WO2018220668A1 - 電力増幅器 - Google Patents

Abstract

第１の増幅器（３）から出力された第１の増幅信号に含まれている第１の周波数ｆｌと第２の周波数ｆｈとの差分の周波数ｆｄの成分である差分周波数成分の振幅を増幅するとともに、差分周波数成分の位相を移相し、増幅及び移相後の差分周波数成分を第２の増幅器（４）の出力端子（４ａ）に与える歪補償回路（５）を設け、合成回路（１３）が、第１の増幅器（３）から出力された第１の増幅信号と、第２の増幅器（４）の出力端子（４ａ）に現れている信号とを合成するように構成する。

Description

電力増幅器

　この発明は、第１の周波数の信号及び第２の周波数の信号を含んでいる入力信号を増幅する電力増幅器に関するものである。

　例えば、無線通信装置は、送信信号を増幅するために電力増幅器を用いることがある。
　ただし、無線通信装置は、電力増幅器が送信信号を増幅すると、電力増幅器の非線形性によって、送信信号に非線形歪みが生じて、送信信号の信号品質が劣化するため、非線形歪みを補償する必要がある。
　例えば、第１の周波数ｆｌの信号及び第２の周波数ｆｈの信号を含んでいる入力信号が電力増幅器に入力されると、電力増幅器の非線形性によって、第１の周波数ｆｌと、第２の周波数ｆｈとの差分の周波数ｆｄ（＝ｆｈ－ｆｌ）の電力が発生する。また、第１の周波数ｆｌから差分の周波数ｆｄだけ離れている周波数ｆｌ３（＝ｆｌ－ｆｄ）の信号と、第２の周波数ｆｈから差分の周波数ｆｄだけ離れている周波数ｆｈ３（＝ｆｈ＋ｆｄ）の信号とが歪成分として発生する。ｆｌ＜ｆｈである。

　以下の特許文献１には、非線形歪みを補償することが可能な電力増幅器が開示されている。
　この電力増幅器は、第１の周波数ｆｌの信号及び第２の周波数ｆｈの信号を含んでいる入力信号を２つに分配する分配回路と、分配回路により分配された一方の入力信号を増幅する第１の増幅器と、分配回路により分配された他方の入力信号を増幅する第２の増幅器とを備えている。
　また、この電力増幅器は、第１の増幅器に対する第１のバイアス回路と、第２の増幅器に対する第２のバイアス回路とを備えている。
　第１のバイアス回路における差分の周波数ｆｄでのインピーダンスの虚部と、第２のバイアス回路における差分の周波数ｆｄでのインピーダンスの虚部とは、符号が逆で、かつ、振幅が同じ大きさとなるように構成されている。
　これにより、第１の増幅器から出力される歪成分と、第２の増幅器から出力される歪成分とが互いに逆相となり、歪成分のみが逆相合成されるので、歪成分が抑圧される。
　なお、第１及び第２のバイアス回路のインピーダンスは、コンデンサ及びインダクタの定数によって決定されている。

特開２００２－１００９４１号公報

　従来の電力増幅器が備えている第１及び第２のバイアス回路のインピーダンスは、コンデンサ及びインダクタの定数によって決定され、コンデンサ及びインダクタの定数は、入力された信号の周波数だけでなく、電力増幅器の安定化を図る観点も考慮して設計される。このため、歪成分が十分に抑圧されるように、第１及び第２のバイアス回路のインピーダンスが設計されるとは限らない。その結果、歪成分を十分に抑圧することができずに、信号品質が劣化してしまうことがあるという課題があった。
　また、コンデンサとインダクタが共振を生じる周波数が存在し、共振周波数が第１の周波数ｆｌ又は第２の周波数ｆｈの近傍であれば、電力増幅器の歪特性が著しく劣化する。このため、共振周波数が第１の周波数ｆｌ又は第２の周波数ｆｈの近傍である場合には、歪成分を十分に抑圧することができず、信号品質が劣化してしまうという課題があった。

