(57)【要約】【課題】増幅器に流れる電流を高い精度で調整する。【解決手段】基準電流回路（６００）のみに電流が流された場合、電流検出回路（４００）は、基準電流回路に流れる電流を第１の基準電流として検出し、かつ、第１の基準電流の値を第１の基準電圧に変換し、基準電流回路および増幅器（１００）にそれぞれ第１の基準電流が流された場合、電流検出回路は、基準電流回路と増幅器とに流れる電流を合わせて第２の基準電圧に変換し、増幅器のみに電流が流された場合に電流検出回路の出力電圧が第２の基準電圧となるように、増幅器のみに流す電流を調整する。【選択図】図１
2020022021.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
増幅を行うための電流が流れる少なくとも１つの増幅器と、
前記増幅器と並列に接続され、かつ、前記増幅器を流れる前記電流と並列に電流が流れる基準電流回路と、
前記増幅器および前記基準電流回路に流れる前記電流を検出し、かつ、当該電流の値を出力電圧に変換する電流検出回路とを備える回路構成において、
前記基準電流回路のみに前記電流が流された場合、前記電流検出回路は、前記基準電流回路に流れる前記電流を第１の基準電流として検出し、かつ、当該第１の基準電流の値を第１の基準電圧に変換し、
前記基準電流回路および前記増幅器にそれぞれ前記第１の基準電流が流された場合、前記電流検出回路は、前記基準電流回路に流れる前記第１の基準電流の値と前記増幅器に流れる前記第１の基準電流の値とを合わせて第２の基準電圧に変換し、
前記増幅器のみに前記電流が流された場合に前記電流検出回路の出力電圧が前記第２の基準電圧となるように、前記増幅器のみに流す前記電流を調整する、
電流調整方法。
【請求項２】
前記基準電流回路は、トランジスタを備え、
前記基準電流回路のみに前記電流が流され、かつ、前記電流検出回路から前記第１の基準電圧が出力される場合の、前記トランジスタに印加されるゲート電圧を第１のゲート電圧とし、
前記増幅器のみに前記電流が流され、かつ、前記電流検出回路から前記第１の基準電圧が出力される場合の、前記増幅器に印加されるゲート電圧を第２のゲート電圧とし、
前記トランジスタに前記第１のゲート電圧が印加され、かつ、前記増幅器に前記第２のゲート電圧が印加される場合に、前記電流検出回路は、前記第２の基準電圧への変換として、前記基準電流回路に流れる前記電流の値と前記増幅器に流れる前記電流の値とを合わせて前記第２の基準電圧に変換する、
請求項１に記載の電流調整方法。
【請求項３】
前記第１の基準電流の値は、前記電流検出回路において検出可能な最小値である、
請求項１または請求項２に記載の電流調整方法。
【請求項４】
前記基準電流回路は、基準電流源回路と、前記基準電流源回路と並列に接続されるオフセット電流源回路とを備え、
前記基準電流源回路および前記オフセット電流源回路に前記電流が流された場合、前記電流検出回路は、前記基準電流源回路に流れる前記電流と前記オフセット電流源回路に流れる前記電流とを合わせて第２の基準電流として検出し、かつ、当該第２の基準電流の値を第３の基準電圧に変換し、
前記基準電流源回路に前記第１の基準電流が流され、かつ、前記増幅器に前記第２の基準電流が流された場合、前記電流検出回路は、前記基準電流源回路に流れる前記第１の基準電流の値と前記増幅器に流れる前記第２の基準電流の値とを合わせて第４の基準電圧に変換し、
前記増幅器のみに前記電流が流された場合に前記電流検出回路の出力電圧が前記第４の基準電圧となるように、前記増幅器のみに流す前記電流を調整する、
請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載の電流調整方法。
【請求項５】
前記増幅器は多段式の増幅器であり、
多段式の前記増幅器の前段から順に前記増幅器に流れる前記電流を調整し、
多段式の前記増幅器のうちの第１の段の前記増幅器に流れる前記電流を調整し、
多段式の前記増幅器のうちの前記第１の段よりも後段である第２の段の前記増幅器に流れる前記電流を調整する際、前記第１の段の前記増幅器には既に調整された前記電流が流された状態とする、
請求項１から請求項４のうちのいずれか１項に記載の電流調整方法。
【請求項６】
複数の前記増幅器が互いに並列に接続され、
それぞれの前記増幅器のみに流れる前記電流の値が前記電流検出回路によって変換された前記出力電圧が、複数の前記増幅器の間で等しくなるようにそれぞれの前記増幅器のみに流す前記電流を調整する、
請求項１から請求項５のうちのいずれか１項に記載の電流調整方法。
【請求項７】
増幅を行うための電流が流れる増幅器と、
前記増幅器と並列に接続され、かつ、前記増幅器を流れる前記電流と並列に電流が流れる基準電流回路と、
前記増幅器および前記基準電流回路に流れる前記電流を検出し、かつ、当該電流の値を出力電圧に変換する電流検出回路と、
前記増幅器および前記基準電流回路に流れる前記電流を調整する調整部とを備え、
前記調整部によって前記基準電流回路のみに前記電流が流された場合、前記電流検出回路は、前記基準電流回路に流れる前記電流を第１の基準電流として検出し、かつ、当該第１の基準電流の値を第１の基準電圧に変換し、
前記調整部によって前記基準電流回路および前記増幅器にそれぞれ前記第１の基準電流が流された場合、前記電流検出回路は、前記基準電流回路に流れる前記第１の基準電流の値と前記増幅器に流れる前記第１の基準電流の値とを合わせて第２の基準電圧に変換し、
前記調整部は、前記増幅器のみに前記電流が流された場合に前記電流検出回路の出力電圧が前記第２の基準電圧となるように、前記増幅器のみに流す前記電流を調整する、
電流調整装置。
【請求項８】
請求項７に記載の電流調整装置を備える、
アダプティブアレイアンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願明細書に開示される技術は、電流調整方法、電流調整装置、および、アダプティブアレイアンテナに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の移動体通信装置では、通信速度の高速化を進めるために信号の広帯域化、または、マルチアンテナ技術の適用などが進められている。
【０００３】
第５世代移動体通信システムにおいては、さらなる通信速度向上のために、１００以上の複数アンテナ素子で構成される指向性の高いアダプティブアレイアンテナ（ａｄａｐｔｉｖｅ  ａｒｒａｙ  ａｎｔｅｎｎａ、すなわち、ＡＡＡ）を用いて、ビームフォーミングによる干渉回避と、多数のユーザーの同時接続とを可能にするｍｕｌｔｉｐｌｅ−ｉｎｐｕｔ  ａｎｄ  ｍｕｌｔｉｐｌｅ−ｏｕｔｐｕｔ（ＭＩＭＯ）技術（または、ｍａｓｓｉｖｅ  ＭＩＭＯ）の適用が検討されている。
【０００４】
アダプティブアレイアンテナでは、それぞれのアンテナ素子の重み付けが伝播環境に応じてアダプティブ制御される。そして、電気的にアンテナの指向性を変化させることによって、目的の希望波にアンテナ指向性のメインローブを向け、また、不要な干渉波の方向にヌル点（すなわち、アンテナの指向性パターンが落ち込む点）を向けて干渉波を除去する。
【０００５】
このように制御することによって、ＳＩＲ（ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ｐｏｗｅｒ  ｒａｔｉｏ  ：  希望波電力対干渉波電力比）特性を改善することができる。そして、周波数利用効率を向上させ、結果的にシステムの容量を増大させることができる。
【０００６】
アダプティブアレイアンテナのメインローブおよびサイドローブを高い精度で制御するためには、個々のアンテナ素子の特性が一致していることが望ましい。これを実現するためには、それぞれのアンテナ素子に接続される増幅器の利得特性および飽和特性を調整する必要がある。
【０００７】
増幅器の利得特性および飽和特性は、高周波信号が入力されていない状態（すなわち、無入力状態）におけるドレイン電流Ｉｄｑの値に依存する。ドレイン電流Ｉｄｑの値は、増幅器のゲートバイアス電圧を制御することによって調整することができる。
【０００８】
ミリ波などに用いられる増幅器において、所望のドレイン電流Ｉｄｑの値となるゲートバイアス電圧は、増幅器ごとに異なることが知られている。
【０００９】
このため、増幅器の調整では、無入力状態におけるドレイン電流Ｉｄｑを測定しながらゲートバイアス電圧を変化させるという手順をとる。具体的には、シャント抵抗素子または非接触素子（たとえば、ホール素子など）の電流センサーによってそれぞれの増幅器に流れるドレイン電流Ｉｄｑを測定し、当該ドレイン電流Ｉｄｑが所望の値となるように、それぞれの増幅器のゲートバイアス電圧を設定する方法がある（たとえば、特許文献１を参照）。
【００１０】
ホール素子を用いる電流センサーは、理論的には以下の式（１）にしたがい、測定電流（すなわち、入力電流ＩＩＮ）に比例する出力電圧Ｖｍｅａｓを出力するものである。
【００１１】
【数１】
2020022021.tif 000003
【００１２】
ここで、式（１）においてａは感度であり、かつ、入力電流ＩＩＮと出力電圧Ｖｍｅａｓとの間の比例定数である。また、Ｖｏｆｆｓｅｔは出力電圧のオフセット値である。
【００１３】
