JPWO2019003617A1

JPWO2019003617A1 - 歪補償装置

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Publication number: JPWO2019003617A1
Application number: JP2018545256A
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Inventors: 淳西原; 雄一藤本
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
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Filing date: 2018-04-26
Publication date: 2019-06-27
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Abstract

歪補償装置（１００）は、入力信号を第１の系統信号と第２の系統信号とに分配して出力する第１の分配器（１０２）と、入力された第１の系統信号に歪み成分を発生させて出力する歪発生回路（１０５）と、歪み成分を含んだ第１の系統信号が入力され、第３の系統信号と第４の系統信号とに分配して出力する第２の分配器（１０９）と、第２の系統信号と第３の系統信号とが入力され、第３の系統信号に含まれる歪み成分を抽出して出力する第１の合成器（１１０）と、第１の合成器から出力された歪み成分をアンバランスにする周波数特性調整回路（１１１）と、周波数特性調整回路でアンバランスになった歪み成分と第４の系統信号とを合成して出力する第２の合成器（１１６）と、を備え、歪発生回路（１０５）は、入出力特性が補償対象装置とは逆の非線形特性を有するものである。

Description

この発明は、衛星通信用増幅装置、移動体通信用増幅装置や地上マイクロ波通信用増幅装置などに適用され、相互変調歪を抑圧する歪補償装置に関するものである。

複数の周波数の高周波信号からなる入力信号を増幅する増幅装置には、消費電力を低減するための高効率な増幅動作と、通信品質を確保するための低歪動作が期待される。しかし、一般的な増幅装置は、飽和出力電力に近い動作点で効率が良くなるが、一方で非線形動作となるため歪特性が劣化するという、相反する関係にある。そこで、高効率な増幅動作と低歪動作の両立を実現するために、歪補償装置により歪を改善し、高効率な増幅動作と低歪動作とを実現している。

歪により発生する問題としては、相互変調歪による隣接するチャンネルへの不要電力の漏れ込みがよく知られているが、その他にも、ＳＮＧ（ＳａｔｅｌｌｉｔｅＮｅｗｓＧａｔｈｅｒｉｎｇ）などの衛星通信の用途では、中継する映像素材である大電力のＴＶ波と、中継車とテレビ局のスタジオ間の音声の連絡回線である小信号のＯＷ波（ＯｒｄｅｒＷｉｒｅ）を共通増幅させるため、増幅器により発生する高周波信号の搬送波の振幅の非線形性に起因する小信号抑圧等の問題が挙げられる（特許文献１参照）。

高周波信号の搬送波の振幅および位相の非線形性を改善しかつ、それにより相互変調歪を改善する歪補償装置としては、ダイオードを用いたプリディストーション方式が開示されている（特許文献２参照）。

半導体増幅素子を用いた増幅器で発生する相互変調歪は、それぞれの歪み成分周波数の振幅や位相が異なるアンバランス現象が発生することがある。この相互変調歪のアンバランスを考慮した歪み補償装置として、入力した信号を２系統に分配し、一方の系統の信号を周波数調整回路で歪み成分の周波数毎のレベルをアンバランスにした後、他方の系統の信号と合成する歪み補償装置が開示されている（特許文献３参照）。

特許第５５７１０４７号特開２０１２−２４４５４５号公報特開２００８−１１３０７７号公報

特許文献２の構成では、高周波信号の搬送波の振幅および位相の非線形性を改善し、かつ、それにより相互変調歪を改善できるものの、相互変調歪のアンバランスが改善できない問題がある。特許文献３の構成では、相互変調歪のアンバランスは改善できるものの、高周波信号の搬送波の振幅および位相の非線形性を改善できない問題がある。

この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、増幅器などの補償対象装置により発生する高周波信号の搬送波の振幅および位相の非線形性と、相互変調歪のアンバランスとを補償する歪補償装置を得ることを目的とする。

この発明に係る歪補償装置は、複数の周波数の信号からなる入力信号を第１の系統信号と第２の系統信号とに分配して出力する第１の分配器と、入力された前記第１の系統信号に歪み成分を発生させて出力する歪発生回路と、前記歪み成分を含んだ前記第１の系統信号が入力され、第３の系統信号と第４の系統信号とに分配して出力する第２の分配器と、前記第２の系統信号と前記第３の系統信号とが入力され、前記第３の系統信号に含まれる前記歪み成分を抽出して出力する第１の合成器と、前記第１の合成器から出力された前記歪み成分に対して周波数毎に振幅および位相を調整することにより、前記歪み成分の周波数毎の振幅および位相をアンバランスにする周波数特性調整回路と、前記周波数特性調整回路でアンバランスになった前記歪み成分と前記第４の系統信号とを合成して出力する第２の合成器と、を備え、前記歪発生回路は、入出力特性が補償対象装置とは逆の非線形特性を有するものである。

