(57)【要約】【課題】各経路で増幅された信号を合成して広帯域で高出力なことに加え、連続した周波数帯域で平坦性に優れる合成信号を生成する増幅装置を提供する。【解決手段】第１経路１１には可変減衰器２１、可変位相器２２、方向性結合器２３Ａ、検波器２３Ｂ、増幅器２４が配置され、第２経路１２には可変減衰器３１、可変位相器３２、方向性結合器３３Ａ、検波器３３Ｂ、増幅器３４が配置される。分配器１０は分配信号ＳＧ１１、分配信号ＳＧ２１を各径路に出力する。増幅器２４から分配信号ＳＧ１５がフィルタ４１に、増幅器３４から分配信号ＳＧ２５がフィルタ４２に入力される。合成器４０は合成信号Ｓ２０を出力する。検波器７０は合成信号Ｓ２０を検波する。制御部５０は検波結果のフィルタ重複帯域の振幅値がフィルタ重複帯域を除く周波数帯域の振幅値に近づくように、可変減衰器２１，３１、可変位相器２２，３２をフィードバック制御する。【選択図】図１
2020174307.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号を、複数の分配信号に分配する分配器と、
前記分配信号ごとに設けられ、対応する前記分配信号が入力され、フィードバック制御されることで前記分配信号の信号特性を調整し、前記信号特性の調整された分配信号を出力する複数の調整器と、
前記調整器ごとに設けられ、対応する前記調整器から前記分配信号が入力され、入力された前記分配信号の一部を分岐信号として分岐する複数の方向性結合器と、
前記方向性結合器ごとに設けられ、対応する前記方向性結合器から前記分岐信号が入力され、入力された前記分岐信号を検波する複数の分配信号検波器と、
前記方向性結合器ごとに設けられ、対応する前記方向性結合器から前記分配信号が入力され、前記分配信号を増幅し、増幅された前記分配信号を出力する複数の増幅器と、
前記複数の増幅器ごとに設けられ、対応する前記増幅器の温度を検出する複数の温度センサと、
信号の通過する周波数帯域が低い周波数帯域から高い周波数帯域の順序に並ぶ、複数のフィルタであって、前記順序の隣接するフィルタどうしは周波数帯域に互いに重複する帯域であるフィルタ重複帯域を有し、各フィルタは一対一に対応する前記増幅器から前記分配信号が入力されて前記分配信号を出力する複数のフィルタであるフィルタ群を備え、各フィルタから出力される前記分配信号を合成し、合成信号として出力する合成器と、
前記合成信号を検波する合成信号検波器と、
前記複数の温度センサのそれぞれの検出結果と、前記複数の分配信号検波器のそれぞれの検波結果とに基づいて、前記合成信号検波器による検波結果の前記フィルタ重複帯域の振幅値が前記フィルタ重複帯域を除く周波数帯域の振幅値に近づくように、それぞれの前記調整器をフィードバック制御する制御部と
を備える増幅装置。
【請求項２】
複数の前記調整器は、
前記信号特性として、入力される前記分配信号の位相を調整する可変位相器と、
前記信号特性として、入力される前記分配信号の振幅を減衰する可変減衰器とを備え、
前記制御部は、
それぞれの前記可変位相器と、それぞれの前記可変減衰器とをフィードバック制御する請求項１に記載の増幅装置。
【請求項３】
入力信号を、複数の分配信号に分配する分配器と、
前記分配信号ごとに設けられ、対応する前記分配信号が入力され、前記分配信号を増幅し、増幅された前記分配信号を出力する複数の増幅器と、
信号の通過する周波数帯域が低い周波数帯域から高い周波数帯域の順序に並ぶ、複数のフィルタであって、前記順序の隣接するフィルタどうしは周波数帯域に互いに重複する帯域であるフィルタ重複帯域を有し、各フィルタは一対一に対応する前記増幅器から前記分配信号が入力されて前記分配信号を出力する複数のフィルタであるフィルタ群を備え、各フィルタから出力される前記分配信号を合成し、合成信号として出力する合成器と、
前記合成信号を検波する合成信号検波器と、
前記合成信号検波器による検波結果の前記フィルタ重複帯域の振幅値が前記フィルタ重複帯域を除く周波数帯域の振幅値に近づくように、それぞれの前記増幅器について、ドレイン電圧とゲート電圧との少なくともいずれかをフィードバック制御する制御部と
