JP7206754B2 - 増幅装置、無線通信装置及び増幅装置の制御方法 - Google Patents
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Description
入出力が並列に接続される第1増幅器と第2増幅器とを含む複数の増幅器であって、前記第1増幅器及び前記第2増幅器は、それぞれ、キャリア増幅器とピーク増幅器とを有するドハティ増幅器である複数の増幅器と、
前記複数の増幅器の各々の出力信号を取り出す複数の方向性結合器と、
前記複数の方向性結合器に含まれる第1方向性結合器から取り出された信号の位相を反転させる移相器と、
前記移相器の出力信号と前記複数の方向性結合器に含まれる第2方向性結合器から取り出された信号とを合成する合成回路と、
前記合成回路の出力信号が最小になるように前記第2増幅器の前記ピーク増幅器のゲートバイアスを調整し、前記合成回路の出力信号が最小になるように調整された前記第2増幅器の前記ピーク増幅器のゲートバイアスを固定した状態で、前記合成回路の出力信号が最小になるように前記第1増幅器の前記ピーク増幅器のゲートバイアスを調整する制御部とを備える、増幅装置を提供する。
増幅装置と、前記増幅装置により増幅された後の信号を送信するアンテナとを備える無線通信装置であって、
前記増幅装置は、
入出力が並列に接続される第1増幅器と第2増幅器とを含む複数の増幅器であって、前記第1増幅器及び前記第2増幅器は、それぞれ、キャリア増幅器とピーク増幅器とを有するドハティ増幅器である複数の増幅器と、
前記複数の増幅器の各々の出力信号を取り出す複数の方向性結合器と、
前記複数の方向性結合器に含まれる第1方向性結合器の出力信号の位相を反転させる移相器と、
前記移相器の出力信号と前記複数の方向性結合器に含まれる第2方向性結合器の出力信号とを合成する合成回路と、
前記合成回路の出力信号が最小になるように前記第2増幅器の前記ピーク増幅器のゲートバイアスを調整し、前記合成回路の出力信号が最小になるように調整された前記第2増幅器の前記ピーク増幅器のゲートバイアスを固定した状態で、前記合成回路の出力信号が最小になるように前記第1増幅器の前記ピーク増幅器のゲートバイアスを調整する制御部とを備える、無線通信装置を提供する。
入出力が並列に接続される第1増幅器と第2増幅器とを含む複数の増幅器であって、前記第1増幅器及び前記第2増幅器は、それぞれ、キャリア増幅器とピーク増幅器とを有するドハティ増幅器である複数の増幅器と、前記複数の増幅器の各々の出力信号を取り出す複数の方向性結合器と、前記複数の方向性結合器に含まれる第1方向性結合器から取り出された信号の位相を反転させる移相器と、前記移相器の出力信号と前記複数の方向性結合器に含まれる第2方向性結合器から取り出された信号とを合成する合成回路とを備える増幅装置の制御方法であって、
制御部は、前記合成回路の出力信号が最小になるように前記第2増幅器の前記ピーク増幅器のゲートバイアスを調整し、前記合成回路の出力信号が最小になるように調整された前記第2増幅器の前記ピーク増幅器のゲートバイアスを固定した状態で、前記合成回路の出力信号が最小になるように前記第1増幅器の前記ピーク増幅器のゲートバイアスを調整する、増幅装置の制御方法を提供する。
増幅器10から出力される送信波aは、第1方向性結合器1の結合ポートから出力され、増幅器20から出力される送信波bは、第1方向性結合器1の結合ポートから出力される。一方、第1方向性結合器1の取り出しポートから取り出された送信波dは、移相器3によって、位相が反転される。合成回路4は、位相が送信波dに対して反転した送信波eと、第2方向性結合器2の取り出しポートから取り出された送信波fとを合成することで、各々の送信波をキャンセルする処理を行う。
合成回路4で完全にキャンセルできなかった送信波は、差分波gとして取り出される。差分波gは、その差分波g以外のノイズをカットするためのフィルタ5を経由して、ADコンバータ6に入力される。アナログの差分信号(差分波g)は、ADコンバータ6によってデジタル変換される。
差分信号演算部7は、ADコンバータ6から出力される差分信号hが常に最小になるようにゲートバイアスを変化させるパラメータiをゲートバイアス演算部8に指示する。差分信号演算部7は、パラメータiの演算処理を行う場合、ゲートバイアスの変化量の調整方法を粗調整から微調整に移行させることで、差分信号hを最小にするパラメータi(言い換えれば、ゲートバイアス)の最適値を探索する。
