を変化させるようにすることができる。すなわち、Ｔｕ２の場合には遅延部１２の遅延量をτから（Ｔｕ１−Ｔｕ２）減少させ、Ｔｄ２の場合には遅延量をτから（Ｔｄ２−Ｔｄ１）増加させることで、信号の電力の増加量または減少量によらず、電圧タイミング制御部１５による電圧を調整するタイミングを一定にすることができる。

以上に説明したように、本発明の第２実施形態によれば、電圧タイミング制御部１５は遅延部１２の遅延量を調整するようにしたので、例えば、電圧タイミング制御部１６によるタイミング制御は一定にし、遅延部１２によってタイミングを調整することができる。

（Ｅ）本発明の第３実施形態の説明
つぎに、本発明第３実施形態について説明する。図６は本発明の第３実施形態の構成例を示す図である。なお、図６において、図１と対応する部分には同一の符号を付してその説明を省略する。図６では、図１に比較すると、分配部３１，３２が新たに付加され、また、平均電力検出部１３が平均入力電力検出部３３と平均出力電力検出部４３に置換され、平均電力変化検出部１４が平均入力電力増加検出部３４と平均出力電力減少検出部４４に置換されている。これら以外の構成は、図１の場合と同様である。

ここで、分配部３１は、送信信号入出力部１１から出力される信号を分配し、平均入力電力検出部３３と遅延部１２に供給する。平均入力電力検出部３３は、分配部３１から供給される信号の電力を検出し、平均入力電力増加検出部３４に供給する。平均入力電力増加検出部３４は、平均入力電力検出部３３によって検出された電力の増加を検出し、電圧タイミング制御部１５に供給する。

分配部３２は、アンプ２０から出力される信号を分配し、平均出力電力検出部４３に供給するとともに出力信号として後段の回路に供給する。平均出力電力検出部４３は、分配部３２から供給される信号の電力を検出し、平均出力電力減少検出部４４に供給する。平均出力電力減少検出部４４は、平均出力電力検出部４３によって検出された電力の減少を検出し、電圧タイミング制御部１５に供給する。

つぎに、図６に示す第３実施形態の動作について説明する。第３実施形態では、信号の電力の増加は平均入力電力増加検出部３４によって検出され、信号の電力の減少は平均出力電力減少検出部４４によって検出される。より詳細には、平均入力電力検出部３３は、遅延部１２による遅延前の信号（例えば、図３（Ａ）の信号）の電力を検出し、平均入力電力増加検出部３４は、平均入力電力検出部３３によって検出された電力の増加を検出する。電圧タイミング制御部１６は、平均入力電力増加検出部３４によって検出された電力の増加のタイミング（例えば、図３のｔ１のタイミング）から時間Ｔｕ１後に電源電圧を上昇させる制御を行う。

また、平均出力電力検出部４３は、遅延部１２による遅延後の信号（例えば、図３（Ｂ）の信号）の電力を検出し、平均出力電力減少検出部４４は、平均出力電力検出部４３によって検出された電力の減少を検出する。電圧タイミング制御部１６は、平均出力電力減少検出部４４によって検出された電力の減少のタイミング（例えば、図３のｔ６のタイミング）から所定の時間後に電源電圧を低下される制御を行う。

以上に説明したように、本発明の第３実施形態によれば、信号の電力の増加は遅延部１２の入力信号で検出し、信号の電力の減少はアンプ２０の出力信号で検出するようにしたので、例えば、図２の例では、電力の増加を検出したタイミングからＴｕ後に電源電圧を増加させる制御を実行するとともに、電力の減少を検出したタイミングからＴｕ後に電源電圧を減少させる制御を実行するようにすることができる。すなわち、電力の増加および減少に拘わらす同じＴｕ後に制御を行うようにすることができる。なお、図３の例では、Ｔｕ１とＴｄ１およびＴｕ２とＴｄ２として同じ値を用いて制御を行うことができる。

また、本発明の第３実施形態では、アンプ２０の出力信号に基づいて信号の電力の減少を検出するようにしたので、アンプ２０が遅延を有する場合には、アンプ２０の遅延も含めてタイミングを設定することができるので、電力の減少時のタイミングを適切に設定することができる。

（Ｃ）変形実施形態の説明
以上の実施形態は一例であって、本発明が上述したような場合のみに限定されるものでないことはいうまでもない。例えば、図３に示す例では、閾値Ｔｈ１，Ｔｈ２の２つを設定し、これら２つの閾値との比較によって電源電圧を設定するようにしたが、閾値は１つであっても、あるいは３つ以上であってもよい。