この発明によれば、補償対象装置により発生する高周波信号の搬送波の振幅および位相の非線形性と、相互変調歪のアンバランスとを補償することが可能な歪補償装置が得られる。

本発明の実施の形態１に係る増幅装置の構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態１に係る歪補償装置の構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態１に係る増幅器の特性図である。本発明の実施の形態１に係る増幅装置の出力信号の特性図である。入力信号の特性図である。点Ａにおける信号の特性図である。点Ｂにおける信号の特性図である。点Ｃにおける信号の特性図である。点Ｄにおける信号の特性図である。点Ｅにおける信号の特性図である。点Ｆにおける信号の特性図である。実施の形態２に係る歪補償装置のブロック図である。実施の形態２に係る歪補償装置の歪発生回路の特性図である。実施の形態３に係る歪補償装置のブロック図である。実施の形態４に係る歪補償装置のブロック図である。実施の形態５に係る歪補償装置のブロック図である。

実施の形態１．
この発明の実施の形態１について説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係る増幅装置の構成を示すブロック図である。図２は、本発明の実施の形態１に係る歪補償装置１００の構成を示すブロック図である。

図１において、増幅装置は、補償対象装置である増幅器２０３とその入力側に歪補償装置１００とを備えている。増幅装置は、入力端子２０１に入力された、複数の異なる周波数の高周波信号で構成された高周波信号を増幅する。ここで、複数の異なる周波数の高周波信号とは、高周波信号の搬送波の周波数が異なっていることを示す。

歪補償装置１００について、図２を用いて説明する。図２において、第１の分配器１０２は、図１の入力端子２０１と接続された入力端子１０１から入力した高周波信号を第１の系統信号と第２の系統信号との二系統の信号に分配して出力する。入力端子から入力した高周波信号は、歪補償装置１００を通過する周波数帯域内に複数の異なる周波数の高周波信号で構成された高周波信号である。

第１の系統信号は、歪発生回路１０５に入力され所定の歪み成分を含んで出力される。歪発生回路１０５は、入力回路１０６、歪み発生素子１０７、出力回路１０８で構成されている。

入力回路１０６は、第１の分配器１０２から入力した第１の系統信号に対して歪み発生素子１０７への入力整合を調整して歪み発生素子１０７へ出力する。

歪み発生素子１０７は、入力回路１０６から入力した第１の系統信号の入力電力に対する振幅（利得）および位相の変化を非線形特性にするとともに、相互変調歪（以下、「歪み成分」と記載する）を発生させる。そして、歪み発生素子１０７は、非線形性特性を有し歪み成分を含む第１の系統信号を出力回路１０８へ出力する。

出力回路１０８は、歪み発生素子１０７の出力整合を調整して、歪み発生素子１０７から入力する非線形性特性を有し歪み成分を含む第１の系統信号を第２の分配器１０９へ出力する。

第２の分配器１０９は、出力回路１０８から入力した非線形特性を有し歪み成分を含む第１の系統信号を第３の系統信号と第４の系統信号との二系統の信号に分配して出力する。分配した二系統の非線形性特性を有し歪み成分を含む信号の内、一方の信号（第３の系統信号）を第１の合成器１１０へ出力するとともに他方の信号（第４の系統信号）を第２の合成器へ出力する。

第２の系統信号は、第１の振幅調整器１０３に入力される。第１の振幅調整器１０３は、例えば可変減衰器や可変利得増幅器で構成され、第１の分配器１０２から入力した第２の系統信号の振幅成分を調整する。そして、第１の振幅調整器１０３は、振幅成分を調整した第２の系統信号を第１の位相調整器１０４へ出力する。

第１の位相調整器１０４は、例えば可変移相器で構成され、第１の振幅調整器１０３から入力した第２の系統信号の位相成分を調整する。そして、第１の位相調整器１０４は、位相成分を調整した第２の系統信号を第１の合成器１１０へ出力する。