　この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、入力信号に含まれている信号の周波数にかかわらず、非線形性によって生じた歪成分を抑圧することができる電力増幅器を得ることを目的とする。

　この発明に係る電力増幅器は、第１の周波数の信号及び第２の周波数の信号を含んでいる入力信号を分配する分配回路と、分配回路により分配された一方の入力信号を増幅し、増幅後の入力信号として第１の増幅信号を出力する第１の増幅器と、分配回路により分配された他方の入力信号を増幅し、増幅後の入力信号として第２の増幅信号を出力する第２の増幅器と、第１の増幅器から出力された第１の増幅信号に含まれている第１の周波数と第２の周波数との差分の周波数の成分である差分周波数成分の振幅を増幅するとともに、差分周波数成分の位相を移相し、増幅及び移相後の差分周波数成分を第２の増幅器の出力端子に与える歪補償回路とを設け、合成回路が、第１の増幅器から出力された第１の増幅信号と、第２の増幅器の出力端子に現れている信号とを合成するようにしたものである。

　この発明によれば、第１の増幅器から出力された第１の増幅信号に含まれている第１の周波数と第２の周波数との差分の周波数の成分である差分周波数成分の振幅を増幅するとともに、差分周波数成分の位相を移相し、増幅及び移相後の差分周波数成分を第２の増幅器の出力端子に与える歪補償回路を設け、合成回路が、第１の増幅器から出力された第１の増幅信号と、第２の増幅器の出力端子に現れている信号とを合成するように構成したので、入力信号に含まれている信号の周波数にかかわらず、非線形性によって生じた歪成分を抑圧することができる効果がある。

この発明の実施の形態１による電力増幅器を示す構成図である。 信号に含まれている周波数の成分を示す説明図である。 第１の増幅器３の出力端子３ａから第１のバイアス回路１０を見たインピーダンスを示す周波数特性図である。 図３に示す周波数特性を有するバイアス回路８，９，１０，１２を実装している電力増幅器で発生する相互変調歪の解析結果を示す説明図である。 実施の形態１において、Ｎ＝２の場合の電力増幅器を示す構成図である。 この発明の実施の形態２による電力増幅器を示す構成図である。 この発明の実施の形態３による電力増幅器を示す構成図である。

　以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。

実施の形態１．
　図１は、この発明の実施の形態１による電力増幅器を示す構成図である。
　図１において、入力端子１は、第１の周波数ｆｌの信号及び第２の周波数ｆｈの信号を含んでいる入力信号を入力する端子である。ｆｌ＜ｆｈである。入力信号は、低周波の電圧又は電流の信号であってもよいし、高調波の電圧又は電流の信号であってもよい。
　分配回路２は、入力端子１から入力された入力信号を２つに分配し、２つに分配した一方の入力信号を第１の入力信号として第１の増幅器３に出力し、２つに分配した他方の入力信号を第２の入力信号として第２の増幅器４に出力する回路である。

　第１の増幅器３は、分配回路２から出力された第１の入力信号を増幅し、増幅後の第１の入力信号を第１の増幅信号として出力する。
　図１では、第１の増幅器３が、ソース端子が接地されているトランジスタである例を示しており、トランジスタのゲート端子が分配回路２と接続され、トランジスタのドレイン端子が歪補償回路５と接続されている。この例では、トランジスタのドレイン端子が、第１の増幅器３の出力端子３ａに対応する。

　第２の増幅器４は、分配回路２から出力された第２の入力信号を増幅し、増幅後の第２の入力信号を第２の増幅信号として出力する。
　図１では、第２の増幅器４が、ソース端子が接地されているトランジスタである例を示しており、トランジスタのゲート端子が分配回路２と接続され、トランジスタのドレイン端子が歪補償回路５と接続されている。この例では、トランジスタのドレイン端子が、第２の増幅器４の出力端子４ａに対応する。