を備える増幅装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力信号を複数の経路に分配し、分配した各信号を増幅し、増幅した各信号を合成する増幅装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術には、合成器を用いた広帯域かつ高出力の増幅装置として、入力信号を複数の経路に分配する分配器、各経路で信号を増幅する経路ごとの増幅器、各増幅器の出力信号を合成する合成器を有する装置がある。しかし、広帯域かつ高出力の増幅装置では、各増幅器の特性及び位相の偏差のような要因により、信号の通過帯域の一部に、出力低下帯域が発生しうる。
【０００３】
例えば特許文献１は、各経路の増幅器の前段もしくは後段に位相を変化させる可変位相器を設け、位相を制御することで各増幅器の出力の合成損を少なくする増幅装置を提案している。特許文献１の増幅装置では、入力信号の周波数帯域を複数に区切って２つの増幅器の出力の位相偏差が最少になるよう、可変位相器を制御することで増幅装置の出力の位相偏差を少なくし、出力低下帯域を改善している。
【０００４】
また、特許文献２には、分配信号のレベルと位相少なくとも一方を修正する状態調整を行うことで、合成された出力信号が所望の平坦な周波数特性を有する高出力広帯域信号とし、合成時の熱損失が抑制される増幅装置を提案している。
特許文献２では、合成器を用いた基本構成に加え、各増幅器の前段には分配信号のレベルを修正する複数の可変アッテネータと、位相を修正する複数の可変位相器がある。
また、各増幅器の後段には、分配増幅信号のそれぞれの信号レベルを検出する複数のレベル検出器と、信号位相を検出する複数の位相検出器と、検出された複数レベルを基に制御を行う制御部がある。
【０００５】
特許文献１及び特許文献２の増幅装置は同じ帯域を有する広帯域増幅器の合成を行っており、広帯域の中で周波数特性のばらつき及び利得差によって生じる合成損を改善している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２９５４１２号公報
【特許文献２】特開２００５−１５１１８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
以上に説明した、合成器を用いた増幅装置の場合、各経路の広帯域増幅器はそれぞれ同じ周波数特性と利得を有していることが一般的である。
しかし、各経路で同じ周波数特性の広帯域増幅器を用いた場合、次のような（１）から（４）の課題がある。
（１）広帯域化と「高効率及び低損失」とは、トレードオフの関係にある。
（２）各経路を構成する位相器及び減衰器は、各経路の広帯域増幅器と対応して広帯域設計を行う必要がある。
（３）高出力化を得るにはそれに応じた合成数が必要となり、高出力・広帯域を両立するには経路数を増やす必要がある。
（４）各経路の増幅器の特性がばらつきなどにより特性がずれていると、合成された際に出力特性に悪影響を及ぼし、連続した帯域において平坦性に欠けてしまう。広帯域であるほど、その特性のずれは大きくなる。
【０００８】
本発明は、各経路で増幅された信号を合成することにより、広帯域で高出力、高効率なことに加え、連続した周波数帯域で平坦性に優れている合成信号を生成する増幅装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明の増幅装置は、
入力信号を、複数の分配信号に分配する分配器と、
前記分配信号ごとに設けられ、対応する前記分配信号が入力され、フィードバック制御されることで前記分配信号の信号特性を調整し、前記信号特性の調整された分配信号を出力する複数の調整器と、
前記調整器ごとに設けられ、対応する前記調整器から前記分配信号が入力され、入力された前記分配信号の一部を分岐信号として分岐する複数の方向性結合器と、
前記方向性結合器ごとに設けられ、対応する前記方向性結合器から前記分岐信号が入力され、入力された前記分岐信号を検波する複数の分配信号検波器と、
前記方向性結合器ごとに設けられ、対応する前記方向性結合器から前記分配信号が入力され、前記分配信号を増幅し、増幅された前記分配信号を出力する複数の増幅器と、
前記複数の増幅器ごとに設けられ、対応する前記増幅器の温度を検出する複数の温度センサと、