電流センサーの個体差および電流センサーの実装状態によって、上記の感度ａおよびＶｏｆｆｓｅｔの値にはばらつきが生じる。また、発明者の測定によれば、電流センサーの出力電圧に数十秒周期の長周期雑音が混入している。これらが原因となって、電流センサーを用いたドレイン電流の測定精度が低下する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特許第４４２９３４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
電流値が異なる２つ以上の電流源からの電流を測定することによって感度とＶｏｆｆｓｅｔとを決定し、さらに、決定された感度、Ｖｏｆｆｓｅｔ、および、式（１）に示す関係を用いてドレイン電流を調整する場合、式（１）に対する個々の電流センサーの感度ａおよびＶｏｆｆｓｅｔの値のばらつきを吸収することができない。そのため、ドレイン電流の調整に誤差が生じる。
【００１６】
また、ドレイン電流を精度よく調整するために、基準となる回路に流れる電流値が調整したいドレイン電流の値と等しくなる回路構成とする場合、調整したいドレイン電流の条件ごとに基準となる回路を用意する必要があり、電流センサーの回路規模が大きくなってしまう。
【００１７】
本願明細書に開示される技術は、以上に記載されたような問題を解決するためになされたものであり、増幅器に流れる電流を高い精度で調整するための技術を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本願明細書に開示される技術の第１の態様は、増幅を行うための電流が流れる少なくとも１つの増幅器と、前記増幅器と並列に接続され、かつ、前記増幅器を流れる前記電流と並列に電流が流れる基準電流回路と、前記増幅器および前記基準電流回路に流れる前記電流を検出し、かつ、当該電流の値を出力電圧に変換する電流検出回路とを備える回路構成において、前記基準電流回路のみに前記電流が流された場合、前記電流検出回路は、前記基準電流回路に流れる前記電流を第１の基準電流として検出し、かつ、当該第１の基準電流の値を第１の基準電圧に変換し、前記基準電流回路および前記増幅器にそれぞれ前記第１の基準電流が流された場合、前記電流検出回路は、前記基準電流回路に流れる前記第１の基準電流の値と前記増幅器に流れる前記第１の基準電流の値とを合わせて第２の基準電圧に変換し、前記増幅器のみに前記電流が流された場合に前記電流検出回路の出力電圧が前記第２の基準電圧となるように、前記増幅器のみに流す前記電流を調整する。
【００１９】
また、本願明細書に開示される技術の第２の態様は、増幅を行うための電流が流れる増幅器と、前記増幅器と並列に接続され、かつ、前記増幅器を流れる前記電流と並列に電流が流れる基準電流回路と、前記増幅器および前記基準電流回路に流れる前記電流を検出し、かつ、当該電流の値を出力電圧に変換する電流検出回路と、前記増幅器および前記基準電流回路に流れる前記電流を調整する調整部とを備え、前記調整部によって前記基準電流回路のみに前記電流が流された場合、前記電流検出回路は、前記基準電流回路に流れる前記電流を第１の基準電流として検出し、かつ、当該第１の基準電流の値を第１の基準電圧に変換し、前記調整部によって前記基準電流回路および前記増幅器にそれぞれ前記第１の基準電流が流された場合、前記電流検出回路は、前記基準電流回路に流れる前記第１の基準電流の値と前記増幅器に流れる前記第１の基準電流の値とを合わせて第２の基準電圧に変換し、前記調整部は、前記増幅器のみに前記電流が流された場合に前記電流検出回路の出力電圧が前記第２の基準電圧となるように、前記増幅器のみに流す前記電流を調整する。
【００２０】
また、本願明細書に開示される技術の第３の態様は、上記の電流調整装置を備える。
【発明の効果】
【００２１】
本願明細書に開示される技術の第１の態様は、増幅を行うための電流が流れる少なくとも１つの増幅器と、前記増幅器と並列に接続され、かつ、前記増幅器を流れる前記電流と並列に電流が流れる基準電流回路と、前記増幅器および前記基準電流回路に流れる前記電流を検出し、かつ、当該電流の値を出力電圧に変換する電流検出回路とを備える回路構成において、前記基準電流回路のみに前記電流が流された場合、前記電流検出回路は、前記基準電流回路に流れる前記電流を第１の基準電流として検出し、かつ、当該第１の基準電流の値を第１の基準電圧に変換し、前記基準電流回路および前記増幅器にそれぞれ前記第１の基準電流が流された場合、前記電流検出回路は、前記基準電流回路に流れる前記第１の基準電流の値と前記増幅器に流れる前記第１の基準電流の値とを合わせて第２の基準電圧に変換し、前記増幅器のみに前記電流が流された場合に前記電流検出回路の出力電圧が前記第２の基準電圧となるように、前記増幅器のみに流す前記電流を調整する。このような構成によれば、第１の基準電流を用いて第２の基準電圧を更新することによって電流の調整を段階的に行うため、電流検出回路の非線形なばらつきによって生じる誤差を軽減し、電流の調整精度を向上させることができる。
【００２２】
また、本願明細書に開示される技術の第２の態様は、増幅を行うための電流が流れる増幅器と、前記増幅器と並列に接続され、かつ、前記増幅器を流れる前記電流と並列に電流が流れる基準電流回路と、前記増幅器および前記基準電流回路に流れる前記電流を検出し、かつ、当該電流の値を出力電圧に変換する電流検出回路と、前記増幅器および前記基準電流回路に流れる前記電流を調整する調整部とを備え、前記調整部によって前記基準電流回路のみに前記電流が流された場合、前記電流検出回路は、前記基準電流回路に流れる前記電流を第１の基準電流として検出し、かつ、当該第１の基準電流の値を第１の基準電圧に変換し、前記調整部によって前記基準電流回路および前記増幅器にそれぞれ前記第１の基準電流が流された場合、前記電流検出回路は、前記基準電流回路に流れる前記第１の基準電流の値と前記増幅器に流れる前記第１の基準電流の値とを合わせて第２の基準電圧に変換し、前記調整部は、前記増幅器のみに前記電流が流された場合に前記電流検出回路の出力電圧が前記第２の基準電圧となるように、前記増幅器のみに流す前記電流を調整する。このような構成によれば、第１の基準電流を用いて第２の基準電圧を更新することによって電流の調整を段階的に行うため、電流検出回路の非線形なばらつきによって生じる誤差を軽減し、電流の調整精度を向上させることができる。
【００２３】
また、本願明細書に開示される技術の第３の態様は、上記の電流調整装置を備える。このような構成によれば、アダプティブアレイアンテナにおける個々のアンテナ素子の特性を高い精度で一致させることができるため、アダプティブアレイアンテナのメインローブおよびサイドローブを高い精度で制御することができる。
【００２４】
また、本願明細書に開示される技術に関する目的と、特徴と、局面と、利点とは、以下に示される詳細な説明と添付図面とによって、さらに明白となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施の形態に関する、アダプティブアレイアンテナにおける送信増幅器の構成の例を示す図である。
【図２】実施の形態に関するアダプティブアレイアンテナの送信増幅器に実装される複数の増幅器の、ドレイン電流の調整動作の例を示すフローチャートである。
【図３】図２におけるＳｔｅｐ２Ａの動作を繰り返す場合の、更新された基準ゲート電圧Ｖｇ−ＲＥＦと、更新された基準ドレイン電流との関係の例を示す図である。
【図４】実施の形態に関する、アダプティブアレイアンテナにおける送信増幅器の構成の例を示す図である。
【図５】実施の形態に関するアダプティブアレイアンテナの送信増幅器（特に、高周波増幅器）に実装される複数の増幅器の、ドレイン電流の調整動作の例を示すフローチャートである。
【図６】図５におけるＳｔｅｐ２Ｂの動作を繰り返す場合の、更新された基準ゲート電圧Ｖｇ−ＲＥＦと、更新された基準ドレイン電流との関係の例を示す図である。
【図７】実施の形態に関する、アダプティブアレイアンテナにおける送信増幅器の構成の例を示す図である。
【図８】実施の形態に関するアダプティブアレイアンテナの送信増幅器（特に、多段増幅器）に実装される複数の増幅器の、ドレイン電流の調整動作の例を示すフローチャートである。
【図９】図１に例が示された構成の、実施の形態に関するアダプティブアレイアンテナの送信増幅器に実装される複数の増幅器の、ドレイン電流の調整動作の例を示すフローチャートである。
【図１０】実施の形態に関する、アダプティブアレイアンテナの構成の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、添付される図面を参照しながら実施の形態について説明する。
【００２７】
なお、図面は概略的に示されるものであり、説明の便宜のため、適宜、構成の省略、または、構成の簡略化がなされるものである。また、異なる図面にそれぞれ示される構成などの大きさおよび位置の相互関係は、必ずしも正確に記載されるものではなく、適宜変更され得るものである。また、断面図ではない平面図などの図面においても、実施の形態の内容を理解することを容易にするために、ハッチングが付される場合がある。
【００２８】
また、以下に示される説明では、同様の構成要素には同じ符号を付して図示し、それらの名称と機能とについても同様のものとする。したがって、それらについての詳細な説明を、重複を避けるために省略する場合がある。
【００２９】