　歪補償回路５は、第１の増幅器３から出力された第１の増幅信号に含まれている第１の周波数ｆｌと第２の周波数ｆｈとの差分の周波数ｆｄの成分である差分周波数成分の振幅を増幅するとともに、周波数ｆｄの差分周波数成分の位相を移相し、増幅及び移相後の差分周波数成分を第２の増幅器４の出力端子４ａに与える回路である。
　この実施の形態１では、歪補償回路５が、周波数ｆｄの差分周波数成分の振幅を２倍に増幅して、周波数ｆｄの差分周波数成分の位相を１８０度移相する例を説明する。

　電源端子６は、第１の増幅器３に供給する電力を入力する端子である。
　電源端子７は、第２の増幅器４に供給する電力を入力する端子である。
　バイアス回路８は、例えば、抵抗、コンデンサ、インダクタ及び伝送線路で実現される回路であり、一端が電源端子６と接続されている。
　バイアス回路８は、電源端子６から入力された電力に含まれているノイズ成分を除去するとともに、第１の増幅器３の発振を抑圧するように作用する。
　バイアス回路９は、例えば、抵抗、コンデンサ、インダクタ及び伝送線路で実現される回路であり、一端が電源端子７と接続されている。
　バイアス回路９は、電源端子７から入力された電力に含まれているノイズ成分を除去するとともに、第２の増幅器４の発振を抑圧するように作用する。

　第１のバイアス回路１０は、例えば、伝送線路及びキャパシタで実現される。
　第１のバイアス回路１０は、一端が第１の増幅器３の出力端子３ａと接続され、他端がバイアス回路８の他端及び第３の増幅器１１の入力端子と接続されている。
　第１のバイアス回路１０は、第１の増幅器３から出力された第１の増幅信号に含まれている成分のうち、周波数ｆｄの差分周波数成分のみを通過させるとともに、電源端子６から入力された電力を通過させる回路である。
　第３の増幅器１１は、例えば、電圧増幅器、電流増幅器又は電力増幅器で実現され、周波数ｆｄの差分周波数成分の増幅率が２倍で、周波数ｆｄの差分周波数成分の通過位相が１８０度である。
　したがって、第３の増幅器１１は、第１のバイアス回路１０を通過してきた周波数ｆｄの差分周波数成分の振幅を２倍に増幅するとともに、周波数ｆｄの差分周波数成分の位相を１８０度移相し、増幅及び移相後の差分周波数成分を出力する。

　第２のバイアス回路１２は、例えば、伝送線路及びキャパシタで実現される。
　第２のバイアス回路１２は、一端が第２の増幅器４の出力端子４ａと接続され、他端がバイアス回路９の他端及び第３の増幅器１１の出力端子と接続されている。
　第２のバイアス回路１２は、第３の増幅器１１の出力信号を第２の増幅器４の出力端子４ａに与える回路である。
　即ち、第２のバイアス回路１２は、第３の増幅器１１から出力された増幅及び移相後の差分周波数成分と、電源端子７から入力された電力とを通過させる回路である。

　合成回路１３は、第１の増幅器３の出力端子３ａから出力された第１の増幅信号と、第２の増幅器４の出力端子４ａに現れている信号とを合成し、合成した信号を出力端子１４に出力する回路である。
　出力端子１４は、合成回路１３から出力された合成信号を出力する端子である。

　次に動作について説明する。
　図２は、信号に含まれている周波数の成分を示す説明図である。
　分配回路２は、図２に示すように、入力端子１から、第１の周波数ｆｌの信号及び第２の周波数ｆｈの信号を含んでいる入力信号が入力されると、入力信号を２つに分配する。
　分配回路２は、２つに分配した一方の入力信号を第１の入力信号として第１の増幅器３に出力し、２つに分配した他方の入力信号を第２の入力信号として第２の増幅器４に出力する。