信号の通過する周波数帯域が低い周波数帯域から高い周波数帯域の順序に並ぶ、複数のフィルタであって、前記順序の隣接するフィルタどうしは周波数帯域に互いに重複する帯域であるフィルタ重複帯域を有し、各フィルタは一対一に対応する前記増幅器から前記分配信号が入力されて前記分配信号を出力する複数のフィルタであるフィルタ群を備え、各フィルタから出力される前記分配信号を合成し、合成信号として出力する合成器と、
前記合成信号を検波する合成信号検波器と、
前記複数の温度センサのそれぞれの検出結果と、前記複数の分配信号検波器のそれぞれの検波結果とに基づいて、前記合成信号検波器による検波結果の前記フィルタ重複帯域の振幅値が前記フィルタ重複帯域を除く周波数帯域の振幅値に近づくように、それぞれの前記調整器をフィードバック制御する制御部と
を備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明では、信号の通過する周波数帯域が低い周波数帯域から高い周波数帯域の順序に並ぶ、複数のフィルタを備える。
順序の隣接するフィルタどうしは周波数帯域に互いに重複する帯域であるフィルタ重複帯域を有する。
各フィルタは一対一に対応する増幅器から分配信号が入力されて分配信号を出力する。合成器は、各フィルタから出力される分配信号を合成し、合成信号として出力する。
そして、制御部は、検波結果のフィルタ重複帯域の振幅値が、フィルタ重複帯域を除く周波数帯域の振幅値に近づくように、それぞれの調整器をフィードバック制御するので、合成器からは広帯域高出力及び連続した平坦性を有する出力が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態１の図で、増幅装置１０１のブロック構成図。
【図２】実施の形態１の図で、マイクロコンピュータ２００のハードウェア構成を示す図。
【図３】実施の形態１の図で、増幅装置１０１の位相制御における帯域特性を示す概略図。
【図４】実施の形態２の図で、増幅装置１０２のブロック構成図。
【図５】実施の形態３の図で、増幅装置１０３のブロック構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
実施の形態１．
図１から図３を参照して実施の形態１の増幅装置１０１を説明する。
図１は、増幅装置１０１の構成を示す。
図２は、制御部５０を実現するマイクロコンピュータ２００のハードウェア構成を示す。図３は、フィルタ間帯域とフィルタ通過帯域との出力偏差の改善を模式的に示す図である。図３では水平部分の信号レベル（振幅）が信号レベルＡ１である３つのグラフを、便宜的に、上段、中段、下段の縦に並べて記載している。
【００１３】
＊＊＊構成の説明＊＊＊
図１を参照して増幅装置１０１の構成を説明する。増幅装置１０１は、分配器１０、調整器８１，８２、方向性結合器２３Ａ，３３Ａ、経路検波器２３Ｂ，３３Ｂ、増幅器２４，３４、温度センサ２５，３５、合成器４０、制御部５０、方向性結合器６０及び検波器７０を備えている。合成器４０はフィルタ４１及びフィルタ４２を備えている。調整器８１は可変減衰器２１と可変位相器２２を備えている。調整器８２は可変減衰器３１と可変位相器３２を備えている。
検波器２３Ｂ、検波器３３Ｂは、分配信号を検波する分配信号検波器である。検波器７０は、合成信号を検波する合成信号検波器である。
【００１４】
増幅装置１０１は、端子１３から端子１４までの第１経路１１と、端子１５から端子１６までの第２経路１２とを有する。第１経路１１には、可変減衰器２１、可変位相器２２、方向性結合器２３Ａ、検波器２３Ｂ、増幅器２４及び温度センサ２５が設けられている。第２経路１２には、可変減衰器３１、可変位相器３２、方向性結合器３３Ａ、検波器３３Ｂ、増幅器３４及び温度センサ３５が設けられている。
【００１５】
端子１４は、フィルタ４１に接続しており、端子１６は、フィルタ４２に接続している。フィルタ４１とフィルタ４２の出力端どうしは接続されており、フィルタ４１の出力信号である分配信号ＳＧ１６と、フィルタ４２の出力信号である分配信号ＳＧ２６とは合成されて、合成信号Ｓ２０になる。
【００１６】