ドハティ増幅器の場合、キャリア増幅器のゲートバイアスを変更する場合に比べて、ピーク増幅器のゲートバイアスを変更する方が、ドハティ増幅器から出力される信号の振幅及び位相を大きく変化させやすい。この特性を活かし、差分信号演算部7及びゲートバイアス演算部8は、差分波gが常に最小になるように第2増幅器20のピーク増幅器22のゲートバイアスjを例えば0.2Vの調整ステップで調整し、第2増幅器20の位相及び振幅を変化させる。その結果、送信波bの位相及び振幅が送信波aに近づき、最適な合成後送信波cが得られる(図5参照)。
(付記1)
入出力が並列に接続される複数の増幅器と、
前記複数の増幅器の各々の出力信号を取り出す複数の方向性結合器と、
前記複数の方向性結合器に含まれる第1方向性結合器から取り出された信号の位相を反転させる移相器と、
前記移相器の出力信号と前記複数の方向性結合器に含まれる第2方向性結合器から取り出された信号とを合成する合成回路と、
前記合成器の出力信号が最小になるように前記複数の増幅器のうち少なくとも一つの増幅器のゲートバイアスを制御する制御部とを備える、増幅装置。
(付記2)
前記複数の増幅器は、入出力が並列に接続される第1増幅器と第2増幅器とを含み、
前記制御部は、前記合成回路の出力信号が最小になるように前記第2増幅器のゲートバイアスを制御する、付記1に記載の増幅装置。
(付記3)
前記制御部は、前記合成回路の出力信号が最小になるように前記第2増幅器のゲートバイアスを制御して、前記第2増幅器のゲートバイアスを固定した状態で、前記合成回路の出力信号が最小になるように前記第1増幅器のゲートバイアスを制御する、付記2に記載の増幅装置。
(付記4)
前記第1増幅器及び前記第2増幅器は、それぞれ、キャリア増幅器とピーク増幅器とを有するドハティ増幅器であり、
前記制御部は、前記合成回路の出力信号が最小になるように前記ピーク増幅器のゲートバイアスを制御する、付記2又は3に記載の増幅装置。
(付記5)
前記制御部は、山登り法を用いて、前記合成器の出力信号が最小になるように前記複数の増幅器のうち少なくとも一つの増幅器のゲートバイアスを制御する、付記1から4のいずれか一項に記載の増幅装置。
(付記6)
増幅装置と、前記増幅装置により増幅された後の信号を送信するアンテナとを備える無線通信装置であって、
前記増幅装置は、
入出力が並列に接続される複数の増幅器と、
前記複数の増幅器の各々の出力信号を取り出す複数の方向性結合器と、
前記複数の方向性結合器に含まれる第1方向性結合器の出力信号の位相を反転させる移相器と、
前記移相器の出力信号と前記複数の方向性結合器に含まれる第2方向性結合器の出力信号とを合成する合成回路と、
前記合成回路の出力信号が最小になるように前記複数の増幅器のうち少なくとも一つの増幅器のゲートバイアスを制御する制御部とを備える、無線通信装置。
(付記7)
前記複数の増幅器は、入出力が並列に接続される第1増幅器と第2増幅器とを含み、
前記制御部は、前記合成回路の出力信号が最小になるように前記第2増幅器のゲートバイアスを制御する、付記6に記載の無線通信装置。
(付記8)
前記制御部は、前記合成回路の出力信号が最小になるように前記第2増幅器のゲートバイアスを制御して、前記第2増幅器のゲートバイアスを固定した状態で、前記合成回路の出力信号が最小になるように前記第1増幅器のゲートバイアスを制御する、付記7に記載の無線通信装置。
(付記9)
前記第1増幅器及び前記第2増幅器は、それぞれ、キャリア増幅器とピーク増幅器とを有するドハティ増幅器であり、
前記制御部は、前記合成回路の出力信号が最小になるように前記ピーク増幅器のゲートバイアスを制御する、付記7又は8に記載の無線通信装置。
(付記10)
前記制御部は、山登り法を用いて、前記合成器の出力信号が最小になるように前記複数の増幅器のうち少なくとも一つの増幅器のゲートバイアスを制御する、付記6から9のいずれか一項に記載の無線通信装置。
(付記11)
入出力が並列に接続される複数の増幅器と、前記複数の増幅器の各々の出力信号を取り出す複数の方向性結合器と、前記複数の方向性結合器に含まれる第1方向性結合器から取り出された信号の位相を反転させる移相器と、前記移相器の出力信号と前記複数の方向性結合器に含まれる第2方向性結合器から取り出された信号とを合成する合成回路とを備える増幅装置の制御方法であって、
制御部は、前記合成回路の出力信号が最小になるように前記複数の増幅器のうち少なくとも一つの増幅器のゲートバイアスを制御する、増幅装置の制御方法。
(付記12)
前記複数の増幅器は、入出力が並列に接続される第1増幅器と第2増幅器とを含み、
前記制御部は、前記合成回路の出力信号が最小になるように前記第2増幅器のゲートバイアスを制御する、付記11に記載の増幅装置の制御方法。