　第１の増幅器３は、分配回路２から第１の入力信号を受けると、第１の入力信号を増幅し、増幅後の第１の入力信号を第１の増幅信号として歪補償回路５に出力する。
　このとき、第１の増幅器３が持つ非線形性によって、第１の増幅器３の出力端子３ａには、図２に示すように、第１の周波数ｆｌの信号と、第２の周波数ｆｈの信号との差分の周波数ｆｄ（＝ｆｈ－ｆｌ）の成分である差分周波数成分が発生する。
　また、第１の増幅器３が持つ非線形性によって、第１の増幅器３の出力端子３ａには、図２に示すように、第１の周波数ｆｌから差分の周波数ｆｄだけ離れている周波数ｆｌ３（＝ｆｌ－ｆｄ）の信号と、第２の周波数ｆｈから差分の周波数ｆｄだけ離れている周波数ｆｈ３（＝ｆｈ＋ｆｄ）の信号とが歪成分として発生する。この歪成分は、相互変調歪みと呼ばれる。

　第２の増幅器４は、分配回路２から第２の入力信号を受けると、第２の入力信号を増幅し、増幅後の第２の入力信号を第２の増幅信号として歪補償回路５に出力する。
　このとき、第２の増幅器４が持つ非線形性によって、第２の増幅器４の出力端子４ａには、第１の周波数ｆｌの信号と、第２の周波数ｆｈの信号との差分の周波数ｆｄ（＝ｆｈ－ｆｌ）の成分である差分周波数成分が発生する。
　また、第２の増幅器４が持つ非線形性によって、歪成分である相互変調歪みが生じる。第２の増幅器４の出力端子４ａに現れる歪成分については後述する。

　第１のバイアス回路１０は、第１の増幅器３から出力された第１の増幅信号に含まれている成分のうち、周波数ｆｄの差分周波数成分のみを通過させる。
　このため、第３の増幅器１１には、図２に示すように、周波数ｆｄの差分周波数成分が与えられる。
　第３の増幅器１１は、第１のバイアス回路１０を通過してきた周波数ｆｄの差分周波数成分の振幅を２倍に増幅するとともに、周波数ｆｄの差分周波数成分の位相を１８０度移相し、増幅及び移相後の差分周波数成分を出力する。
　これにより、第３の増幅器１１の出力信号の位相は、図２に示すように、第３の増幅器１１の入力信号の位相と逆相になっている。
　また、第３の増幅器１１の出力信号の振幅は、図２に示すように、第３の増幅器１１の入力信号の振幅の２倍になっている。

　第２のバイアス回路１２は、第３の増幅器１１の出力信号を第２の増幅器４の出力端子４ａに与える。
　このため、第２の増幅器４の出力端子４ａにおいて、非線形性によって発生している周波数ｆｄの差分周波数成分と、第３の増幅器１１の出力信号とが合成される。
　非線形性によって発生している周波数ｆｄの差分周波数成分の位相と、第３の増幅器１１の出力信号の位相とは、逆相である。
　また、第３の増幅器１１の出力信号の振幅は、非線形性によって発生している周波数ｆｄの差分周波数成分の振幅の２倍である。
　したがって、第２の増幅器４の出力端子４ａに現れる周波数ｆｄの差分周波数成分の位相は、図２に示すように、第１の増幅器３の出力端子３ａに現れる周波数ｆｄの差分周波数成分の位相と逆相となる。
　また、第２の増幅器４の出力端子４ａに現れる周波数ｆｄの差分周波数成分の振幅は、図２に示すように、第１の増幅器３の出力端子３ａに現れる周波数ｆｄの差分周波数成分の振幅と同じなる。

　また、第２の増幅器４が持つ非線形性によって、周波数ｆｌ３の信号と、周波数ｆｈ３の信号とが歪成分として、第２の増幅器４の出力端子４ａに発生することは上述した通りである。
　このとき、第２の増幅器４の出力端子４ａに現れる周波数ｆｄの差分周波数成分の位相と、第１の増幅器３の出力端子３ａに現れる周波数ｆｄの差分周波数成分の位相とが逆相である。このため、第２の増幅器４の出力端子４ａに発生する周波数ｆｌ３の信号及び周波数ｆｈ３の信号の位相と、第１の増幅器３の出力端子３ａに発生する周波数ｆｌ３の信号及び周波数ｆｈ３の信号の位相とは、図２に示すように、逆位相となる。