合成器４０は、方向性結合器６０に接続している。方向性結合器６０は合成信号Ｓ２０が入力され、合成信号Ｓ２０の一部を検波器７０へ分岐する。検波器７０は、方向性結合器６０に接続している。制御部５０は、可変減衰器２１，３１、可変位相器２２，３２、検波器２３Ｂ，３３Ｂ、温度センサ２５，３５、検波器７０に接続している。制御部５０は、可変減衰器２１，３１を制御することで後述の分配信号ＳＧ１１，ＳＧ２１の信号レベルを制御する振幅制御部であり、可変位相器２２，３２を制御することで後述の分配信号ＳＧ１２，ＳＧ２２の位相を制御する位相制御部である。
【００１７】
図１では、２つの経路を示している。第１経路１１には、調整器８１、方向性結合器２３Ａ、検波器２３Ｂ、増幅器２４及び温度センサ２５が設けられており、増幅器２４はフィルタ４１に接続している。第２経路１２には、調整器８２、方向性結合器３３Ａ、検波器３３Ｂ、増幅器３４及び温度センサ３５が設けられており、増幅器３４はフィルタ４２に接続している。これら第１経路１１、第２経路１２の２つの経路は例示であり、経路は３つ以上経路でも良い。つまりＮ番目の第Ｎ経路は、第１経路１１の構成と同様に、調整器、方向性結合器、検波器、増幅器及び温度センサが設けられており、増幅器はこの増幅器に対応するフィルタに接続している。また、Ｎ番目の第Ｎ経路の調整器は、可変減衰器と可変位相器を備えている。以下の説明では、第１経路１１と第２経路１２との２つの経路の場合を例に説明するが、この説明は経路がＮ個ある場合にも当てはまる。
【００１８】
図２を参照して、マイクロコンピュータ２００のハードウェア構成を説明する。制御部５０は、マイクロコンピュータ２００によって実現される。
【００１９】
マイクロコンピュータ２００は、プロセッサ２１０を備えるとともに、メモリ２２０、入出力インタフェース２３０といった他のハードウェアを備える。プロセッサ２１０は、信号線２４０を介して他のハードウェアと接続され、これら他のハードウェアを制御する。
【００２０】
マイクロコンピュータ２００は、機能要素として、制御部５０を備える。制御部５０の機能は、制御プログラム２５０により実現される。制御プログラム２５０は、メモリ２２０に格納されている。
【００２１】
プロセッサ２１０は、制御プログラム２５０を実行する。プロセッサ２１０は、演算処理を行うＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）である。
【００２２】
メモリ２２０の具体例は、ＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）である。メモリ２２０は、プロセッサ２１０の演算結果を保持する。
【００２３】
入出力インタフェース２３０は、各種機器が接続され、各種機器にプロセッサ２１０によりデータが入出力されるポートである。図２では、入出力インタフェース２３０には、可変減衰器２１，３１及び可変位相器２２，３２が接続されている。制御部５０は、入出力インタフェース２３０を介して、可変減衰器２１，３１及び可変位相器２２，３２を制御する制御信号を、可変減衰器２１，３１及び可変位相器へ出力する。また、入出力インタフェース２３０には、第１経路１１、第２経路１２に配置される検波器２３Ｂ，３３Ｂ、温度センサ２５，３５及び検波器７０が接続されている。制御部５０は入出力インタフェース２３０を介して、検波器２３Ｂ，３３Ｂ、温度センサ２５，３５及び検波器７０の出力する信号を出得する。
【００２４】
制御プログラム２５０は、制御部５０の「処理」、「手順」あるいは「工程」に読み替えた各処理、各手順あるいは各工程をマイクロコンピュータ２００に実行させる。
【００２５】
また、制御方法は、マイクロコンピュータ２００が制御プログラム２５０を実行することにより行われる方法である。制御プログラム２５０は、コンピュータ読取可能な記録媒体に格納されて提供されてもよいし、プログラムプロダクトとして提供されてもよい。
【００２６】