なお、第１の振幅調整器１０３と第１の位相調整器１０４とを合わせて、第１の振幅位相調整部とも称する。

第１の合成器１１０は、第１の位相調整器１０４から入力した第２の系統信号と第２の分配器１０９から入力した非線形性特性を有し歪み成分を含む第３の系統信号とを合成することにより歪み成分を抽出し、抽出した歪み成分を第５の系統信号として周波数特性調整回路１１１へ出力する。

周波数特性調整回路１１１は、周波数特性による振幅の変化量及び位相の変化量を調整することにより、増幅器２０３で増幅する際に生じる周波数毎のレベルがアンバランスな歪み成分を抑圧するために、第１の合成器１１０から入力した第５の系統信号の歪み成分の周波数毎のレベルがアンバランスになるようにする。周波数特性調整回路１１１は、例えば周波数イコライザのように振幅の周波数特性の傾きを調整する機能部１１２と、遅延線を用いて位相の周波数特性の傾きを調整する機能部１１３の片方あるいは両方の機能部を有する。周波数特性調整回路１１１は、第１の合成器１１０により抽出された歪み成分のそれぞれの周波数に対して振幅および位相を調整して歪み成分の周波数特性を調整することで、歪み成分の上側周波数帯と下側周波帯をアンバランスにし、第５の系統信号として第２の振幅調整器１１４へ出力する。

第２の振幅調整器１１４は、例えば可変減衰器や可変利得増幅器で構成され、周波数特性調整回路１１１から入力した第５の系統信号の上側周波数帯と下側周波帯とがアンバランスになった歪み成分の振幅成分を調整する。そして、第１の振幅調整器１０３は、振幅成分を調整した上側周波数帯と下側周波帯がアンバランスになった歪み成分である第５の系統信号を第２の位相調整器１１５へ出力する。

第２の位相調整器１１５は、例えば可変移相器で構成され、第２の振幅調整器１１４から入力した第５の系統信号の上側周波数帯と下側周波帯がアンバランスになった歪み成分の位相成分を調整する。そして、第２の位相調整器１１５は、位相成分を調整した上側周波数帯と下側周波帯がアンバランスになった歪み成分である第５の系統信号を第２の合成器１１６へ出力する。

第２の合成器１１６は、第２の分配器１０９から入力した非線形性特性を有し歪み成分を含む第４の系統信号と、第２の位相調整器１１５から入力した第５の系統信号の上側周波数帯と下側周波帯がアンバランスになった歪み成分とを合成した合成信号を出力端子１１７へ出力する。

出力端子１１７は、第２の合成器１１６から入力した非線形性特性を有し且つ上側周波数帯と下側周波帯がアンバランスになった歪み成分を含む合成信号を出力信号として、図１の増幅器２０３へ出力する。

なお、第１の分配器１０２の出力端から第２の分配器１０９の入力端まで達する経路（系統）を経路１（系統１）とし、その入力端を点Ａとする。第１の分配器１０２の出力端から第１の振幅調整器と第１の位相調整器１０４を介して、第１の合成器１１０の入力端まで達する経路（系統）を経路２（系統２）とし、その入力端を点Ｂとする。第２の分配器１０９の出力端から第１の合成器１１０の入力端まで達する経路（系統）を経路３（系統３）とし、その入力端を点Ａ”とする。第２の分配器１０９の出力端から第２の合成器１１６の入力端まで達する経路（系統）を経路４（系統４）とし、その入力端を点Ａ’とする。第１の合成器１１０から周波数特性調整回路１１１および第２の振幅調整回路、第２の位相調整回路を介して、第２の合成器１１６の入力端まで達する経路（系統）を経路５（系統５）とし、第１の合成器１１０の出力端を点Ｃ、周波数特性調整回路の出力端を点Ｄ、第２の合成器の入力端を点Ｅとする。最後に第２の合成器の出力端を点Ｆとする。

次に、歪補償装置１００における歪み補償方法について、図２を用いて説明する。
歪補償装置１００は、入力端子１０１から入力信号が入力すると、第１の分配器１０２で二系統の信号（第１の系統信号、第２の系統信号）に入力信号を分配する。なお、入力信号は複数の周波数の高周波信号を含んでいる。