　合成回路１３は、図２に示すように、第１の増幅器３の出力端子３ａから出力された第１の増幅信号と、第２の増幅器４の出力端子４ａに現れている信号とを合成し、合成した信号を出力端子１４に出力する。
　なお、第１の増幅器３の出力端子３ａに現れる周波数ｆｄの差分周波数成分と、第２の増幅器４の出力端子４ａに現れる周波数ｆｄの差分周波数成分とは、合成回路１３に含まれている低域遮断コンデンサの作用によって、出力端子１４には出力されない。

　また、第１の増幅器３の出力端子３ａに現れる周波数ｆｌ３の信号及び周波数ｆｈ３の信号と、第２の増幅器４の出力端子４ａに現れる周波数ｆｌ３の信号及び周波数ｆｈ３の信号とは、位相が逆相であるため、互いに打ち消される。したがって、図２に示すように、合成回路１３から出力される歪成分である周波数ｆｌ３の信号及び周波数ｆｈ３の信号は低減される。
　第１の増幅器３の出力端子３ａに現れる第１の周波数ｆｌの信号及び第２の周波数ｆｈの信号と、第２の増幅器４の出力端子４ａに現れる第１の周波数ｆｌの信号及び第２の周波数ｆｈの信号とは、位相が同相であるため、互いに打ち消し合うことがない。したがって、図２に示すように、合成回路１３から第１の周波数ｆｌの信号及び第２の周波数ｆｈの信号が出力される。

　ここで、図３は、第１の増幅器３の出力端子３ａから第１のバイアス回路１０を見たインピーダンスを示す周波数特性図である。図３より、８０ＭＨｚの近傍で共振が生じていることが確認される。
　図４は、図３に示す周波数特性を有するバイアス回路８，９，１０，１２を実装している電力増幅器で発生する相互変調歪の解析結果を示す説明図である。
　図４では、相互変調歪のうち、三次相互変調歪についての離調周波数依存性の解析結果を示している。
　図４において、Ａは、第３の増幅器１１を実装している場合の相互変調歪の解析結果を示し、Ｂは、第３の増幅器１１を実装していない場合の相互変調歪の解析結果を示している。
　第３の増幅器１１を実装していない場合、図３で確認される共振周波数の近傍において、相互変調歪レベルが増大しており、電力増幅器の歪特性が劣化していることが確認される。
　第３の増幅器１１を実装している場合、離調周波数によらず、概ね一定の相互変調歪レベルであり、電力増幅器の歪特性が低歪な特性となっていることが確認される。

　以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、第１の増幅器３から出力された第１の増幅信号に含まれている第１の周波数ｆｌと第２の周波数ｆｈとの差分の周波数ｆｄの成分である差分周波数成分の振幅を増幅するとともに、差分周波数成分の位相を移相し、増幅及び移相後の差分周波数成分を第２の増幅器４の出力端子４ａに与える歪補償回路５を設け、合成回路１３が、第１の増幅器３から出力された第１の増幅信号と、第２の増幅器４の出力端子４ａに現れている信号とを合成するように構成したので、入力信号に含まれている信号の周波数にかかわらず、非線形性によって生じた歪成分を抑圧することができる効果を奏する。

　この実施の形態１では、第３の増幅器１１における周波数ｆｄの差分周波数成分の増幅率が２倍で、周波数ｆｄの差分周波数成分の通過位相が１８０度である例を示している。
　しかし、第１の増幅器３の出力端子３ａに現れる周波数ｆｄの差分周波数成分と、第２の増幅器４の出力端子４ａに現れる周波数ｆｄの差分周波数成分との位相が完全な逆相で、かつ、振幅が完全に同じでなくても、合成回路１３から出力される歪成分であるｆｌ３の信号及び周波数ｆｈ３の信号は低減される。
　このため、第３の増幅器１１における周波数ｆｄの差分周波数成分の増幅率は、約２倍であればよい。また、第３の増幅器１１における周波数ｆｄの差分周波数成分の通過位相は、約１８０度であればよい。