(付記13)
前記制御部は、前記合成回路の出力信号が最小になるように前記第2増幅器のゲートバイアスを制御して、前記第2増幅器のゲートバイアスを固定した状態で、前記合成回路の出力信号が最小になるように前記第1増幅器のゲートバイアスを制御する、付記12に記載の増幅装置の制御方法。
(付記14)
前記第1増幅器及び前記第2増幅器は、それぞれ、キャリア増幅器とピーク増幅器とを有するドハティ増幅器であり、
前記制御部は、前記合成回路の出力信号が最小になるように前記ピーク増幅器のゲートバイアスを制御する、付記12又は13に記載の増幅装置の制御方法。
(付記15)
前記制御部は、山登り法を用いて、前記合成器の出力信号が最小になるように前記複数の増幅器のうち少なくとも一つの増幅器のゲートバイアスを制御する、付記11から14のいずれか一項に記載の増幅装置の制御方法。
2 第2方向性結合器
3 移相器
4 合成回路
10 第1増幅器
11,21,51 キャリア増幅器
12,22,52 ピーク増幅器
20 第2増幅器
21 キャリア増幅器
22 ピーク増幅器
30,130 増幅部
31 増幅回路
32 分配器
33 合成器
34 結合器
35 アイソレータ
36 フィルタ部
37 アンテナ
38 DAコンバータ
39 アップコンバータ
40,140 デジタル信号処理部
50 第3増幅器
53 第3方向性結合器
54 スイッチ回路
100,101,102 無線通信装置
111,112 増幅装置
Claims (3)
- 入出力が並列に接続される第1増幅器と第2増幅器とを含む複数の増幅器であって、前記第1増幅器及び前記第2増幅器は、それぞれ、キャリア増幅器とピーク増幅器とを有するドハティ増幅器である複数の増幅器と、
前記複数の増幅器の各々の出力信号を取り出す複数の方向性結合器と、
前記複数の方向性結合器に含まれる第1方向性結合器から取り出された信号の位相を反転させる移相器と、
前記移相器の出力信号と前記複数の方向性結合器に含まれる第2方向性結合器から取り出された信号とを合成する合成回路と、
前記合成回路の出力信号が最小になるように前記第2増幅器の前記ピーク増幅器のゲートバイアスを調整し、前記合成回路の出力信号が最小になるように調整された前記第2増幅器の前記ピーク増幅器のゲートバイアスを固定した状態で、前記合成回路の出力信号が最小になるように前記第1増幅器の前記ピーク増幅器のゲートバイアスを調整する制御部とを備える、増幅装置。 - 増幅装置と、前記増幅装置により増幅された後の信号を送信するアンテナとを備える無線通信装置であって、
前記増幅装置は、
入出力が並列に接続される第1増幅器と第2増幅器とを含む複数の増幅器であって、前記第1増幅器及び前記第2増幅器は、それぞれ、キャリア増幅器とピーク増幅器とを有するドハティ増幅器である複数の増幅器と、
前記複数の増幅器の各々の出力信号を取り出す複数の方向性結合器と、
前記複数の方向性結合器に含まれる第1方向性結合器の出力信号の位相を反転させる移相器と、
前記移相器の出力信号と前記複数の方向性結合器に含まれる第2方向性結合器の出力信号とを合成する合成回路と、
前記合成回路の出力信号が最小になるように前記第2増幅器の前記ピーク増幅器のゲートバイアスを調整し、前記合成回路の出力信号が最小になるように調整された前記第2増幅器の前記ピーク増幅器のゲートバイアスを固定した状態で、前記合成回路の出力信号が最小になるように前記第1増幅器の前記ピーク増幅器のゲートバイアスを調整する制御部とを備える、無線通信装置。 - 入出力が並列に接続される第1増幅器と第2増幅器とを含む複数の増幅器であって、前記第1増幅器及び前記第2増幅器は、それぞれ、キャリア増幅器とピーク増幅器とを有するドハティ増幅器である複数の増幅器と、前記複数の増幅器の各々の出力信号を取り出す複数の方向性結合器と、前記複数の方向性結合器に含まれる第1方向性結合器から取り出された信号の位相を反転させる移相器と、前記移相器の出力信号と前記複数の方向性結合器に含まれる第2方向性結合器から取り出された信号とを合成する合成回路とを備える増幅装置の制御方法であって、
制御部は、前記合成回路の出力信号が最小になるように前記第2増幅器の前記ピーク増幅器のゲートバイアスを調整し、前記合成回路の出力信号が最小になるように調整された前記第2増幅器の前記ピーク増幅器のゲートバイアスを固定した状態で、前記合成回路の出力信号が最小になるように前記第1増幅器の前記ピーク増幅器のゲートバイアスを調整する、増幅装置の制御方法。
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