次に、入力回路１０６は、歪み発生素子１０７の入力整合を調整し、歪み発生素子１０７は、入力してきた第１の系統信号に非線形性特性および歪み成分を発生させる。そして、出力回路１０８は、歪み発生素子１０７の出力整合を調整する。このとき発生する非線形性は、たとえば歪み発生素子１０７がダイオードで構成される場合は、そのバイアス電流や前後の入力回路１０６、出力回路１０８のインピーダンス調整により、増幅器２０３で発生する非線形性を打ち消すように最適化されることが望ましい。

次に、第２の分配器１０９は、非線形性特性を有し歪み成分を含む第１の系統信号を二系統の信号（第３の系統信号、第４の系統信号）に分配する。

次に、第１の振幅調整器１０３は、第２の系統信号の振幅成分を調整し、第１の位相調整器１０４は、第２の系統信号の位相成分を調整する。

次に、第１の合成器１１０は、第２の分配器１０９から入力した非線形性特性を有し歪み成分を含む第３の系統信号と第１の位相調整器１０４から入力した第２の系統信号とを合成して歪み成分のみを抽出した第５の系統信号を出力する。

次に、周波数特性調整回路１１１は、入力した第５の系統信号の周波数特性による振幅の変化量及び位相の変化量を調整することにより、周波数毎のレベルがアンバランスな歪み成分を生成する。

次に、第２の振幅調整器１１４と第２の位相調整器１１５は、周波数特性調整回路１１１から入力した第５の系統信号の上側周波数帯と下側周波帯がアンバランスになった歪成分の振幅と位相を任意に調整することで、この信号が第２の合成器１１６で第２の分配器１０９から入力する第４の系統信号と合成された際に、増幅器２０３で発生する歪み成分を打ち消すように振幅および位相を調整する。

以上は実施の形態１の各構成部位での動作について説明してきたが、続いて、増幅器で発生する歪の振幅および位相の非線形性と、相互変調歪のアンバランスの両者を同時に補償するメカニズムについて、図２から図１１を用いて説明する。本実施の形態では、２つの異なる周波数の信号（ｆ１、ｆ２）の場合について説明する。ｆ１、ｆ２はそれぞれの信号（高周波信号）の搬送波の周波数でもある。

増幅器２０３が、図３（ａ）に示すように利得特性および位相特性がそれぞれ実線で示す利得特性３０１、点線で示す位相特性３０２のような非線形性特性をもち、かつ、下側周波帯の相互変調歪ｈ１（３０５）、上側周波帯の相互変調歪ｈ２（３０６）がそれぞれ図３（ｂ）に示す振幅アンバランス、図３（ｃ）に示す位相アンバランスを持つ場合、それを図４のように増幅装置全体として補償し歪みのないあるいは小さい特性を出力端子２０２から出力するためには、図２の出力端子１１７から、図１１に示すように、図２の点Ｆ（図１の第２の合成器１１６の出力）に、信号ｆ１、ｆ２の利得特性および位相特性が増幅器２０３の利得特性３０１、位相特性３０２とは逆の非線形特性をもった利得特性および位相特性がそれぞれ実線で示す利得特性６６２、点線で示す位相特性６６１であり、かつ、増幅器２０３の下側周波帯の相互変調歪ｈ１（３０５）、上側周波帯の相互変調歪ｈ２（３０６）と振幅が同じで位相が１８０°異なる下側周波帯の相互変調歪ｈ１’ｆ（６６５）、上側周波帯の相互変調歪ｈ２’ｆ２（６６６）を出力させる必要がある。図４（ａ）においては、実線で示す利得特性５０１と点線で示す位相特性５０２が線形特性を備えている。図４（ｂ）においては、信号ｆ１（５０３）と信号ｆ２（５０４）が出力され、相互変調歪ｈ１’（５０５）、相互変調歪ｈ２’（５０６）は出力されない。図４（ｃ）においては、信号ｆ１と信号ｆ２とは同一位相である。

まず、図２の入力端子１０１には、図５に示す、利得特性および位相特性がそれぞれ実線で示す利得特性５９１、点線で示す位相特性５９２のような線形性で、かつ、相互変調歪のない、無歪の信号ｆ１（５９３）およびｆ２（５９４）が入力される。