また、以下に記載される説明において、「第１の」、または、「第２の」などの序数が用いられる場合があっても、これらの用語は、実施の形態の内容を理解することを容易にするために便宜上用いられるものであり、これらの序数によって生じ得る順序などに限定されるものではない。
【００３０】
＜第１の実施の形態＞
以下、本実施の形態に関する電流調整方法、および、電流調整装置について説明する。
【００３１】
＜送信増幅器の構成について＞
図１は、本実施の形態に関する、アダプティブアレイアンテナにおける送信増幅器の構成の例を示す図である。送信増幅器は、電流調整装置に相当する電流調整回路を含む。
【００３２】
図１に例が示されるように、送信増幅器は、増幅器１００、増幅器１１０・・・増幅器１ｎ０と、デジタル−アナログ変換器（ｄｉｇｉｔａｌ  ｔｏ  ａｎａｌｏｇ  ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ、すなわち、ＤＡＣ）２００、ＤＡＣ２１０・・・ＤＡＣ２ｎ０と、制御回路部３００と、電流検出回路４００と、ドレインバイアス用電源５００と、基準電流回路６００とを備える。当該構成のうち、電流検出回路４００と基準電流回路６００とは、電流調整回路に相当する。
【００３３】
増幅器１００、増幅器１１０・・・増幅器１ｎ０は、アダプティブアレイアンテナを構成するそれぞれのアンテナ素子に接続されるものである。
【００３４】
増幅器１００、増幅器１１０・・・増幅器１ｎ０には、それぞれの増幅器の動作電流であるドレイン電流Ｉｄ０、ドレイン電流Ｉｄ１・・・ドレイン電流Ｉｄｎをゲート電圧によって調整および制御するための、ＤＡＣ２００、ＤＡＣ２１０・・・ＤＡＣ２ｎ０がそれぞれ接続される。
【００３５】
ドレインバイアス用電源５００は、電流検出回路４００を介して、増幅器１００、増幅器１１０・・・増幅器１ｎ０それぞれのドレイン端子と基準電流回路６００とに接続される。
【００３６】
基準電流回路６００は、基準電流を発生させるための抵抗６０１とトランジスタ６０２とを備える。ここで、トランジスタ６０２は、制御回路部３００における制御処理部３０１に接続される。
【００３７】
トランジスタ６０２は、ここではスイッチとして用いられる。トランジスタ６０２は、制御処理部３０１からベース端子（または、ゲート端子）へ所定の電圧が印加されることによって、コレクタ−エミッタ間（または、ドレイン−ソース間）に電流を導通させる。また、トランジスタ６０２は、ベース（または、ゲート）の電圧値を０Ｖとすることによって、電流が流れないように制御する。
【００３８】
トランジスタのベース端子（または、ゲート端子）に所定の電圧が印加されている場合のコレクタ−エミッタ間（または、ドレイン−ソース間）のインピーダンスを無視することができるものとすると、基準電流回路６００に流れる電流は以下の式（２）のように示される。
【００３９】
【数２】
2020022021.tif 000004
【００４０】
ここで、ＶＤはドレインバイアス用電源５００の電圧である。式（２）に例が示されるように、抵抗６０１の抵抗ＲＲＥＦに基づいて基準電流ＩＲＥＦの大きさを調整することが可能であり、ここでは、基準電流ＩＲＥＦの値を、電流検出回路４００において検出可能な電流値の最小値である基準電流ＩＲＥＦ−ｍｉｎとする。ここで、検出可能な電流値の最小値とは、ホール素子などのデバイス精度で決まる値であり、通常は５ｍＡ程度であるが、高性能なデバイスを用いると、これよりも小さな値とすることもできる。
【００４１】
電流検出回路４００は、電流センサー回路４０１とａｎａｌｏｇ  ｔｏ  ｄｉｇｉｔａｌ  ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ（ＡＤＣ）４０２とを備える。ＡＤＣ４０２の出力端子は、制御処理部３０１に接続される。
【００４２】
制御回路部３００は、制御処理部３０１と、メモリ３０２と、ゲート設定電圧出力部３０３とを備える。
【００４３】
＜アダプティブアレイアンテナの構成について＞
ここで、アダプティブアレイアンテナの構成についても説明しておく。図１０は、本実施の形態に関するアダプティブアレイアンテナの構成の例を示す図である。
【００４４】
図１０に例が示されるように、アダプティブアレイアンテナは、アンテナ１と、アンテナ１に接続される送受信切り替えスイッチ２と、送受信切り替えスイッチ２に入力を行う送信増幅器３と、送受信切り替えスイッチ２からの出力を受信する受信増幅器４と、送信増幅器３に入力を行う移相器５ａと、受信増幅器４からの出力を受信する移相器５ｂと、移相器５ａに入力を行い、かつ、移相器５ｂからの出力を受信する送受信回路６と、送受信回路６との間で通信を行う制御処理部８と、送受信回路６との間で通信を行うベースバンド信号処理部７とを備える。なお、制御処理部８は、送信増幅器３、受信増幅器４、移相器５ａおよび移相器５ｂとの間でも通信を行う。
【００４５】
＜送信増幅器の動作について＞
次に、図２および図３を参照しつつ、本実施の形態に関する送信増幅器の動作を説明する。ここで、図２は、本実施の形態に関するアダプティブアレイアンテナの送信増幅器に実装される複数の増幅器の、ドレイン電流の調整動作の例を示すフローチャートである。なお、制御処理部３０１を含む制御回路部３００は、あらかじめ作成されたプログラムなどに基づいて自動的に動作するものであってもよいし、外部からの指示を受けて動作するものであってもよい。
【００４６】
まず、Ｓｔｅｐ１Ａにおいて、ドレイン電流を調整するための基準電流の値を決定する。
【００４７】
具体的には、ステップＳＴ１Ａ−１において、制御処理部３０１は、ゲート設定電圧出力部３０３を介して、それぞれの増幅器のゲート端子に接続されているＤＡＣ２００、ＤＡＣ２１０・・・ＤＡＣ２ｎ０の出力電圧を、増幅器１００、増幅器１１０・・・増幅器１ｎ０それぞれのドレイン電流Ｉｄ０、ドレイン電流Ｉｄ１・・・ドレイン電流Ｉｄｎが流れない、すなわち、ピンチオフ状態となるような値に設定する。
【００４８】
同時に、制御処理部３０１は、基準電流回路６００のトランジスタ６０２がＯＮ状態になるように、トランジスタ６０２のベース端子（または、ゲート端子）へ所定の電圧を印加する。
【００４９】
この状態で、基準電流回路６００には、式（２）の関係を満たし、かつ、検出可能な電流値の最小値である基準電流ＩＲＥＦ−ｍｉｎが流れる。
【００５０】
次に、ステップＳＴ１Ａ−２において、基準電流回路６００において流れる基準電流ＩＲＥＦ−ｍｉｎを電流センサー回路４０１で検出する。
【００５１】
電流センサー回路４０１で基準電流ＩＲＥＦ−ｍｉｎを検出することによって得られた出力電圧Ｖｄｅｔは、ＡＤＣ４０２においてデジタル信号に変換される。そして、制御処理部３０１において、デジタル信号に変換された出力電圧Ｖｄｅｔが、ドレイン電流調整用の基準電圧ＶＲＥＦとしてメモリ３０２に格納される。
【００５２】
次に、ステップＳＴ１Ａ−３において、基準電流回路６００におけるトランジスタ６０２がＯＦＦ状態となるように、制御処理部３０１が、トランジスタ６０２のベース端子（または、ゲート端子）へ印加する電圧を制御することによって、基準電流の検出が完了する。
【００５３】
続いて、Ｓｔｅｐ２Ａにおいて、増幅器１００、増幅器１１０・・・増幅器１ｎ０それぞれのドレイン電流Ｉｄ０、ドレイン電流Ｉｄ１・・・ドレイン電流Ｉｄｎを調整する。
【００５４】
ドレイン電流の設定値である設定ドレイン電流Ｉｄ−ｔａｒｇｅｔは、あらかじめメモリ３０２に保存されているものとする。ここで、制御処理部３０１は、ドレイン電流の調整回数Ｊ（Ｊ＝１〜ｍ。なお、ｍは整数）をカウントする機能を有する。
【００５５】
まず、ステップＳＴ２Ａ−１において、増幅器１００、増幅器１１０・・・増幅器１ｎ０のうちのいずれか１つの増幅器（Ｉ＝０）に対応するゲート電圧調整用のＤＡＣのみを制御して、対応する増幅器にドレイン電流が流れるようにする。それとともに、制御処理部３０１において、電流検出回路４００から出力される出力電圧Ｖｄｅｔを読み取る。
【００５６】
制御処理部３０１では、メモリ３０２に格納されている基準電圧ＶＲＥＦと出力電圧Ｖｄｅｔとの比較を行い、出力電圧Ｖｄｅｔの値が基準電圧ＶＲＥＦと等しくなるように、ゲート設定電圧出力部３０３を介して対応するＤＡＣ、さらには、対応する増幅器のゲート電圧を調整する。
【００５７】
次に、ステップＳＴ２Ａ−２において、ステップＳＴ２Ａ−１で調整された１つの増幅器のゲート電圧となるＤＡＣの出力電圧が、当該増幅器の基準ゲート電圧Ｖｇ−ＲＥＦとしてメモリ３０２に格納される。
【００５８】
次に、ステップＳＴ２Ａ−３において、上記の調整によって得られた基準ゲート電圧Ｖｇ−ＲＥＦに対応する基準ドレイン電流と、設定ドレイン電流Ｉｄ−ｔａｒｇｅｔとの差分が、所定の範囲内にあるか否かを判断する。具体的には、制御処理部３０１において、以下の式（３）が満たされるか否かを判断する。
【００５９】
【数３】
2020022021.tif 000005
【００６０】
上記の式（３）における［Ｊ  ×  ＩＲＥＦ−ｍｉｎ］は、１つの増幅器の調整回数ごとのドレイン電流の値である。たとえば、１つの増幅器のドレイン電流の調整が１回目である場合、制御処理部３０１においては、式（３）においてＪ＝１を代入しつつ、設定ドレイン電流Ｉｄ−ｔａｒｇｅｔと基準ドレイン電流との差分が、基準ドレイン電流以下になっているか否かを判断する。
【００６１】