調整器８１，８２を構成する可変減衰器２１，３１及び可変位相器２２の機能は、以下のとおりである。可変減衰器２１，３１は、分配信号ＳＧ１１ａ，ＳＧ２１の信号レベルに経路差によるばらつきがあった場合に，ばらつきを調整し、また、増幅器２４，３４の温度補償をする調整器でもある。可変位相器２２，３２は、分配信号ＳＧ１２、ＳＧ２２の位相を調整する。なお、第１経路１１では、分配器１０、可変減衰器２１、可変位相器２２の順であるが、分配器１０、可変位相器２２、可変減衰器２１の順でもよい。同様に、第２経路１２では、分配器１０、可変減衰器３１、可変位相器３２の順であるが、分配器１０、可変位相器３２、可変減衰器３１の順でもよい。
【００２７】
＊＊＊動作の説明＊＊＊
以下に、増幅装置１０１の動作を説明する。以下に説明する複数の調整器は、上記で述べたように、信号特性として、入力される分配信号の信号レベルを調整する可変減衰器及び入力される分配信号の位相を調整する可変位相器を備えている。制御部５０は、調整器８１と調整器８２のそれぞれの可変減衰器及び可変位相器をフィードバック制御する。
（１）分配器１０は、入力信号Ｓ１０を、複数の分配信号に分配する。
具体的には、分配器１０は、入力信号Ｓ１０を、第１経路１１の分配信号ＳＧ１１と、第２経路１２の分配信号ＳＧ２１として分配する。
（２）複数の調整器は、分配信号ごとに各一つ設けられている。複数の調整器は、対応する分配信号が入力され、フィードバック制御されることで分配信号の信号特性を調整し、信号特性の調整された分配信号を出力する。
具体的には以下のようである。分配信号ＳＧ１１と分配信号ＳＧ２１とは、制御部５０によって指示される減衰量だけ、調整器８１，８２の可変減衰器２１，３１によって振幅が調整され、同様に、制御部５０によって指示される位相量だけ、調整器８１，８２の可変位相器２２，３２によって位相量が調整される。
分配信号ＳＧ１１は可変減衰器２１に入力され、分配信号ＳＧ１２として可変減衰器２１から出力される。分配信号ＳＧ１２は可変位相器２２に入力され、分配信号ＳＧ１３として可変位相器２２から出力される。分配信号ＳＧ１３は方向性結合器２３Ａに入力される。方向性結合器２３Ａは、分配信号ＳＧ１３の一部を分岐信号として検波器２３Ｂに分岐する。検波器２３Ｂは、この分岐信号を検波する。
同様に、分配信号ＳＧ２１は可変減衰器３１に入力され、分配信号ＳＧ２２として可変減衰器３１から出力される。分配信号ＳＧ２２は可変位相器３２に入力され、分配信号ＳＧ２３として可変位相器３２から出力される。分配信号ＳＧ２３は方向性結合器３３Ａに入力される。方向性結合器３３Ａは、分配信号ＳＧ２３の一部を分岐信号として検波器３３Ｂに分岐する。検波器３３Ｂは、この分岐信号を検波する。
（３）各径路では、方向性結合器及び検波器が、調整器ごとに設けられ、対応する調整器から分配信号が方向性結合器へ入力される。
方向性結合器は、入力された分配信号の一部を検波器へ分岐信号として分岐する。
検波器は、分岐信号を検波し、検波結果を制御部５０へ出力する。
（４）複数の増幅器は、経路に配置された方向性結合器ごとに各一つ設けられ、対応する方向性結合器から分配信号が入力される。各増幅器は分配信号を増幅し、増幅された分配信号を出力する。各経路の増幅器は一部、周波数帯域が重複する。
具体的には以下のようである。振幅と位相量を制御された分配信号ＳＧ１４、ＳＧ２４は、増幅する周波数の帯域の異なる増幅器２４，３４によって増幅される。増幅器２４の上限の周波数帯域と増幅器３４の下限の周波数帯域は重複する。
（５）増幅の結果、分配信号ＳＧ１４，ＳＧ２４は、増幅器２４，３４から分配信号ＳＧ１５、ＳＧ２５として出力される。
（６）分配信号ＳＧ１５、ＳＧ２５は、合成器４０へ入力される。分配信号ＳＧ１５はフィルタ４１へ入力され、分配信号ＳＧ２５はフィルタ４２へ入力される。
なお、温度センサ２５は増幅器２４の温度を検出している。つまり温度センサ２５は増幅器２４の温度をモニタしている。同様に、温度センサ３５は増幅器３４の温度を検出している。つまり温度センサ３５は増幅器３４の温度をモニタしている。
温度センサ２５及び温度センサ３５は、検出結果を制御部５０へ出力する。
（７）合成器４０は、信号の通過する周波数帯域が低い周波数帯域から高い周波数帯域の順序に並ぶ、複数のフィルタを備える。複数のフィルタは、順序の隣接するフィルタどうしは周波数帯域が互いに重複する帯域であるフィルタ重複帯域を有する。フィルタ重複帯域は、フィルタ間帯域４３である。各フィルタは一対一に対応する増幅器から分配信号が入力されて分配信号を出力する。複数のフィルタはフィルタ群を構成する。合成器４０は、各フィルタから出力される分配信号を合成し、合成信号として出力する。