　この実施の形態１では、第１の増幅器３及び第２の増幅器４を備えており、分配回路２が入力信号を第１の増幅器３及び第２の増幅器４に分配し、合成回路１３が第１の増幅器３及び第２の増幅器４の出力信号を合成する例を示している。
　しかし、これは一例に過ぎず、第１の増幅器３及び第２の増幅器４の組をＮ組（Ｎは２以上の整数）備え、分配回路２が入力信号をＮ組の第１の増幅器３及び第２の増幅器４に分配し、合成回路１３がＮ組の第１の増幅器３及び第２の増幅器４の出力信号を合成するようにしてもよい。
　図５は、実施の形態１において、Ｎ＝２の場合の電力増幅器を示す構成図である。図５において、線路３０は、第１の増幅器３の出力端子３ａと第２の増幅器４の出力端子４ａとを結んでいる線路である。

　この実施の形態１では、分配回路２により分配される入力信号が、第１の周波数ｆｌの信号及び第２の周波数ｆｈの信号を含んでいる入力信号である例を示しているが、第１の周波数ｆｌ及び第２の周波数ｆｈを含む帯域幅を有する入力信号であってもよい。
　帯域幅を有する入力信号の場合、歪成分として、周波数ｆｌ３の信号及び周波数ｆｈ３の信号が、第１の増幅器３の出力端子３ａ及び第２の増幅器４の出力端子４ａのそれぞれに現れるほか、例えば、帯域幅における下限の周波数と、帯域幅における上限の周波数との差分の周波数の成分が、第１の増幅器３の出力端子３ａ及び第２の増幅器４の出力端子４ａのそれぞれに現れる。
　具体的には、帯域幅における下限の周波数がｆｌ’、帯域幅における上限の周波数がｆｈ’であるとすると、第１の増幅器３が持つ非線形性によって、第１の増幅器３の出力端子３ａには、周波数ｆｌ３’（＝ｆｌ’－ｆｄ）の信号と、周波数ｆｈ３’（＝ｆｈ’＋ｆｄ）の信号とが歪成分として発生する。ｆｌ’≦ｆｌ＜ｆｈ≦ｈ’である。
　また、第２の増幅器４が持つ非線形性によって、第２の増幅器４の出力端子４ａには、周波数ｆｌ３’の信号と、周波数ｆｈ３’の信号とが歪成分として発生する。
　第１の増幅器３の出力端子３ａ及び第２の増幅器４の出力端子４ａのそれぞれに現れている歪成分である周波数ｆｌ’，ｆｌ，ｆｈ，ｈ’の信号は、第１の周波数ｆｌの信号及び第２の周波数ｆｈの信号を含んでいる入力信号である場合と同様の原理で抑圧される。

実施の形態２．
　上記実施の形態１では、歪補償回路５が、第３の増幅器１１を備えている例を示している。この実施の形態２では、歪補償回路５が、第３の増幅器１１のほかに、第３の増幅器１１の出力信号における振幅及び位相のそれぞれを調整し、振幅及び位相を調整した出力信号を第２のバイアス回路１２に出力する調整回路２１を備えている例を説明する。

　図６は、この発明の実施の形態２による電力増幅器を示す構成図であり、図６において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
　調整回路２１は、移相器２２及びフィルタ２３を備えている。
　調整回路２１は、第３の増幅器１１の出力信号における振幅及び位相のそれぞれを調整し、振幅及び位相を調整した出力信号を第２のバイアス回路１２に出力する回路である。
　移相器２２は、第３の増幅器１１の出力信号の位相を変える回路である。
　フィルタ２３は、第３の増幅器１１の出力信号の振幅を変える回路である。