通常、設定ドレイン電流Ｉｄ−ｔａｒｇｅｔは、基準ドレイン電流に対して十分に大きな値である。そのため、１回目の調整では上記の式（３）を満たすことはできず、ドレイン電流の再調整を行うこととなる。
【００６２】
ステップＳＴ２Ａ−３において、式（３）を満たす場合、すなわち、図２に例が示されるステップＳＴ２Ａ−３から分岐する「ＹＥＳ」に対応する場合には、Ｓｔｅｐ３Ａに移行する。一方で、ステップＳＴ２Ａ−３において、式（３）を満たさない場合、すなわち、図２に例が示されるステップＳＴ２Ａ−３から分岐する「ＮＯ」に対応する場合には、式（３）において代入するＪをＪ＋１としつつ、ステップＳＴ２Ａ−４へ進む。
【００６３】
次に、ステップＳＴ２Ａ−４において、ドレイン電流の２回目以降の調整が行われる。すなわち、ドレイン電流調整用の基準電圧ＶＲＥＦが更新される。
【００６４】
具体的には、上記の増幅器のゲート電圧を、ステップＳＴ２Ａ−２でメモリ３０２に格納された基準ゲート電圧Ｖｇ−ＲＥＦとするとともに、基準電流回路６００におけるトランジスタ６０２をＯＮ状態として基準電流ＩＲＥＦ−ｍｉｎを流すことによって、当該増幅器と基準電流回路６００とに流れる電流の総和、すなわち、基準電流ＩＲＥＦ−ｍｉｎと基準電流ＩＲＥＦ−ｍｉｎとの総和を電流検出回路４００において検出する。そして、この状態で検出された出力電圧Ｖｄｅｔに基づいて、メモリ３０２に格納されている基準電圧ＶＲＥＦの値を更新する。
【００６５】
そして、ステップＳＴ２Ａ−５において、基準電圧ＶＲＥＦが更新された後で、基準電流回路６００のトランジスタ６０２をＯＦＦ状態とする。
【００６６】
そして、更新された基準電圧ＶＲＥＦに基づいて、再度、ドレイン電流の調整を行うため、ステップＳＴ２Ａ−１に戻る。ステップＳＴ２Ａ−１において、再度同じ増幅器に対応するゲート電圧調整用のＤＡＣのみを制御して、対応する増幅器にドレイン電流が流れるようにする。それとともに、制御処理部３０１において、電流検出回路４００から出力される出力電圧Ｖｄｅｔを読み取る。
【００６７】
制御処理部３０１では、メモリ３０２に格納されている更新された基準電圧ＶＲＥＦと出力電圧Ｖｄｅｔとの比較を行い、出力電圧Ｖｄｅｔの値が更新された基準電圧ＶＲＥＦと等しくなるように、対応する増幅器のゲート電圧を調整する。
【００６８】
次に、ステップＳＴ２Ａ−２において、ステップＳＴ２Ａ−１で調整された１つの増幅器のゲート電圧となるＤＡＣの出力電圧が、当該増幅器の更新された基準ゲート電圧Ｖｇ−ＲＥＦとしてメモリ３０２に格納される。
【００６９】
上記のような手順でドレイン電流の調整回数が重なるたびに、更新された基準ゲート電圧Ｖｇ−ＲＥＦに対応する基準ドレイン電流は、基準電流ＩＲＥＦ−ｍｉｎずつ大きくなる。そして、設定ドレイン電流Ｉｄ−ｔａｒｇｅｔとの差分も小さくなっていく。
【００７０】
そして、ステップＳＴ２Ａ−３における式（３）を満たすまでステップＳＴ２Ａ−１、ステップＳＴ２Ａ−２およびステップＳＴ２Ａ−３を行う。
【００７１】
図３は、図２におけるＳｔｅｐ２Ａの動作を繰り返す場合の、更新された基準ゲート電圧Ｖｇ−ＲＥＦと、更新された基準ドレイン電流との関係の例を示す図である。図３において、縦軸は、電流値を示し、横軸は、電圧値を示す。
【００７２】
図３に例が示されるように、１つの増幅器の基準ゲート電圧Ｖｇ−ＲＥＦを１回調整するごとに、当該増幅器の基準ドレイン電流は、基準電流ＩＲＥＦ−ｍｉｎずつ増加している。
【００７３】
次に、ステップＳＴ２Ａ−３の式（３）を満たす基準ドレイン電流が得られた場合、Ｓｔｅｐ３Ａに移行する。
【００７４】
そして、Ｓｔｅｐ３ＡのステップＳＴ３Ａ−１において、メモリ３０２に格納されている基準ゲート電圧Ｖｇ−ＲＥＦを対応する増幅器のゲート電圧設定値としてメモリ３０２に保存する。
【００７５】
続いて、ゲート電圧が調整された増幅器がＩ＝ｎ（ｎは、すべての増幅器の数）に対応する場合、すなわち、図２に例が示されるステップＳＴ３Ａ−１から分岐する「ＹＥＳ」に対応する場合には、動作を終了する。一方で、ゲート電圧が調整された増幅器がＩ≠ｎである場合、すなわち、図２に例が示されるステップＳＴ３Ａ−１から分岐する「ＮＯ」に対応する場合には、次の増幅器（Ｉ＋１）のゲート電圧を調整するため（ステップＳＴ３Ａ−３）に、Ｓｔｅｐ１Ａへ戻る。
【００７６】
上記のようにして、すべての増幅器１００、増幅器１１０・・・増幅器１ｎ０について調整されたゲート電圧設定値を設定することができる。
【００７７】
なお、基準電流回路６００は、電流検出回路４００で検出可能な最小値の電流（すなわち、基準電流ＩＲＥＦ−ｍｉｎ）を発生させることができ、かつ、制御処理部３０１からの制御によって当該基準電流ＩＲＥＦ−ｍｉｎの発生をＯＮ／ＯＦＦさせることができる構成の回路であればよい。
【００７８】
以上に説明されたように、本実施の形態においては、増幅器のドレイン電流を調整するための電流検出回路４００を校正する手段として、基準電流回路６００を設ける。そして、基準電流回路６００で発生させる電流を電流検出回路４００で検出可能な最小値である基準電流ＩＲＥＦ−ｍｉｎとし、増幅器のドレイン電流を基準電流ＩＲＥＦ−ｍｉｎずつ段階的に調整する。
【００７９】
そのようにすることで、基準電流に基づいて得られる基準電圧を更新することによってドレイン電流の調整を段階的に行うため、式（１）に対する電流検出回路４００の感度ａおよびＶｏｆｆｓｅｔの値の非線形なばらつきによって生じる誤差を軽減し、ドレイン電流の調整精度を向上させることができる。
【００８０】
また、増幅器のドレイン電流を変更したい場合においても、電流検出回路４００で検出される電流値が小さいほど（すなわち、分解能が細かいほど）柔軟に対応することが可能となる。
【００８１】
加えて、基準電流回路６００の構成は、１つの抵抗と制御用トランジスタとによって構成することができることから、回路の小型化が可能となる。
【００８２】
＜第２の実施の形態＞
本実施の形態に関する電流調整方法、および、電流調整装置について説明する。なお、以下の説明においては、以上に記載された実施の形態で説明された構成要素と同様の構成要素については同じ符号を付して図示し、その詳細な説明については適宜省略するものとする。
【００８３】
＜送信増幅器の構成について＞
第１の実施の形態では、基準電流回路６００は、電流検出回路４００において検出可能な最小値に対応する電流を発生させる抵抗６０１と、基準電流ＩＲＥＦ−ｍｉｎのＯＮ／ＯＦＦ制御を行うトランジスタ６０２とを備える。これに対して、本実施の形態に例が示される構成では、基準電流回路６００Ａは、オフセット電流を発生させる抵抗６１１と、オフセット電流のＯＮ／ＯＦＦ制御を行うトランジスタ６１２とを備える。
【００８４】
図４は、本実施の形態に関する、アダプティブアレイアンテナにおける送信増幅器の構成の例を示す図である。送信増幅器は、電流調整回路を含む。
【００８５】
図４に例が示されるように、送信増幅器は、増幅器１００、増幅器１１０・・・増幅器１ｎ０と、ＤＡＣ２００、ＤＡＣ２１０・・・ＤＡＣ２ｎ０と、制御回路部３００と、電流検出回路４００と、ドレインバイアス用電源５００と、基準電流回路６００Ａとを備える。
【００８６】
基準電流回路６００Ａは、抵抗６０１とトランジスタ６０２とを備える基準電流源回路と、抵抗６１１とトランジスタ６１２とを備えるオフセット電流源回路とを備える。
【００８７】
ここで、オフセット電流源回路において流れるオフセット電流は、設定ドレイン電流Ｉｄ−ｔａｒｇｅｔよりも小さい電流値である任意の固定電流である。
【００８８】
トランジスタ６０２およびトランジスタ６１２は、ともに制御回路部３００における制御処理部３０１に接続される。
【００８９】
トランジスタ６０２およびトランジスタ６１２は、ここではスイッチとして用いられる。トランジスタ６０２およびトランジスタ６１２は、制御処理部３０１からベース端子（または、ゲート端子）へ所定の電圧が印加されることによって、コレクタ−エミッタ間（または、ドレイン−ソース間）に電流を導通させる。また、トランジスタ６０２およびトランジスタ６１２は、ベース（または、ゲート）の電圧値を０Ｖとすることによって、電流が流れないように制御する。
【００９０】
抵抗６１１の抵抗値を抵抗ＲＯＦＦＳＥＴとし、ドレインバイアス用電源５００の電圧値をＶＤとすると、式（２）を参照すれば、以下の式（４）に示されるオフセット電流ＩＯＦＦＳＥＴを発生させることができる。
【００９１】
【数４】
2020022021.tif 000006
【００９２】
＜送信増幅器の動作について＞
次に、図５および図６を参照しつつ、本実施の形態に関する送信増幅器の動作を説明する。ここで、図５は、本実施の形態に関するアダプティブアレイアンテナの送信増幅器（特に、高周波増幅器）に実装される複数の増幅器の、ドレイン電流の調整動作の例を示すフローチャートである。
【００９３】
まず、Ｓｔｅｐ１Ｂにおいて、ドレイン電流を調整するための基準電流の値を決定する。
【００９４】
具体的には、ステップＳＴ１Ｂ−１において、制御処理部３０１は、ゲート設定電圧出力部３０３を介して、それぞれの増幅器のゲート端子に接続されているＤＡＣ２００、ＤＡＣ２１０・・・ＤＡＣ２ｎ０の出力電圧を、増幅器１００、増幅器１１０・・・増幅器１ｎ０それぞれのドレイン電流Ｉｄ０、ドレイン電流Ｉｄ１・・・ドレイン電流Ｉｄｎが流れない、すなわち、ピンチオフ状態となるような値に設定する。