具体的には以下のようである。
合成器４０では、各帯域のフィルタ４１、４２に関して、分配信号ＳＧ１５はフィルタ４１から分配信号ＳＧ１６として出力され、分配信号ＳＧ２５はフィルタ４２から分配信号ＳＧ２６として出力される。合成器４０は、分配信号ＳＧ１６と分配信号ＳＧ２６とを合成し、合成信号Ｓ２０として出力する。
図３の下段のグラフにおいて、グラフ４１ｇは、フィルタ４１の周波数特性を示し、グラフ４２ｇは、フィルタ４２の周波数特性を示す。フィルタ４１とフィルタ４２は、信号の通過する周波数帯域が、図３の下段に示すように、低い周波数帯域から高い周波数帯域の順序に並ぶ。また、フィルタ４１とフィルタ４２は、信号を通過させる周波数帯域が共通するフィルタ間帯域４３を有する。フィルタ４１及びフィルタ４２のどちらも、フィルタ間帯域４３の信号を通過させる。なお、フィルタ４１とフィルタ４２は、フィルタ群を構成する。
（８）合成器４０では、分配信号ＳＧ１５は、フィルタ４１を通過して分配信号ＳＧ１６として出力され、分配信号ＳＧ２５は、フィルタ４２を通過して分配信号ＳＧ２６として出力される。
【００２８】
（９）合成器４０は分配信号ＳＧ１６と分配信号ＳＧ２６とを合成して、合成信号Ｓ２０として出力する。
図３の中段のグラフは、分配信号ＳＧ１６、ＳＧ２６が合成された、振幅制御及び位相制御のない場合の合成信号Ｓ２０の周波数特性を示す。振幅制御及び位相制御のない場合、合成信号Ｓ２０の周波数特性は、フィルタ間帯域４３において、突起形状４４が現れる。
【００２９】
（１０）合成器４０から出力された合成信号Ｓ２０は、方向性結合器３０から、出力信号として出力される。
（１１）合成信号Ｓ２０の一部は、検波器７０へ入力される。
（１２）検波器７０は合成信号を検波する。具体的には以下のようである。検波器７０では、合成器４０から出力された広帯域高出力の合成信号Ｓ２０のうち、フィルタ間帯域４３の信号レベルを検波する。検波器７０は、検波結果を、制御部５０にフィードバックする。つまり、検波器７０は、検波結果を制御部５０に送信する。フィルタ間帯域４３の検波結果は、当初は図２の中段のグラフの点Ｐと点Ｑとの間の形状である。
（１３）制御部５０は、検波結果のフィルタ重複帯域の振幅値が、フィルタ重複帯域を除く周波数帯域の振幅値に近づくように、それぞれの調整器をフィードバック制御する。
具体的には以下のようである。制御部５０は、突起形状４４を有するフィルタ間帯域４３の信号レベルが、フィルタ通過帯域の信号レベルと近くなるよう、つまり一定以上の平坦性が得られるように、調整器８１，８２を次のように制御する。
（１４）制御部５０は、複数の温度センサのそれぞれの検出結果と、複数の分配信号検波器のそれぞれの検波結果とに基づいて、検波器７０による検波結果のフィルタ重複帯域の振幅値がフィルタ重複帯域を除く周波数帯域の振幅値に近づくように、それぞれの調整器をフィードバック制御する。つまり、制御部５０は、温度センサ２５，３５の検出結果と、検波器２３Ｂ，３３Ｂの検波結果とに基づいて、検波器７０による検波結果のフィルタ重複帯域の振幅値がフィルタ重複帯域を除く周波数帯域の振幅値に近づくように、調整器８１，８２をフィードバック制御する。フィルタ通過帯域の信号レベルとは、図３の中段に示す、範囲４５及び範囲４６である。範囲４５はフィルタ４１のフィルタ通過帯域を示し、範囲４６はフィルタ４２のフィルタ通過帯域を示す。範囲４５と範囲４６は、同等の信号レベルＡ１を持つ。信号レベルとは振幅である。制御部５０は、フィルタ間帯域４３の信号レベルが、範囲４５，４６の信号レベルＡ１に近づくように、可変減衰器２１、３１の減衰調整量及び可変位相器２２，３２位相調整量を制御する。
【００３０】
図３の上段のグラフは、下段の２つのグラフが示す分配信号ＳＧ１５、ＳＧ２５が合成された、振幅制御及び位相制御のある場合の合成信号Ｓ２０の周波数特性を示す。図３の上段のグラフでは、制御部５０が、可変減衰器２１、３１の減衰調整量及び可変位相器２２，３２に対するフィードバック制御の実施の結果、フィルタ間帯域４３の信号レベルも信号レベルＡ１となり、合成信号Ｓ２０の突起形状４４は、平坦化領域２０４のように平坦化されている。