　次に動作について説明する。
　第１の増幅器３と第２の増幅器４は、例えば、製造ばらつきなどが原因で、必ずしも同一の性能でない場合がある。
　バイアス回路８，９，１０，１２についても、例えば、製造ばらつきなどが原因で、必ずしも同一の性能でない場合がある。

　このような場合、第３の増幅器１１における周波数ｆｄの差分周波数成分の増幅率が２倍で、周波数ｆｄの差分周波数成分の通過位相が１８０度であっても、合成回路１３から出力される歪成分が十分に抑圧されないことがある。
　この実施の形態２では、第１の増幅器３と第２の増幅器４が同一の性能でない場合、あるいは、バイアス回路８，９，１０，１２が同一の性能でない場合でも、合成回路１３から出力される歪成分を十分に抑圧できるようにするため、歪補償回路５が調整回路２１を備えている。

　第１の増幅器３が持つ非線形性及び第２の増幅器４が持つ非線形性は、入力端子１から入力される信号のレベルに応じて変化する。
　また、第１の増幅器３が持つ非線形性及び第２の増幅器４が持つ非線形性は、第１の増幅器３の出力信号のレベル及び第２の増幅器４の出力信号のレベルのほか、第１の増幅器３の動作温度及び第２の増幅器４の動作温度によっても変化する。
　このため、移相器２２における信号の移相量及びフィルタ２３における信号の減衰量は、入力信号のレベルと、第１の増幅器３の出力信号のレベル及び第２の増幅器４の出力信号のレベルと、第１の増幅器３の動作温度及び第２の増幅器４の動作温度とに従って決定される。

　以上で明らかなように、この実施の形態２によれば、歪補償回路５が、第３の増幅器１１の出力信号の振幅及び位相を調整し、振幅及び位相を調整した出力信号を第２のバイアス回路１２に出力する調整回路２１を備えるように構成したので、第１の増幅器３と第２の増幅器４が同一の性能でない場合、あるいは、バイアス回路８，９，１０，１２が同一の性能でない場合でも、合成回路１３から出力される歪成分を抑圧することができる効果を奏する。

実施の形態３．
　上記実施の形態２では、歪補償回路５が、調整回路２１を備えている例を示している。この実施の形態３では、歪補償回路５が、調整回路２１のほかに、調整回路２１による振幅及び位相の調整量を制御する制御回路２４を備えている例を説明する。

　図７は、この発明の実施の形態３による電力増幅器を示す構成図であり、図７において、図６と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
　制御回路２４は、調整回路２１による振幅及び位相の調整量として、移相器２２における信号の移相量及びフィルタ２３における信号の減衰量のそれぞれを調整するとともに、第３の増幅器１１における周波数ｆｄの差分周波数成分の増幅率及び通過位相のそれぞれを調整する回路である。

　次に動作について説明する。
　制御回路２４は、例えば、第１の増幅器３の動作温度及び第２の増幅器４の動作温度と、第３の増幅器１１における増幅率及び通過位相との対応関係を示すテーブルを備えている。
　また、制御回路２４は、例えば、第１の増幅器３の動作温度及び第２の増幅器４の動作温度と、移相器２２における信号の移相量との対応関係を示すテーブルを備えている。
　また、制御回路２４は、例えば、第１の増幅器３の動作温度及び第２の増幅器４の動作温度と、フィルタ２３における信号の減衰量との対応関係を示すテーブルを備えている。

　制御回路２４は、第１の増幅器３の動作温度及び第２の増幅器４の動作温度を示す温度情報を収集し、テーブルを参照して、温度情報が示す動作温度に対応する第３の増幅器１１における増幅率及び通過位相を特定する。
　制御回路２４は、第３の増幅器１１における増幅率及び通過位相が、特定した増幅率及び通過位相と一致するように第３の増幅器１１を制御する。
　制御回路２４は、テーブルを参照して、温度情報が示す動作温度に対応する移相器２２における信号の移相量を特定する。
　制御回路２４は、移相器２２における信号の移相量が、特定した移相量と一致するように移相器２２を制御する。
　制御回路２４は、テーブルを参照して、温度情報が示す動作温度に対応するフィルタ２３における信号の減衰量を特定する。
　制御回路２４は、フィルタ２３における信号の減衰量が、特定した減衰量と一致するようにフィルタ２３を制御する。