【００９５】
同時に、制御処理部３０１は、基準電流回路６００Ａのトランジスタ６０２およびトランジスタ６１２がＯＮ状態になるように、トランジスタ６０２のベース端子（または、ゲート端子）およびトランジスタ６１２のベース端子（または、ゲート端子）へ所定の電圧を印加する。
【００９６】
この状態で、基準電流回路６００Ａの基準電流源回路には、式（２）の関係を満たし、かつ、検出可能な電流値の最小値である基準電流ＩＲＥＦ−ｍｉｎが流れる。また、この状態で、基準電流回路６００Ａのオフセット電流源回路には、式（４）の関係を満たし、かつ、設定ドレイン電流Ｉｄ−ｔａｒｇｅｔよりも小さい任意の固定電流であるオフセット電流ＩＯＦＦＳＥＴが流れる。
【００９７】
次に、ステップＳＴ１Ｂ−２において、基準電流回路６００Ａにおいて流れる基準電流ＩＲＥＦ−ｍｉｎおよびオフセット電流ＩＯＦＦＳＥＴの総和を電流検出回路４００で検出する。
【００９８】
電流検出回路４００の電流センサー回路４０１で基準電流ＩＲＥＦ−ｍｉｎおよびオフセット電流ＩＯＦＦＳＥＴの総和を検出することによって得られた出力電圧Ｖｄｅｔは、ＡＤＣ４０２においてデジタル信号に変換される。そして、制御処理部３０１において、デジタル信号に変換された出力電圧Ｖｄｅｔが、ドレイン電流調整用の基準電圧ＶＲＥＦとしてメモリ３０２に格納される。
【００９９】
次に、ステップＳＴ１Ｂ−３において、基準電流回路６００Ａにおけるトランジスタ６０２およびトランジスタ６１２がＯＦＦ状態となるように、制御処理部３０１が、トランジスタ６０２のベース端子（または、ゲート端子）およびトランジスタ６１２のベース端子（または、ゲート端子）へ印加する電圧を制御することによって、基準電流の検出およびオフセット電流の検出が完了する。
【０１００】
続いて、Ｓｔｅｐ２Ｂにおいて、増幅器１００、増幅器１１０・・・増幅器１ｎ０それぞれのドレイン電流Ｉｄ０、ドレイン電流Ｉｄ１・・・ドレイン電流Ｉｄｎを調整する。
【０１０１】
まず、ステップＳＴ２Ｂ−１において、増幅器１００、増幅器１１０・・・増幅器１ｎ０のうちのいずれか１つの増幅器（Ｉ＝０）に対応するゲート電圧調整用のＤＡＣのみを制御して、対応する増幅器にドレイン電流が流れるようにする。それとともに、制御処理部３０１において、電流検出回路４００から出力される出力電圧Ｖｄｅｔを読み取る。
【０１０２】
制御処理部３０１では、メモリ３０２に格納されている基準電圧ＶＲＥＦと出力電圧Ｖｄｅｔとの比較を行い、出力電圧Ｖｄｅｔの値が基準電圧ＶＲＥＦと等しくなるように、ゲート設定電圧出力部３０３を介して対応するＤＡＣ、さらには、対応する増幅器のゲート電圧を調整する。
【０１０３】
次に、ステップＳＴ２Ｂ−２において、ステップＳＴ２Ｂ−１で調整された１つの増幅器のゲート電圧となるＤＡＣの出力電圧が、当該増幅器の基準ゲート電圧Ｖｇ−ＲＥＦとしてメモリ３０２に格納される。
【０１０４】
次に、ステップＳＴ２Ｂ−３において、上記の調整によって得られた基準ゲート電圧Ｖｇ−ＲＥＦに対応する基準ドレイン電流と、設定ドレイン電流Ｉｄ−ｔａｒｇｅｔとの差分が、所定の範囲内にあるか否かを判断する。具体的には、制御処理部３０１において、以下の式（５）が満たされるか否かを判断する。
【０１０５】
【数５】
2020022021.tif 000007
【０１０６】
ステップＳＴ２Ｂ−３において、式（５）を満たす場合、すなわち、図５に例が示されるステップＳＴ２Ｂ−３から分岐する「ＹＥＳ」に対応する場合には、Ｓｔｅｐ３Ｂに移行する。一方で、ステップＳＴ２Ｂ−３において、式（５）を満たさない場合、すなわち、図５に例が示されるステップＳＴ２Ｂ−３から分岐する「ＮＯ」に対応する場合には、式（５）において代入するＪをＪ＋１としつつ、ステップＳＴ２Ｂ−４へ進む。
【０１０７】
次に、ステップＳＴ２Ｂ−４において、ドレイン電流の２回目以降の調整が行われる。すなわち、ドレイン電流調整用の基準電圧ＶＲＥＦが更新される。
【０１０８】
具体的には、上記の増幅器のゲート電圧を、ステップＳＴ２Ｂ−２でメモリ３０２に格納された基準ゲート電圧Ｖｇ−ＲＥＦとするとともに、基準電流回路６００Ａにおけるトランジスタ６０２のみをＯＮ状態とすることによって、当該増幅器と基準電流回路６００Ａとに流れる電流の総和を電流検出回路４００において検出する。そして、この状態で検出された出力電圧Ｖｄｅｔに基づいて、メモリ３０２に格納されている基準電圧ＶＲＥＦの値を更新する。
【０１０９】
そして、ステップＳＴ２Ｂ−５において、基準電圧ＶＲＥＦが更新された後で、基準電流回路６００Ａのトランジスタ６０２をＯＦＦ状態とする。
【０１１０】
そして、更新された基準電圧ＶＲＥＦに基づいて、再度、ドレイン電流の調整を行うため、ステップＳＴ２Ｂ−１に戻る。ステップＳＴ２Ｂ−１において、再度同じ増幅器に対応するゲート電圧調整用のＤＡＣのみを制御して、対応する増幅器にドレイン電流が流れるようにする。それとともに、制御処理部３０１において、電流検出回路４００から出力される出力電圧Ｖｄｅｔを読み取る。
【０１１１】
制御処理部３０１では、メモリ３０２に格納されている更新された基準電圧ＶＲＥＦと出力電圧Ｖｄｅｔとの比較を行い、出力電圧Ｖｄｅｔの値が更新された基準電圧ＶＲＥＦと等しくなるように、対応する増幅器のゲート電圧を調整する。
【０１１２】
次に、ステップＳＴ２Ｂ−２において、ステップＳＴ２Ｂ−１で調整された１つの増幅器のゲート電圧となるＤＡＣの出力電圧が、当該増幅器の更新された基準ゲート電圧Ｖｇ−ＲＥＦとしてメモリ３０２に格納される。
【０１１３】
上記のような手順でドレイン電流の調整回数が重なるたびに、更新された基準ゲート電圧Ｖｇ−ＲＥＦに対応する基準ドレイン電流は、基準電流ＩＲＥＦ−ｍｉｎずつ大きくなる。そして、設定ドレイン電流Ｉｄ−ｔａｒｇｅｔとの差分も小さくなっていく。
【０１１４】
そして、ステップＳＴ２Ｂ−３における式（５）を満たすまでステップＳＴ２Ｂ−１、ステップＳＴ２Ｂ−２およびステップＳＴ２Ｂ−３を行う。
【０１１５】
図６は、図５におけるＳｔｅｐ２Ｂの動作を繰り返す場合の、更新された基準ゲート電圧Ｖｇ−ＲＥＦと、更新された基準ドレイン電流との関係の例を示す図である。図６において、縦軸は、電流値を示し、横軸は、電圧値を示す。
【０１１６】
図６に例が示されるように、まず、増幅器の基準ドレイン電流が、基準電流ＩＲＥＦ−ｍｉｎとオフセット電流ＩＯＦＦＳＥＴとの総和と等しくなるように設定される。そして、その後、１つの増幅器の基準ゲート電圧Ｖｇ−ＲＥＦを１回調整するごとに、当該増幅器の基準ドレイン電流は、基準電流ＩＲＥＦ−ｍｉｎずつ増加している。
【０１１７】
このように調整することによって、設定ドレイン電流Ｉｄ−ｔａｒｇｅｔに近づくまでに要する調整回数を減らすことができる。
【０１１８】
次に、ステップＳＴ２Ｂ−３の式（５）を満たす基準ドレイン電流が得られた場合、Ｓｔｅｐ３Ｂに移行する。
【０１１９】
そして、Ｓｔｅｐ３ＢのステップＳＴ３Ｂ−１において、メモリ３０２に格納されている基準ゲート電圧Ｖｇ−ＲＥＦを対応する増幅器のゲート電圧設定値としてメモリ３０２に保存する。
【０１２０】
続いて、ゲート電圧が調整された増幅器がＩ＝ｎ（ｎは、すべての増幅器の数）に対応する場合、すなわち、図５に例が示されるステップＳＴ３Ｂ−１から分岐する「ＹＥＳ」に対応する場合には、動作を終了する。一方で、ゲート電圧が調整された増幅器がＩ≠ｎである場合、すなわち、図５に例が示されるステップＳＴ３Ｂ−１から分岐する「ＮＯ」に対応する場合には、次の増幅器（Ｉ＋１）のゲート電圧を調整するために（ステップＳＴ３Ｂ−３）、Ｓｔｅｐ１Ｂへ戻る。
【０１２１】
上記のようにして、すべての増幅器１００、増幅器１１０・・・増幅器１ｎ０について調整されたゲート電圧設定値を設定することができる。
【０１２２】
以上に説明されたように、本実施の形態においては、増幅器のドレイン電流を調整するための電流検出回路４００を校正する手段として、基準電流回路６００Ａを設ける。そして、基準電流回路６００Ａで発生させる電流を基準電流ＩＲＥＦ−ｍｉｎとオフセット電流ＩＯＦＦＳＥＴとの総和とし、さらに、増幅器のドレイン電流を基準電流ＩＲＥＦ−ｍｉｎずつ段階的に調整する。
【０１２３】
そのようにすることで、電流検出回路４００の感度ａおよびＶｏｆｆｓｅｔの値の非線形なばらつきによって生じる誤差を軽減し、ドレイン電流の調整精度を向上させることができる。また、オフセット電流ＩＯＦＦＳＥＴが加えられた電流値から調整を開始するため、ドレイン電流の調整回数を削減させることができる。
【０１２４】
＜第３の実施の形態＞
本実施の形態に関する電流調整方法、および、電流調整装置について説明する。なお、以下の説明においては、以上に記載された実施の形態で説明された構成要素と同様の構成要素については同じ符号を付して図示し、その詳細な説明については適宜省略するものとする。
【０１２５】
＜送信増幅器の構成について＞
第１の実施の形態および第２の実施の形態では、増幅器１００、増幅器１１０・・・増幅器１ｎ０は１段構成の増幅器であった。これに対して、本実施の形態では、それぞれのアンテナ素子に接続される増幅器が多段構成である場合について説明する。なお、本実施の形態では、３段構成の増幅器が例として示されるが、多段構成の増幅器は３段構成のものには限られない。
【０１２６】