また、図３に示す例では、閾値を１つ横切って電力が増加する場合には一律にＴｕ１とし、閾値を１つ横切って電力が減少する場合には一律にＴｄ１としたが、例えば、閾値に応じて設定するようにしてもよい。例えば、閾値Ｔｈ１を１つ横切って増加する場合にはＴｕ１１とし、閾値Ｔｈ２を１つ横切って増加する場合にはＴｕ１２（Ｔｕ１１とは異なる値）としてもよい。同様に、閾値Ｔｈ１を１つ横切って減少する場合にはＴｄ１１とし、閾値Ｔｈ２を１つ横切って減少する場合にはＴｄ１２（Ｔｄ１１とは異なる値）としてもよい。

また、図６に示す第３実施形態では、アンプ２０の出力信号を参照して電力の減少を検出するようにしたが、遅延部１２の出力信号を参照して電力の減少を検出するようにしてもよい。

また、以上の各実施形態では、信号の電力のみを参照して、電源電圧と制御のタイミングを決定するようにしたが、これ以外の要素を参照して電源電圧と制御のタイミングを決定するようにしてもよい。例えば、アンプ２０の温度を検出し、アンプ２０の温度に応じて電源電圧の上昇量または低下量と、制御のタイミングを決定するようにしてもよい。具体的には、アンプ２０にＭＯＳ−ＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）を使用している場合、温度が上昇するとＭＯＳ−ＦＥＴの動作速度が遅くなることから、温度に応じて図３に示すＴｕ１，Ｔｕ２，Ｔｄ１，Ｔｄ２を調整するようにしてもよい。また、温度が上昇すると、ＭＯＳ−ＦＥＴの内部抵抗が増加するので、温度の上昇に応じて電源電圧を上昇するようにしてもよい。

また、図２および図３の例では、電力の変化はごく短時間で生じるようにしているが、電力がある程度の時間をかけて変化する場合や電力が増加する場合と減少する場合で変化に要する時間が異なる場合も想定される。そのような場合には、電力の変化に要する時間に応じてＴｕ１，Ｔｕ２，Ｔｄ１，Ｔｄ２を設定するようにすればよい。

また、以上の各実施形態では、基地局の増幅装置を例に挙げて説明したが、これ以外の用途に本発明を適用可能であることはいうまでもない。

１０ＤＳＰ
１１送信信号入出力部
１２遅延部（遅延手段）
１３平均電力検出部（電力検出部）
１４平均電力変化検出部
１５ＬＵＴ
１６電圧タイミング制御部（制御手段）
２０アンプ
２１電源
２２電圧可変部
３１，３２分配部
３３平均入力電力検出部
３４平均入力電力増加検出部
４３平均出力電力検出部
４４平均出力電力減少検出部

Claims

信号を増幅して出力する増幅装置において、
前記信号を増幅する増幅手段と、
前記信号の電力を検出する検出手段と、
前記検出手段によって前記増幅手段により増幅される前の信号の電力が増加することが検出された場合には、前記増幅手段に供給する電源電圧を電力が増加する前に上昇させ、前記検出手段によって前記増幅手段により増幅された後の信号の電力が減少することが検出された場合には、前記増幅手段に供給する電源電圧を電力が減少した後に低下させる制御を行う制御手段と、
前記信号を一定の時間遅延して前記増幅手段に供給する遅延手段と、
前記検出手段によって検出された前記信号の電力の増加または減少に応じて前記電源電圧を増減させるタイミングを記憶する記憶部と、を有し、
前記制御手段は、前記記憶部に記憶された前記タイミングに基づいて、前記遅延手段に入力される前の前記信号の電力が増加することが前記検出手段によって検出された場合には、前記遅延手段によって遅延された前記信号の当該部分が前記増幅手段に入力される前に前記電源電圧を増加させるように前記電源電圧を制御するとともに、前記増幅手段から出力される前記信号の電力が減少することが前記検出手段によって検出された場合には、電力が減少した後に前記電源電圧を減少させるように前記電源電圧を制御する、
ことを特徴とする増幅装置。
前記制御手段は、前記信号の電力の増加量または減少量に応じて、前記電源電圧の上昇量または低下量を調整することを特徴とする請求項１に記載の増幅装置。
前記制御手段は、前記信号の電力の増加量または減少量に応じて、前記電源電圧を上昇するタイミングまたは低下するタイミングを調整することを特徴とする請求項１または２に記載の増幅装置。
前記増幅手段の温度に応じて、前記電源電圧の上昇量もしくは低下量または前記電源電圧の上昇するタイミングもしくは低下するタイミングを調整することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の増幅装置。
前記制御手段は、前記増幅手段から出力された信号を参照して前記信号の電力の減少を検出することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の増幅装置。