　ここでは、制御回路２４が、温度情報が示す動作温度に基づいて、第３の増幅器１１、移相器２２及びフィルタ２３のそれぞれを制御する例を示したが、これに限るものではない。
　例えば、制御回路２４が、入力端子１から入力される信号のレベル、あるいは、第１の増幅器３の出力信号のレベル及び第２の増幅器４の出力信号のレベルに基づいて、第３の増幅器１１、移相器２２及びフィルタ２３のそれぞれを制御するようにしてもよい。

　以上で明らかなように、この実施の形態３によれば、調整回路２１による振幅の調整量及び位相の調整量のそれぞれを制御する制御回路２４を備えるように構成したので、動作温度などが変化しても、合成回路１３から出力される歪成分を抑圧することができる効果を奏する。

　なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。

　この発明は、第１の周波数の信号及び第２の周波数の信号を含んでいる入力信号を増幅する電力増幅器に適している。

　１　入力端子、２　分配回路、３　第１の増幅器、３ａ　第１の増幅器３の出力端子、４　第２の増幅器、４ａ　第２の増幅器４の出力端子、５　歪補償回路、６　電源端子、７　電源端子、８　バイアス回路、９　バイアス回路、１０　第１のバイアス回路、１１　第３の増幅器、１２　第２のバイアス回路、１３　合成回路、１４　出力端子、２１　調整回路、２２　移相器、２３　フィルタ、２４　制御回路、３０　線路。

Claims (6)

1. 　第１の周波数の信号及び第２の周波数の信号を含んでいる入力信号を分配する分配回路と、
   　前記分配回路により分配された一方の入力信号を増幅し、増幅後の入力信号として第１の増幅信号を出力する第１の増幅器と、
   　前記分配回路により分配された他方の入力信号を増幅し、増幅後の入力信号として第２の増幅信号を出力する第２の増幅器と、
   　前記第１の増幅器から出力された第１の増幅信号に含まれている前記第１の周波数と前記第２の周波数との差分の周波数の成分である差分周波数成分の振幅を増幅するとともに、前記差分周波数成分の位相を移相し、増幅及び移相後の差分周波数成分を前記第２の増幅器の出力端子に与える歪補償回路と、
   　前記第１の増幅器から出力された第１の増幅信号と、前記第２の増幅器の出力端子に現れている信号とを合成する合成回路と
   　を備えた電力増幅器。
2. 　前記歪補償回路は、前記差分周波数成分の振幅を２倍に増幅するとともに、前記差分周波数成分の位相を１８０度移相することを特徴とする請求項１記載の電力増幅器。
3. 　前記歪補償回路は、
   　前記第１の増幅器から出力された第１の増幅信号に含まれている差分周波数成分を通過させる第１のバイアス回路と、
   　前記第１のバイアス回路を通過してきた差分周波数成分の振幅を２倍に増幅するとともに、前記差分周波数成分の位相を１８０度移相する第３の増幅器と、
   　前記第３の増幅器の出力信号を前記第２の増幅器の出力端子に与える第２のバイアス回路とを備えていることを特徴とする請求項２記載の電力増幅器。
4. 　前記歪補償回路は、
   　前記第３の増幅器の出力信号における振幅及び位相のそれぞれを調整し、振幅及び位相を調整した出力信号を前記第２のバイアス回路に出力する調整回路を備えたことを特徴とする請求項３記載の電力増幅器。
5. 　前記調整回路による振幅の調整量及び位相の調整量のそれぞれを制御する制御回路を備えたことを特徴とする請求項４記載の電力増幅器。
6. 　前記分配回路により分配される入力信号は、前記第１の周波数及び前記第２の周波数を含む帯域幅を有する信号であることを特徴とする請求項１記載の電力増幅器。

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