図７は、本実施の形態に関する、アダプティブアレイアンテナにおける送信増幅器の構成の例を示す図である。送信増幅器は、電流調整回路を含む。
【０１２７】
図７に例が示されるように、送信増幅器は、増幅器１００Ｂ、増幅器１１０Ｂ・・・増幅器１ｎ０Ｂと、ＤＡＣ２００、ＤＡＣ２０１、ＤＡＣ２０２、ＤＡＣ２１０、ＤＡＣ２１１、ＤＡＣ２１２・・・ＤＡＣ２ｎ０、ＤＡＣ２ｎ１、ＤＡＣ２ｎ２と、制御回路部３００と、電流検出回路４００と、ドレインバイアス用電源５００と、基準電流回路６００Ａとを備える。
【０１２８】
増幅器１００Ｂは、増幅器１０１と、増幅器１０２と、増幅器１０３との３段構成の増幅器である。増幅器１０１、増幅器１０２および増幅器１０３それぞれのゲート端子には、ゲート電圧を調整するためのＤＡＣ２００、ＤＡＣ２０１、ＤＡＣ２０２それぞれが接続されている。
【０１２９】
増幅器１１０Ｂは、増幅器１１１と、増幅器１１２と、増幅器１１３との３段構成の増幅器である。増幅器１１１、増幅器１１２および増幅器１１３それぞれのゲート端子には、ゲート電圧を調整するためのＤＡＣ２１０、ＤＡＣ２１１、ＤＡＣ２１２それぞれが接続されている。
【０１３０】
増幅器１ｎ０Ｂは、増幅器１ｎ１と、増幅器１ｎ２と、増幅器１ｎ３との３段構成の増幅器である。増幅器１ｎ１、増幅器１ｎ２および増幅器１ｎ３それぞれのゲート端子には、ゲート電圧を調整するためのＤＡＣ２ｎ０、ＤＡＣ２ｎ１、ＤＡＣ２ｎ２それぞれが接続されている。
【０１３１】
また、制御処理部３０１は、ゲート設定電圧出力部３０３を介して、ＤＡＣ２００、ＤＡＣ２０１、ＤＡＣ２０２、ＤＡＣ２１０、ＤＡＣ２１１、ＤＡＣ２１２・・・ＤＡＣ２ｎ０、ＤＡＣ２ｎ１およびＤＡＣ２ｎ２の出力電圧を制御する。
【０１３２】
＜送信増幅器の動作について＞
次に、図８を参照しつつ、本実施の形態に関する送信増幅器の動作を説明する。ここで、図８は、本実施の形態に関するアダプティブアレイアンテナの送信増幅器（特に、多段増幅器）に実装される複数の増幅器の、ドレイン電流の調整動作の例を示すフローチャートである。
【０１３３】
まず、Ｓｔｅｐ１Ｂにおいて、ドレイン電流を調整するための基準電流の値を決定する。
【０１３４】
続いて、Ｓｔｅｐ２Ｃにおいて、増幅器１００Ｂ、増幅器１１０Ｂ・・・増幅器１ｎ０Ｂそれぞれのドレイン電流Ｉｄ０、ドレイン電流Ｉｄ１・・・ドレイン電流Ｉｄｎを調整する。
【０１３５】
まず、ステップＳＴ２Ｃ−１において、増幅器１００Ｂ、増幅器１１０Ｂ・・・増幅器１ｎ０Ｂのうちのいずれか１つの増幅器（Ｉ＝０）の１つの段（Ｋ＝１）に対応するゲート電圧調整用のＤＡＣのみを制御して、対応する増幅器にドレイン電流が流れるようにする。それとともに、制御処理部３０１において、電流検出回路４００から出力される出力電圧Ｖｄｅｔを読み取る。
【０１３６】
制御処理部３０１では、メモリ３０２に格納されている基準電圧ＶＲＥＦと出力電圧Ｖｄｅｔとの比較を行い、出力電圧Ｖｄｅｔの値が基準電圧ＶＲＥＦと等しくなるように、ゲート設定電圧出力部３０３を介して対応するＤＡＣ、さらには、対応する段の増幅器のゲート電圧を調整する。
【０１３７】
次に、ステップＳＴ２Ｃ−２において、ステップＳＴ２Ｃ−１で調整された１つの増幅器のゲート電圧となるＤＡＣの出力電圧が、当該増幅器の基準ゲート電圧Ｖｇ−ＲＥＦとしてメモリ３０２に格納される。
【０１３８】
次に、ステップＳＴ２Ｃ−３において、上記の調整によって得られた基準ゲート電圧Ｖｇ−ＲＥＦに対応する基準ドレイン電流と、設定ドレイン電流Ｉｄ−ｔａｒｇｅｔとの差分が、所定の範囲内にあるか否かを判断する。具体的には、制御処理部３０１において、式（５）が満たされるか否かを判断する。
【０１３９】
ステップＳＴ２Ｃ−３において、式（５）を満たす場合、すなわち、図８に例が示されるステップＳＴ２Ｃ−３から分岐する「ＹＥＳ」に対応する場合には、ステップＳＴ２Ｃ−６に移行する。一方で、ステップＳＴ２Ｃ−３において、式（５）を満たさない場合、すなわち、図８に例が示されるステップＳＴ２Ｃ−３から分岐する「ＮＯ」に対応する場合には、式（５）において代入するＪをＪ＋１としつつ、ステップＳＴ２Ｃ−４へ進む。
【０１４０】
次に、ステップＳＴ２Ｃ−４において、ドレイン電流の２回目以降の調整が行われる。すなわち、ドレイン電流調整用の基準電圧ＶＲＥＦが更新される。
【０１４１】
具体的には、上記の増幅器のゲート電圧を、ステップＳＴ２Ｃ−２でメモリ３０２に格納された基準ゲート電圧Ｖｇ−ＲＥＦとするとともに、基準電流回路６００Ａにおけるトランジスタ６０２のみをＯＮ状態とすることによって、当該増幅器と基準電流回路６００Ａとに流れる電流の総和を電流検出回路４００において検出する。そして、この状態で検出された出力電圧Ｖｄｅｔに基づいて、メモリ３０２に格納されている基準電圧ＶＲＥＦの値を更新する。
【０１４２】
そして、ステップＳＴ２Ｃ−５において、基準電圧ＶＲＥＦが更新された後で、基準電流回路６００Ａのトランジスタ６０２をＯＦＦ状態とする。
【０１４３】
そして、更新された基準電圧ＶＲＥＦに基づいて、再度、ドレイン電流の調整を行うため、ステップＳＴ２Ｃ−１に戻る。ステップＳＴ２Ｃ−１において、再度同じ増幅器に対応するゲート電圧調整用のＤＡＣのみを制御して、対応する増幅器にドレイン電流が流れるようにする。それとともに、制御処理部３０１において、電流検出回路４００から出力される出力電圧Ｖｄｅｔを読み取る。
【０１４４】
制御処理部３０１では、メモリ３０２に格納されている更新された基準電圧ＶＲＥＦと出力電圧Ｖｄｅｔとの比較を行い、出力電圧Ｖｄｅｔの値が更新された基準電圧ＶＲＥＦと等しくなるように、対応する増幅器のゲート電圧を調整する。
【０１４５】
次に、ステップＳＴ２Ｃ−２において、ステップＳＴ２Ｃ−１で調整された１つの増幅器のゲート電圧となるＤＡＣの出力電圧が、当該増幅器の更新された基準ゲート電圧Ｖｇ−ＲＥＦとしてメモリ３０２に格納される。
【０１４６】
上記のような手順でドレイン電流の調整回数が重なるたびに、更新された基準ゲート電圧Ｖｇ−ＲＥＦに対応する基準ドレイン電流は、基準電流ＩＲＥＦ−ｍｉｎずつ大きくなる。そして、設定ドレイン電流Ｉｄ−ｔａｒｇｅｔとの差分も小さくなっていく。
【０１４７】
そして、ステップＳＴ２Ｃ−３における式（５）を満たすまでステップＳＴ２Ｃ−１、ステップＳＴ２Ｃ−２およびステップＳＴ２Ｃ−３を行う。
【０１４８】
次に、ステップＳＴ２Ｃ−３の式（５）を満たす基準ドレイン電流が得られた場合、ステップＳＴ２Ｃ−６に移行する。
【０１４９】
そして、ステップＳＴ２Ｃ−６において、メモリ３０２に格納されている基準ゲート電圧Ｖｇ−ＲＥＦを対応する増幅器のゲート電圧設定値としてメモリ３０２に保存する。
【０１５０】
続いて、ゲート電圧が調整された増幅器の段数がＫ＝ｎ２（ｎ２は、増幅器の段数）に対応する場合、すなわち、図８に例が示されるステップＳＴ２Ｃ−７から分岐する「ＹＥＳ」に対応する場合には、Ｓｔｅｐ３Ｃに移行する。一方で、ゲート電圧が調整された増幅器の段数がＫ≠ｎ２である場合、すなわち、図８に例が示されるステップＳＴ２Ｃ−７から分岐する「ＮＯ」に対応する場合には、同じ増幅器の次の段（Ｋ＋１）のゲート電圧を調整するために、ステップＳＴ２Ｃ−８へ進む。
【０１５１】
次に、ステップＳＴ２Ｃ−８において、先に調整された増幅器のゲート電圧を、ステップＳＴ２Ｃ−６でメモリ３０２に格納されたゲート電圧設定値とするとともに、基準電流回路６００Ａにおけるトランジスタ６０２およびトランジスタ６１２をＯＮ状態とすることによって、当該増幅器と基準電流回路６００Ａとに流れる電流の総和を電流検出回路４００において検出する。そして、この状態で検出された出力電圧Ｖｄｅｔに基づいて、メモリ３０２に格納されている基準電圧ＶＲＥＦの値を更新する。
【０１５２】
そして、ステップＳＴ２Ｃ−９において、基準電圧ＶＲＥＦが更新された後で、基準電流回路６００Ａにおけるトランジスタ６０２およびトランジスタ６１２をＯＦＦ状態とする。
【０１５３】
そして、更新された基準電圧ＶＲＥＦに基づいて、次の段の増幅器のドレイン電流の調整を行うため、ステップＳＴ２Ｃ−１に戻る。ステップＳＴ２Ｃ−１において、既に調整された段と次の段とを含む増幅器に対応するゲート電圧調整用のＤＡＣを制御して、対応する段の増幅器にドレイン電流が流れるようにする。それとともに、制御処理部３０１において、電流検出回路４００から出力される出力電圧Ｖｄｅｔを読み取る。
【０１５４】
なお、多段増幅器では、前段の増幅器が動作していない状態で次段の増幅器のドレイン電流を調整すると、入力インピーダンスの不整合によってドレイン電流調整時のゲート電圧値に誤差が発生する場合がある。したがって、２段目以降の増幅器を調整する場合には、前段までの増幅器を既に調整された基準ドレイン電流で動作させ、この状態で次段の増幅器の調整を行う。
【０１５５】
制御処理部３０１では、メモリ３０２に格納されている基準電圧ＶＲＥＦと出力電圧Ｖｄｅｔとの比較を行い、出力電圧Ｖｄｅｔの値が基準電圧ＶＲＥＦと等しくなるように、ゲート設定電圧出力部３０３を介して対応するＤＡＣ、さらには、対応する増幅器のゲート電圧を調整する。
【０１５６】
次に、ステップＳＴ２Ｃ−２において、ステップＳＴ２Ｃ−１で初めて調整された段の増幅器のゲート電圧となるＤＡＣの出力電圧が、当該段の増幅器の基準ゲート電圧Ｖｇ−ＲＥＦとしてメモリ３０２に格納される。
【０１５７】