これらの信号ｆ１、ｆ２は第１の分配器１０２で歪発生回路１０５側の経路１と第１の振幅調整器１０３側の経路２に分配される。経路１においては歪発生回路１０５により、図２の歪発生回路１０５の出力点Ａでは、図６に示すように実線で示す利得特性６０２および点線で示す位相特性６０１が増幅器２０３の利得特性３０１、位相特性３０２とは逆の非線形特性をもつが、下側周波帯の相互変調歪ｈ１’ａ（６０５）、上側周波帯の相互変調歪ｈ２’ａ（６０６）の振幅および位相特性は任意の大きさとなっている。この信号は第２の分配器１０９において第１の合成器１１０側の経路３と第２の合成器１１６側の経路４に分配される。よって第２の分配器で当分配される場合は、点Ａ’、点Ａ”では点Ａの半分の振幅特性となるが、分配比率については任意である。

次に第１の振幅調整器１０３側の経路２では、第１の振幅調整器１０３と第１の位相調整器１０４により、第１の分配器１０２で経路２に分配された無歪の信号ｆ１（５９３）およびｆ２（５９４）は、図７に示すように、点Ｂにおいて、点Ａ”の信号ｆ１ａ（６０３）およびｆ２ａ（６０４）と、同一振幅、逆位相となるように調整され、信号ｆ１ｂ（６１３）およびｆ２ｂ（６１４）として出力される。よって、第１の合成器１１０の出力側となる経路５の点Ｃでは、図８に示すように、相互変調歪成分ｈ１’ｃ（６２５）、ｈ２’ｃ（６２６）が抽出される。つまり、第１の合成器１１０には、信号ｆ１ａ（６０３）、ｆ２ａ（６０４）の振幅６０７と信号ｆ１ｂ（６１３）、ｆ２ｂ（６１４）の振幅６１７とが同一であり、信号ｆ１ａ（６０３）、ｆ２ａ（６０４）の位相と信号ｆ１ｂ（６１３）、ｆ２ｂ（６１４）の位相とが逆位相の状態で入力されるため、信号ｆ１ｂ、ｆ２ｂが打ち消されて、相互変調歪成分ｈ１’ｃ（６２５）、ｈ２’ｃ（６２６）が抽出されて出力される。

次に抽出された下側周波数帯の相互変調歪成分ｈ１’ｃ（６２５）、上側周波数帯の相互変調歪成分ｈ２’ｃ（６２６）は、周波数特性調整回路１１１にて、下側および上側周波数帯の相互変調歪の周波数特性をアンバランスとする。周波数特性調整回路の出力点Ｄでは、図９に示すように、下側周波数帯の相互変調歪成分ｈ１’ｄ（６３５）と上側周波数帯の相互変調歪成分ｈ２’ｄ（６３６）とが、振幅差６３７および位相差６３８を持つように調整される。

続いて、第２の振幅調整器１１４および第２の位相調整器１１５では、第２の合成器１１６にて、第２の分配器１０９から出力された利得特性６０１および位相特性６０２が増幅器の利得特性３０１、位相特性３０２とは逆の非線形特性をもち、下側周波帯の相互変調歪ｈ１’ａ（６０５）、上側周波帯の相互変調歪ｈ２’ａ（６０６）である信号と合成された後、第２の合成器１１６の出力点Ｆにて、下側周波帯の相互変調歪ｈ１’ｆ（６６５）、上側周波帯の相互変調歪ｈ２’ｆ（６６６）が増幅器２０３の下側周波帯の相互変調歪ｈ１（３０５）、上側周波帯の相互変調歪ｈ２（３０６）と同一振幅でかつ逆位相となるように、相互変調歪の振幅および位相特性が調整され、図１０に示すように、第２の位相調整器の出力点Ｅには、下側周波帯の相互変調歪ｈ１’ｅ（６４５）、上側周波帯の相互変調歪ｈ２’ｅ（６４６）が出力される。振幅差６４７および位相差６４８は基本的に振幅差６３７及び位相差６３８が維持される。