【００３１】
＊＊＊実施の形態１の効果＊＊＊
＊＊＊出力信号である合成信号Ｓ２０に対する要求が、入力信号Ｓ１０の広帯域での線形増幅であるとき＊＊＊
図３に示すように、増幅装置１０１は、範囲４５及び範囲４６で示すフィルタ通過帯域で各経路の増幅器は個別動作し、フィルタ間帯域４３ではフィルタ通過帯域と同じ出力となるよう、制御部５０が各経路の可変位相器を調整する。
よって、合成器４０からは、広帯域及び連続した平坦性を有する出力を得ることができる。また、各経路の検波器２３Ｂ，３３Ｂで分配信号を検波することで、制御部５０は、経路間における分配信号の信号レベルのばらつきを検出する。
制御部５０は、分配信号間の信号レベルのバラつきが小さくなるように、可変減衰器２１，３１を制御することで合成信号のバランスを整え、平坦性を向上させる。
また、可変減衰器２１，３１の減衰調整量については、制御部５０は、温度センサ２５から取得する検出結果を使用して、減衰調整量を決定する。例えば、制御部５０は、増幅器の温度から減衰調整量が決まる式、あるいは、増幅器の温度と減衰調整量とのテーブルを持っている。
制御部５０は、この式またはテーブルを参照して減衰調整量を決めることができる。
さらに、使用したい広帯域信号である入力信号Ｓ１０に対して、複数のフィルタにより帯域を経路毎に分割することで、各経路の増幅器が狭帯域設計で済み、高出力化が可能である。よって、通過帯域における信号の高出力化を図ることができる。より広帯域にしたい場合には、経路数を増やすことでさらなる広帯域化も実現可能である。
【００３２】
以上のように、制御部５０は、可変減衰器２１，３１をフィードバック制御することで、可変減衰器２１，３１を介して、分配信号ＳＧ１１，ＳＧ２１の振幅を制御し、増幅器２４，３４に対しての温度センサ２５、３５を用いた温度補償及び分配信号のばらつきの最小化を行う。可変減衰器２１，３１を用いた振幅制御によって、図３の上段の平坦化領域２０４のように、突起形状４４の平坦化を図ることができる。
【００３３】
実施の形態２．
＊＊＊出力信号である合成信号Ｓ２０に対する要求が、入力信号Ｓ１０の高効率増幅であるとき＊＊＊
図４は、実施の形態２の増幅装置１０２の構成を示す。
増幅装置１０２では、増幅装置１０１の調整器８１，８２が、スイッチ２６，２７となっている。また、増幅装置１０２は、方向性結合器２３Ａ，３３Ａ，検波器２３Ｂ，３３Ｂ，７０及び温度センサ２５，３５を持たない。増幅装置１０２の制御部５０は，スイッチ２６，３６のオンオフを制御するスイッチ制御部である。図４では第１経路１１の分配信号を、分配信号ＳＧ３１からＳＧ３４と表記し、第２経路１２の分配信号を、分配信号ＳＧ４１からＳＧ４４と表記した。増幅装置１０２では、制御部５０は、使用する周波数情報を、上位装置から得られることが前提である。
なお、周波数情報は、入力信号側から取得しても良い。制御部５０は、上位装置から得られた周波数情報により、フィルタ間帯域４３について入力信号の周波数が属する方の経路のスイッチのみをオンにする。いずれかのスイッチのみをオンにすることで、フィルタ間帯域４３での干渉は発生することはない。スイッチ２６，３６のオン状態が切り替わることで、ある時間帯はフィルタ４１から分配信号ＳＧ３４が出力され、別の時間帯にはフィルタ４２から分配信号ＳＧ４４が出力されるので、連続した時間帯でみた場合には、広帯域な出力信号が得られることになる。
【００３４】
実施の形態３．
実施の形態３は、「出力信号である合成信号Ｓ２０に対する要求が、入力信号Ｓ１０の高効率増幅であるとき」を想定する。実施の形態３では、制御部５０は、検波器７０による検波結果のフィルタ重複帯域の振幅値がフィルタ重複帯域を除く周波数帯域の振幅値に近づくように、それぞれの増幅器について、ドレイン電圧とゲート電圧との少なくともいずれかをフィードバック制御する。
図５は、実施の形態３の増幅装置１０３の構成を示す。増幅装置１０３では、増幅装置１０１の調整器８１，８２を持たない。