そして、ステップＳＴ２Ｃ−３における式（５）を満たすまでステップＳＴ２Ｃ−１、ステップＳＴ２Ｃ−２およびステップＳＴ２Ｃ−３を行う。
【０１５８】
一方で、Ｓｔｅｐ３Ｃにおいては、ゲート電圧が調整された増幅器がＩ＝ｎ１（ｎ１は、すべての増幅器の数）に対応する場合、すなわち、図８に例が示されるステップＳＴ３Ｃ−２から分岐する「ＹＥＳ」に対応する場合には、動作を終了する。一方で、ゲート電圧が調整された増幅器がＩ≠ｎ１である場合、すなわち、図８に例が示されるステップＳＴ３Ｃ−２から分岐する「ＮＯ」に対応する場合には、次の増幅器（Ｉ＋１）のゲート電圧を調整するために（ステップＳＴ３Ｃ−３）、Ｓｔｅｐ１Ｂへ戻る。
【０１５９】
上記のようにして、すべての増幅器１００Ｂ、増幅器１１０Ｂ・・・増幅器１ｎ０Ｂについて調整されたゲート電圧設定値を設定することができる。
【０１６０】
本実施の形態に関する構成によれば、多段構成の増幅器を用いる場合であっても、それぞれの増幅器のドレイン電流の調整を行うことができる。
【０１６１】
＜第４の実施の形態＞
本実施の形態に関する電流調整方法、および、電流調整装置について説明する。なお、以下の説明においては、以上に記載された実施の形態で説明された構成要素と同様の構成要素については同じ符号を付して図示し、その詳細な説明については適宜省略するものとする。
【０１６２】
第１の実施の形態、第２の実施の形態および第３の実施の形態では、アダプティブアレイアンテナを構成するそれぞれの増幅器のドレイン電流調整方法として、基準電流回路を用いる方法が示された。
【０１６３】
上記の方法では、それぞれの増幅器の調整のたびに基準電流回路を比較に用いることによって、電流検出回路４００の長周期誤差を抑制することができる。
【０１６４】
その一方で、それぞれの増幅器の調整のたびに基準電流回路を比較に用いるため、調整回数が多くなる可能性がある。
【０１６５】
＜送信増幅器の動作について＞
図９を参照しつつ、本実施の形態に関する送信増幅器の動作を説明する。ここで、図９は、図１に例が示された構成の、本実施の形態に関するアダプティブアレイアンテナの送信増幅器に実装される複数の増幅器の、ドレイン電流の調整動作の例を示すフローチャートである。
【０１６６】
まず、Ｓｔｅｐ１Ａにおいて、ドレイン電流を調整するための基準電流の値を決定する（詳細は、図２を参照）。
【０１６７】
続いて、Ｓｔｅｐ２Ａにおいて、増幅器１００のドレイン電流Ｉｄ０を調整する。
【０１６８】
次に、ステップＳＴ３Ｄ−１において、１つ目の増幅器のドレイン電流の調整が完了した後、メモリ３０２に格納されている基準ゲート電圧Ｖｇ−ＲＥＦを当該増幅器のゲート電圧設定値としてメモリ３０２に保存する。
【０１６９】
そして、制御処理部３０１は、基準電流回路６００のトランジスタ６０２がＯＦＦ状態となるように、トランジスタ６０２のベース端子（または、ゲート端子）へ印加する電圧を制御する。
【０１７０】
続いて、Ｓｔｅｐ４Ｄにおいて、次の増幅器（Ｉ＋１）のゲート電圧を調整する。
【０１７１】
まず、ステップＳＴ４Ｄ−１において、既に調整された増幅器以外の増幅器は、すべてピンチオフ状態とする。そして、既に調整された増幅器には、ステップＳＴ３Ｄ−１においてメモリ３０２に保存されたゲート電圧設定値を印加する。
【０１７２】
この状態で、既に調整された増幅器には基準ドレイン電流が流れることとなる。電流センサー回路４０１は、当該電流を検出し、その出力電圧Ｖｄｅｔを基準電圧ＶＲＥＦとする（ステップＳＴ４Ｄ−２）。この後、既に調整された増幅器をピンチオフ状態とする（ステップＳＴ４Ｄ−３）。
【０１７３】
次に、次の調整対象である増幅器に流れるドレイン電流を電流センサー回路４０１で検出する。そして、電流センサー回路４０１でドレイン電流を検出することによって得られた出力電圧Ｖｄｅｔが、基準電圧ＶＲＥＦと等しくなるように、当該増幅器のゲート電圧を調整する（ステップＳＴ４Ｄ−４）。
【０１７４】
そして、ステップＳＴ４Ｄ−５において、出力電圧Ｖｄｅｔが基準電圧ＶＲＥＦと等しい場合のゲート電圧を、当該増幅器のゲート電圧設定値としてメモリ３０２に保存する。そして、当該増幅器をピンチオフ状態とする。
【０１７５】
次に、ゲート電圧が調整された増幅器がＩ＝ｎ（ｎは、すべての増幅器の数）に対応する場合、すなわち、図９に例が示されるステップＳＴ３Ｄ−２から分岐する「ＹＥＳ」に対応する場合には、動作を終了する。一方で、ゲート電圧が調整された増幅器がＩ≠ｎである場合、すなわち、図９に例が示されるステップＳＴ３Ｄ−２から分岐する「ＮＯ」に対応する場合には、次の増幅器（Ｉ＋１）のゲート電圧を調整するために、ステップＳＴ３Ｄ−３へ戻る。
【０１７６】
以上のように、本実施の形態では、１つ目の増幅器は基準電流回路６００を用いてドレイン電流調整を行う。そして、２つ目以降の増幅器のドレイン電流調整は、既に調整された１つ目の増幅器を基準電流回路６００の代わりに用いて行う。
【０１７７】
２つ目以降の増幅器のドレイン電流調整を、１つ目の増幅器の調整されたドレイン電流と比較しながら行うことによって、電流検出回路４００の長周期誤差を抑制しつつ、調整回数の増加を防ぐことができる。
【０１７８】
＜以上に記載された実施の形態によって生じる効果について＞
次に、以上に記載された実施の形態によって生じる効果の例を示す。なお、以下の説明においては、以上に記載された実施の形態に例が示された具体的な構成に基づいて当該効果が記載されるが、同様の効果が生じる範囲で、本願明細書に例が示される他の具体的な構成と置き換えられてもよい。
【０１７９】
また、当該置き換えは、複数の実施の形態に跨ってなされてもよい。すなわち、異なる実施の形態において例が示されたそれぞれの構成が組み合わされて、同様の効果が生じる場合であってもよい。
【０１８０】
以上に記載された実施の形態によれば、電流調整方法は、増幅を行うための電流（すなわち、動作電流）が流れる少なくとも１つの増幅器１００と、増幅器１００と並列に接続され、かつ、増幅器１００を流れる電流と並列に電流が流れる基準電流回路６００と、電流検出回路４００とを備える回路構成において行われる。ここで、電流検出回路４００は、増幅器１００および基準電流回路６００に流れる電流を検出する。また、電流検出回路４００は、検出された当該電流の値を出力電圧に変換する。電流調整方法において、基準電流回路６００のみに電流が流された場合、電流検出回路４００は、基準電流回路６００に流れる電流を第１の基準電流として検出し、かつ、当該第１の基準電流の値を第１の基準電圧に変換する。ここで、第１の基準電流は、たとえば、基準電流ＩＲＥＦ−ｍｉｎに対応するものである。また、第１の基準電圧は、たとえば、基準電圧ＶＲＥＦに対応するものである。そして、基準電流回路６００および増幅器１００にそれぞれ基準電流ＩＲＥＦ−ｍｉｎが流された場合、電流検出回路４００は、基準電流回路６００に流れる基準電流ＩＲＥＦ−ｍｉｎの値と増幅器１００に流れる基準電流ＩＲＥＦ−ｍｉｎの値とを合わせて第２の基準電圧に変換する。ここで、第２の基準電圧は、たとえば、更新された基準電圧ＶＲＥＦに対応するものである。そして、増幅器１００のみに電流が流された場合に電流検出回路４００の出力電圧が更新された基準電圧ＶＲＥＦとなるように、増幅器１００のみに流す電流を調整する。
【０１８１】
このような構成によれば、基準電流ＩＲＥＦ−ｍｉｎを用いて基準電圧ＶＲＥＦを更新することによってドレイン電流の調整を段階的に行うため、電流検出回路４００の感度ａおよびＶｏｆｆｓｅｔの値の非線形なばらつきによって生じる誤差を軽減し、ドレイン電流の調整精度を向上させることができる。すなわち、電流検出回路４００の感度ａおよびＶｏｆｆｓｅｔの値の理論式を用いずにドレイン電流を調整することができる。
【０１８２】
なお、これらの構成以外の本願明細書に例が示される他の構成については適宜省略することができる。すなわち、少なくともこれらの構成を備えていれば、以上に記載された効果を生じさせることができる。
【０１８３】
しかしながら、本願明細書に例が示される他の構成のうちの少なくとも１つを、以上に記載された構成に適宜追加した場合、すなわち、以上に記載された構成としては言及されなかった本願明細書に例が示される他の構成が適宜追加された場合であっても、同様の効果を生じさせることができる。
【０１８４】
また、特段の制限がない場合には、それぞれの処理が行われる順序は変更することができる。
【０１８５】
また、以上に記載された実施の形態によれば、基準電流回路６００は、トランジスタ６０２を備える。そして、基準電流回路６００のみに電流が流され、かつ、電流検出回路４００から基準電圧ＶＲＥＦが出力される場合の、トランジスタ６０２に印加されるゲート電圧を第１のゲート電圧とする。ここで、第１のゲート電圧は、たとえば、トランジスタ６０２がＯＮ状態になるようにトランジスタ６０２のベース端子（または、ゲート端子）へ印加される所定の電圧に対応するものである。また、増幅器１００のみに電流が流され、かつ、電流検出回路４００から基準電圧ＶＲＥＦが出力される場合の、増幅器１００に印加されるゲート電圧を第２のゲート電圧とする。ここで、第２のゲート電圧は、たとえば、基準ゲート電圧Ｖｇ−ＲＥＦに対応するものである。そして、トランジスタ６０２に第１のゲート電圧が印加され、かつ、増幅器１００に第２のゲート電圧が印加される場合に、電流検出回路４００は、基準電流回路６００に流れる電流（基準電流ＩＲＥＦ−ｍｉｎ）の値と増幅器１００に流れる電流（基準電流ＩＲＥＦ−ｍｉｎ）の値とを合わせて出力電圧に変換し、基準電圧ＶＲＥＦを更新する。このような構成によれば、基準電流ＩＲＥＦ−ｍｉｎを用いて基準電圧ＶＲＥＦを更新することによってドレイン電流の調整を段階的に行うため、電流検出回路４００の感度ａおよびＶｏｆｆｓｅｔの値の非線形なばらつきによって生じる誤差を軽減し、ドレイン電流の調整精度を向上させることができる。