最後に、第２の合成器１１６では、第２の分配器１０９から出力された実線で示す利得特性６０２および点線で示す位相特性６０１が増幅器２０３の実線で示す利得特性３０１および点線で示す位相特性３０２とは逆の非線形特性をもち、下側周波帯の相互変調歪ｈ１’ａ（６０５）、上側周波帯の相互変調歪ｈ２’ａ（６０６）である信号と、第２の位相調整器１１５から出力された、下側周波帯の相互変調歪ｈ１’ｅ（６４５）、上側周波帯の相互変調歪ｈ２’ｅ（６４６）が合成され、図１１に示すように、信号ｆ１、ｆ２の利得特性および位相特性が増幅器２０３の実線で示す利得特性３０１、点線で示す位相特性３０２とは逆の非線形特性をもった、信号ｆ１、ｆ２の利得特性および位相特性がそれぞれ実線で示す利得特性６６２、点線で示す位相特性６６１であり、かつ、下側周波帯の相互変調歪ｈ１（３０５）、上側周波帯の相互変調歪ｈ２（３０６）と振幅が同じで位相が１８０°異なる下側周波帯の相互変調歪ｈ１’ｆ（６６５）、上側周波帯の相互変調歪ｈ２’ｆ（６６６）が出力端子１１７から出力される。

このように、本実施の形態１によれば、増幅器により発生する歪の振幅および位相の非線形性と、相互変調歪のアンバランスの両者を同時に補償できるため、高効率な増幅動作と、通信品質を確保するための低歪動作が両立され、装置のコストを抑え、かつ、送信装置運用時の消費電力を低減することができる。

実施の形態２．
本発明の実施の形態２について図を用いて説明する。図１２は、実施の形態２に係る歪補償装置のブロック図である。本実施の形態２に係る歪補償装置９００は、図２に示す実施の形態１に係る歪補償装置１００において、図１２に示すように、第１の分配器１０２の入力側に第３の振幅調整器９０１を配置し、歪発生回路１０５への入力電力の振幅を制御するものである。また、第２の合成器１１６の出力側に第４の振幅調整器９０２を配置し、出力端子１１７からの出力電力の振幅を制御する。なお、図１２においては、図２と同一若しくは同等の構成には同一の符号を付しその説明は省略する。

図１３に、歪発生回路１０５で発生する信号の振幅および位相の非線形特性を示す。９０５が、第３の振幅調整器９０１がない場合の歪発生回路１０５への入力電力の最大値とすると、第３の振幅調整器９０１により歪発生回路１０５へ入力される電力の最大値を制御できる。即ち、歪発生回路１０５の動作点を容易に制御することが可能となる。これにより、歪補償装置９００への入力電力、増幅器の温度特性、構成部品のばらつき等の外乱要因、あるいは異なる歪特性をもった増幅器へのフレキシブルな対応が可能となる。

同様に、第４の振幅調整器９０２により、出力端子１１７からの出力電力の振幅を制御することで、歪補償装置９００に連接される増幅器の温度特性、構成部品のばらつき等の外乱要因、あるいは異なる歪特性、利得をもった増幅器へのフレキシブルな対応が可能となる。

実施の形態３．
本発明の実施の形態３について図を用いて説明する。図１４は、実施の形態３に係る歪補償装置のブロック図である。本実施の形態３に係る歪補償装置９１０は、図２に示す実施の形態１に係る歪補償装置１００において、図１４に示すように、第１の合成器１１０から出力される電力を検波回路９１１にて検波して検波信号を出力する。制御回路９１２は検波回路９１１からの検波信号を入力し、検波信号の電力量が最小、即ち、第１の合成器１１０の出力点Ｃにて、信号ｆ１および信号ｆ２が完全に打ち消されるように第１の振幅調整器１０３と第１の位相調整器１０４を調整する機能を有する装置である。なお、図１４においては、図２と同一若しくは同等の構成には同一の符号を付しその説明は省略する。なお、検波回路９１１はモニタ回路とも称し、検波信号はモニタ信号とも称する。

これにより、歪補償装置９１０への入力電力、増幅器の温度特性、構成部品のばらつき等の外乱要因に対する補償動作への影響を最小にするとともに、第１の合成器１１０での歪波の抽出が容易かつ正確になる。

実施の形態４．
本発明の実施の形態４について図を用いて説明する。図１５は、本発明の実施の形態４に係る歪補償装置９２０の構成を示すブロック図である。本実施の形態４に係る歪補償装置９２０は、図１に示す実施の形態１に係る歪補償装置１００において、図１５に示すように、歪発生回路１０５、周波数特性調整回路１１１および第１の振幅調整器１０３、第１の位相調整器１０４、第２の振幅調整器１１４、第２の位相調整器１１５を、制御回路９２１を介し、外部からの制御信号９２２によりリアルタイムに制御する歪補償装置である。なお、図１５においては、図２と同一若しくは同等の構成には同一の符号を付しその説明は省略する。歪波の抽出が容易かつ正確になる。