図５では第１経路１１の分配信号を、分配信号ＳＧ５１からＳＧ５３と表記し、第２経路２の分配信号を、分配信号ＳＧ６１からＳＧ６３と表記した。増幅装置１０３では、制御部５０は、実施の形態２の、増幅装置１０２と同様に、使用する周波数情報を上位装置から取得する。あるいは使用する周波数情報は、入力信号側から取得してもよい。制御部５０は、上位装置から得られた周波数情報により、入力信号Ｓ１０が、図３の周波数軸のどこに位置するかを判断する。図３のグラフ４１ｇの信号レベルＡ１にあたる周波数であった場合、入力信号Ｓ１０はそのままグラフ４１ｇに対応する増幅器２４によって信号レベルＡ１まで増幅され、出力される。グラフ４２ｇでも同様であり、グラフ４２ｇに対応する増幅器３４によって信号レベルＡ１まで増幅され、出力される。入力信号Ｓ１０の周波数がフィルタ間帯域４３内に存在した場合、制御部５０が、増幅器２４，３４に印加されるドレイン電圧とゲート電圧との少なくとも一方を制御することで、増幅器２４、３４の一方または両方の利得を変化させる。この制御によって、制御部５０は、合成信号Ｓ２０の信号レベルが信号レベルＡ１と近くなるようにし、増幅装置１０３の帯域において高効率かつ平坦性のある出力信号を得ることができる。
【００３５】
以上の実施の形態１から実施の形態３では、各経路において、増幅器と合成器の間に、サーキュレータを追加してもよい。サーキュレータを追加することで、ループ帰還抑制及び出力反射からの回路保護に加え、インピーダンス不整合による効率低下及び出力変動を回避することができる。
【００３６】
以上の実施の形態では、入力信号Ｓ１０の周波数によって、増幅装置の動作は、２つの動作方法に分類される。
（１）入力信号Ｓ１０の周波数が単一であるとき．
入力信号の周波数が単一であるときは、増幅装置１０２では、制御部５０は、入力信号Ｓ１０の周波数の属するフィルタ帯域の経路のスイッチのみをＯＮにする。増幅装置１０３では、制御部５０は、飽和出力制御として、増幅器に印加されているドレイン電圧とゲート電圧との少なくとも一方を変化させて制御する。
（２）入力信号の周波数が複数であるとき．
入力信号Ｓ１０の周波数が複数であるときは、以下のようである。
（例１）周波数１が範囲４５（第１経路）、周波数２がフィルタ間帯域４３であった時は、第２経路１２の可変減衰器３１（もしくは可変位相器）を調整し、突起形状４４を抑制する。
（例２）周波数１が範囲４５（第１経路）、周波数２が範囲４６（第２経路）であった時は、各経路でそのまま増幅され、合成される。
【００３７】
実施の形態１から実施の形態３では、第１経路１１及び第２経路の２経路を有する増幅装置を説明した。しかし、経路は３経路以上あってもよいことは既に述べたとおりである。例えば３経路の場合は、図１、図４、図５の第２経路１２の下に、第３経路が配置される。第３経路には分配器１０から分配信号が入力され、第３経路の終端は、第３のフィルタに接続されることになる。第４経路以上の場合も同様である。
【符号の説明】
【００３８】
ＳＧ１１，ＳＧ１２，ＳＧ１３，ＳＧ１４，ＳＧ１５，ＳＧ１６  分配信号、ＳＧ２１，ＳＧ２２，ＳＧ２３，ＳＧ２４，ＳＧ２５，ＳＧ２６  分配信号、ＳＧ３１，ＳＧ３２，ＳＧ３３，ＳＧ３４  分配信号、ＳＧ４１，ＳＧ４２，ＳＧ４３，ＳＧ４４  分配信号、ＳＧ５１，ＳＧ５２，ＳＧ５３  分配信号、ＳＧ５１，ＳＧ５２，ＳＧ５３  分配信号、Ｓ１０  入力信号、Ｓ２０  合成信号、１０  分配器、１１  第１経路、１２  第２経路、１３，１４，１５，１６  端子、２１，３１  可変減衰器、２２，３２  可変位相器、２３Ａ，３３Ａ  方向性結合器、２３Ｂ，３３Ｂ  検波器、２４，３４  増幅器、２５，３５  温度センサ、２６，３６  スイッチ、４０  合成器、４１，４２  フィルタ、４１ｇ，４２ｇ  グラフ、４３  フィルタ間帯域、４４  突起形状、４５，４６  範囲、５０  制御部、６０  方向性結合器、７０  検波器、８１，８２  調整器、１０１，１０２，１０３  増幅装置、２００  マイクロコンピュータ、２１０  プロセッサ、２２０  メモリ、２３０  入出力インタフェース、２４０  信号線、２５０  制御プログラム。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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