【０１８６】
また、以上に記載された実施の形態によれば、基準電流ＩＲＥＦ−ｍｉｎの値は、電流検出回路４００において検出可能な最小値である。このような構成によれば、ドレイン電流の調整を細かい段階で行うことができるため、様々な条件の設定ドレイン電流Ｉｄ−ｔａｒｇｅｔに対して、共通の回路構成を用いて電流調整を行うことができる。
【０１８７】
また、以上に記載された実施の形態によれば、基準電流回路６００Ａは、基準電流源回路と、基準電流源回路と並列に接続されるオフセット電流源回路とを備える。そして、基準電流源回路およびオフセット電流源回路に電流が流された場合、電流検出回路４００は、基準電流源回路に流れる電流とオフセット電流源回路に流れる電流とを合わせて第２の基準電流として検出し、かつ、当該第２の基準電流の値を第３の基準電圧に変換する。ここで、第２の基準電流は、たとえば、基準電流ＩＲＥＦ−ｍｉｎおよびオフセット電流ＩＯＦＦＳＥＴの総和に対応するものである。また、第３の基準電圧は、たとえば、基準電圧ＶＲＥＦに対応するものである。また、基準電流源回路に基準電流ＩＲＥＦ−ｍｉｎが流され、かつ、増幅器１００に第２の基準電流が流された場合、電流検出回路４００は、基準電流源回路に流れる基準電流ＩＲＥＦ−ｍｉｎの値と増幅器１００に流れる第２の基準電流の値とを合わせて第４の基準電圧に変換する。ここで、第４の基準電圧は、たとえば、更新された基準電圧ＶＲＥＦに対応するものである。そして、増幅器１００のみに電流が流された場合に電流検出回路４００の出力電圧が更新された基準電圧ＶＲＥＦとなるように、増幅器１００のみに流す電流を調整する。このような構成によれば、第２の基準電流がオフセット電流ＩＯＦＦＳＥＴを含む電流であるため、設定ドレイン電流Ｉｄ−ｔａｒｇｅｔに近づくまでに要する調整回数を減らすことができる。
【０１８８】
また、以上に記載された実施の形態によれば、増幅器１００Ｂは多段式の増幅器である。また、多段式の増幅器１００Ｂは、前段から順に電流が調整される。また、多段式の増幅器１００Ｂのうちの第１の段の増幅器１０１に流れる電流を調整した後、多段式の増幅器１００Ｂのうちの第１の段よりも後段である第２の段の増幅器１０２に流れる電流を調整する際には、第１の段の増幅器１０１には既に調整された電流が流された状態とする。このような構成によれば、多段構成の増幅器を用いる場合であっても、それぞれの増幅器のドレイン電流の調整を行うことができる。
【０１８９】
また、以上に記載された実施の形態によれば、複数の増幅器１００が互いに並列に接続される。そして、それぞれの増幅器１００のみに流れる電流の値が電流検出回路４００によって変換された出力電圧が、複数の増幅器１００の間で等しくなるようにそれぞれの増幅器１００のみに流す電流を調整する。具体的には、既に調整された増幅器にゲート電圧設定値が印加され、電流検出回路４００によって変換される出力電圧Ｖｄｅｔが基準電圧ＶＲＥＦとなる。そして、他の増幅器のドレイン電流を調整する際には、電流検出回路４００の出力電圧Ｖｄｅｔが当該基準電圧ＶＲＥＦと等しくなるように、印加されるゲート電圧が調整される。このような構成によれば、２つ目以降の増幅器のドレイン電流調整を、１つ目の増幅器の調整されたドレイン電流と比較しながら行うことによって、電流検出回路４００の長周期誤差を抑制しつつ、調整回数の増加を防ぐことができる。
【０１９０】
以上に記載された実施の形態によれば、電流調整装置は、増幅器１００と、増幅器１００と並列に接続される基準電流回路６００と、増幅器１００および基準電流回路６００に流れる電流を検出し、かつ、当該電流の値を出力電圧に変換する電流検出回路４００と、増幅器１００および基準電流回路６００に流れる電流を調整する調整部とを備える。ここで、調整部は、たとえば、制御回路部３００に対応するものである。制御回路部３００によって基準電流回路６００のみに電流が流された場合、電流検出回路４００は、基準電流回路６００に流れる電流を基準電流ＩＲＥＦ−ｍｉｎとして検出し、かつ、当該基準電流ＩＲＥＦ−ｍｉｎの値を基準電圧ＶＲＥＦに変換する。また、制御回路部３００によって基準電流回路６００および増幅器１００にそれぞれ基準電流ＩＲＥＦ−ｍｉｎが流された場合、電流検出回路４００は、基準電流回路６００に流れる基準電流ＩＲＥＦ−ｍｉｎの値と増幅器１００に流れる基準電流ＩＲＥＦ−ｍｉｎの値とを合わせて更新された基準電圧ＶＲＥＦに変換する。また、制御回路部３００は、増幅器１００のみに電流が流された場合に電流検出回路４００の出力電圧が更新された基準電圧ＶＲＥＦとなるように、増幅器１００のみに流す電流を調整する。
【０１９１】
このような構成によれば、基準電流ＩＲＥＦ−ｍｉｎを用いて基準電圧ＶＲＥＦを更新することによってドレイン電流の調整を段階的に行うため、電流検出回路４００の感度ａおよびＶｏｆｆｓｅｔの値の非線形なばらつきによって生じる誤差を軽減し、ドレイン電流の調整精度を向上させることができる。
【０１９２】
なお、これらの構成以外の本願明細書に例が示される他の構成については適宜省略することができる。すなわち、少なくともこれらの構成を備えていれば、以上に記載された効果を生じさせることができる。
【０１９３】
しかしながら、本願明細書に例が示される他の構成のうちの少なくとも１つを、以上に記載された構成に適宜追加した場合、すなわち、以上に記載された構成としては言及されなかった本願明細書に例が示される他の構成が適宜追加された場合であっても、同様の効果を生じさせることができる。
【０１９４】
また、以上に記載された実施の形態によれば、アダプティブアレイアンテナは、上記の電流調整装置を備える。このような構成によれば、アダプティブアレイアンテナにおける個々のアンテナ素子の特性を高い精度で一致させることができるため、アダプティブアレイアンテナのメインローブおよびサイドローブを高い精度で制御することができる。
【０１９５】
＜以上に記載された実施の形態における変形例について＞
以上に記載された実施の形態では、それぞれの構成要素の材質、材料、寸法、形状、相対的配置関係または実施の条件などについても記載する場合があるが、これらはすべての局面においてひとつの例であって、本願明細書に記載されたものに限られることはないものとする。
【０１９６】
したがって、例が示されていない無数の変形例、および、均等物が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。たとえば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの実施の形態における少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
【０１９７】
また、矛盾が生じない限り、以上に記載された実施の形態において「１つ」備えられるものとして記載された構成要素は、「１つ以上」備えられていてもよいものとする。
【０１９８】
さらに、以上に記載された実施の形態におけるそれぞれの構成要素は概念的な単位であって、本願明細書に開示される技術の範囲内には、１つの構成要素が複数の構造物から成る場合と、１つの構成要素がある構造物の一部に対応する場合と、さらには、複数の構成要素が１つの構造物に備えられる場合とを含むものとする。
【０１９９】
また、以上に記載された実施の形態におけるそれぞれの構成要素には、同一の機能を発揮する限り、他の構造または形状を有する構造物が含まれるものとする。
【０２００】
また、本願明細書における説明は、本技術に関するすべての目的のために参照され、いずれも、従来技術であると認めるものではない。
【０２０１】
また、以上に記載された実施の形態で記載されたそれぞれの構成要素は、ソフトウェアまたはファームウェアとしても、それと対応するハードウェアとしても想定され、その双方の概念において、それぞれの構成要素は「部」または「処理回路」などと称される。
【符号の説明】
【０２０２】
１  アンテナ、２  送受信切り替えスイッチ、３  送信増幅器、４  受信増幅器、５ａ，５ｂ  移相器、６  送受信回路、７  ベースバンド信号処理部、８，３０１  制御処理部、１００，１００Ｂ，１０１，１０２，１０３，１１０，１１０Ｂ，１１１，１１２，１１３，１ｎ０，１ｎ０Ｂ，１ｎ１，１ｎ２，１ｎ３  増幅器、２００，２０１，２０２，２１０，２１１，２１２，２ｎ０，２ｎ１，２ｎ２  ＤＡＣ、３００  制御回路部、３０２  メモリ、３０３  ゲート設定電圧出力部、４００  電流検出回路、４０１  電流センサー回路、４０２  ＡＤＣ、５００  ドレインバイアス用電源、６００，６００Ａ  基準電流回路、６０１，６１１  抵抗、６０２，６１２  トランジスタ。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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