外部からの制御信号９２２は、予め、温度変化や周波数に対応したテーブルデータから入力したり、増幅器より出力される歪をモニタし、それが最小となるよう値をリアルタイムで計算するなどして決定される信号である。これにより、通信装置全体の歪の温度特性等の性能を向上させたり、経年変化による歪補償機能の低下を防ぐことができる。

実施の形態５．
本発明の実施の形態５について図を用いて説明する。図１６は、本発明の実施の形態５に係る歪補償装置９３０の構成を示すブロック図である。本実施の形態５に係る歪補償装置９３０は、図１に示す実施の形態１に係る歪補償装置１００において、図１６に示すように、歪発生回路１０５、周波数特性調整回路１１１および第１の振幅調整器１０３、第１の位相調整器１０４、第２の振幅調整器１１４、第２の位相調整器１１５を、制御回路９２１を介し、内部記憶回路９３１に記憶させたデータによりリアルタイムに制御する歪補償装置である。なお、図１６においては、図２と同一若しくは同等の構成には同一の符号を付しその説明は省略する。

予め、温度変化や周波数に対応した歪補償テーブルデータを内部記憶回路９３１に書き込み、そのデータを用いて制御を行うことで、外部制御による通信装置全体の部品点数、インタフェース数を削減できるため、通信装置全体の小型化、低コスト化に寄与する。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１００，９００，９１０，９２０，９３０歪補償装置、１０１，２０１入力端子、１０２第１の分配器、１０３第１の振幅調整器、１０４第１の位相調整期、１０５歪発生回路、１０６入力回路、１０７歪み発生素子、１０８出力回路、１０９第２の分配器、１１０第１の合成器、１１１周波数特性調整回路、１１２振幅調整部、１１３位相調整部、１１４第２の振幅調整器、１１５第２の位相調整器、１１６第２の合成器、１１７，２０２出力端子、９０１第３の振幅調整器、９０２第４の振幅調整器、９１１検波回路（モニタ回路）、９１２，９２１制御回路、９２２制御信号、９３１記憶回路。

Claims

補償対象装置の入力側に接続された歪補償装置であって、
複数の周波数の信号からなる入力信号を第１の系統信号と第２の系統信号とに分配して出力する第１の分配器と、
入力された前記第１の系統信号に歪み成分を発生させて出力する歪発生回路と、
前記歪み成分を含んだ前記第１の系統信号が入力され、第３の系統信号と第４の系統信号とに分配して出力する第２の分配器と、
前記第２の系統信号と前記第３の系統信号とが入力され、前記第３の系統信号に含まれる前記歪み成分を抽出して出力する第１の合成器と、
前記第１の合成器から出力された前記歪み成分に対して周波数毎に振幅および位相を調整することにより、前記歪み成分の周波数毎の振幅および位相をアンバランスにする周波数特性調整回路と、
前記周波数特性調整回路でアンバランスになった前記歪み成分と前記第４の系統信号とを合成して前記歪補償装置へ出力する第２の合成器と、
を備え、
前記歪発生回路は、入出力特性が前記補償対象装置とは逆の非線形特性を有する、
歪補償装置。
前記第３の系統信号に対して前記第２の系統信号の振幅を同一振幅とし位相を逆位相として前記第１の合成器に入力する振幅位相調整部をさらに備えた、
請求項１に記載の歪補償装置。
前記第１の合成器から出力される前記歪み成分をモニタするモニタ回路と、
前記モニタ回路のモニタ結果に基づき、前記振幅位相調整部の振幅および位相を制御する制御回路とをさらに備えた、
請求項２に記載の歪補償装置。
外部から入力される制御信号に基づき、前記歪発生回路と、前記周波数特性調整回路と、前記振幅位相調整部と、を制御する制御回路をさらに備えた、
請求項２に記載の歪補償装置。
予め記憶回路に記憶された歪補償テーブルデータに基づき、前記歪発生回路と、前記周波数特性調整回路と、前記振幅位相調整部と、を制御する制御回路をさらに備えた、
請求項２に記載の歪補償装置。
前記入力信号の振幅を調整して前記第１の分配器へ出力する入力側振幅調整器と、
前記第２の合成器からの出力信号の振幅を調整して出力する出力側振幅調整器と、をさらに備えた、
請求項１から５のいずれか１項に記載の歪補償装置。