(57)【要約】      （修正有）【課題】効率低下を防止できる増幅装置を提供する。【解決手段】無線通信装置１０１において、増幅回路１１１は、入出力が並列に接続される複数の増幅回路３１と、複数の増幅回路の各々の出力信号を取り出す複数の方向性結合器１、２と、複数の方向性結合器に含まれる第１方向性結合器１から取り出された信号の位相を反転させる移相器３と、移相器の出力信号と複数の方向性結合器に含まれる第２方向性結合器２から取り出された信号とを合成する合成回路４と、合成回路の出力信号が最小になるように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ゲートバイアス演算部８とを備える。【選択図】図４
2020053890.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項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、増幅装置。
【請求項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、請求項１に記載の増幅装置。
【請求項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、請求項２に記載の増幅装置。
【請求項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、請求項２又は３に記載の増幅装置。
【請求項５】
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。
【請求項６】
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、増幅装置、無線通信装置及び増幅装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、入力信号を分配する分配手段と、前記分配手段で分配された各入力信号を増幅する複数の増幅手段と、前記複数の増幅手段の出力信号を合成する合成手段とを備えた電力増幅装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−１７５４２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、複数の増幅器を並列接続した場合、それぞれの増幅器から出力される信号の振幅又は位相がずれると、各出力信号の合成損失が発生し、増幅装置の効率が低下するおそれがある。
【０００５】
そこで、本開示は、効率低下を防止できる増幅装置、無線通信装置及び増幅装置の制御方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示は、
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、増幅装置を提供する。
【０００７】
また、本開示は、
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、無線通信装置を提供する。
【０００８】
また、本開示は、
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を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本開示の技術によれば、増幅装置の効率低下を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】一比較形態の無線通信装置の構成例を示す図である。
【図２】位相と振幅が同じ２つの信号を合成した場合の一例を示すベクトル図である。
【図３】位相と振幅が異なる２つの信号を合成した場合の一例を示すベクトル図である。
【図４】第１実施形態の無線通信装置の構成例を示す図である。
【図５】位相と振幅の調整後に２つの信号を合成した場合の一例を示すベクトル図である。
【図６】差分信号演算処理の一例を説明するための図である。
【図７】差分信号演算処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図８】第２実施形態の無線通信装置の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本開示に係る実施形態について説明する。
【００１２】
本実施形態の増幅装置は、例えば、無線基地局装置等の無線通信装置に使用される。無線基地局装置は、ＲＲＨ（Remote  Radio  Head）又はＲＲＥ（Remote  Radio  Equipment）と呼ばれることがある。無線基地局装置は、外部の制御装置から供給されるベースバンド信号に対して、変調、アップコンバート及び増幅等の処理を行い、増幅処理の後に得られる送信信号をアンテナを介して無線送信する。本実施形態の増幅装置は、少なくともこの増幅処理を行う機能を備える。
【００１３】
本実施形態の増幅装置は、例えば、ＭＭＩＣ（Monolithic  Microwave  Integrated  Circuit；モノリシックマイクロ波集積回路）上に形成される増幅回路を有する。増幅装置がＭＭＩＣ上に形成される増幅回路を有することは、高周波高出力用の増幅装置を小型化する点で有利である。
【００１４】
本実施形態の増幅装置は、例えば、ＧａＮ（窒化ガリウム）デバイス等のトランジスタを用いて形成される複数のパワーアンプによって信号を増幅する増幅回路を有する。ＧａＮデバイスは、他の半導体デバイス（例えば、Ｓｉ−ＬＤＭＯＳ（シリコン横方向拡散金属酸化膜半導体）やＧａＡｓ−ＦＥＴ（ガリウム砒素電界効果トランジスタ）等）と比較し、バンドギャップが広くて移動度も高いため、優れた高周波出力特性を有する。
【００１５】
次に、本実施形態の無線通信装置と比較するため、一比較形態の無線通信装置の構成について説明する。
【００１６】
図１は、一比較形態の無線通信装置の構成例を示す図である。図１に示す無線通信装置１００は、主に、デジタル信号処理部１４０、増幅部１３０、結合器（カプラ）３４、アイソレータ３５、フィルタ部３６及びアンテナ３７を備える。
【００１７】
デジタル信号処理部１４０は、不図示の外部の制御装置から供給されるベースバンド信号に対して歪補償処理を施すことによって、増幅部１３０により増幅された後の送信信号に生ずる非線形歪を補償する歪補償部４１を有する。歪補償部４１は、結合器３４からのフィードバック信号と外部の制御装置から供給されるベースバンド信号との差分に基づいて、当該ベースバンド信号に対して歪補償処理を行う。歪補償部４１による歪補償処理が施されたベースバンド信号（歪補償処理後のベースバンド信号）は、増幅部１３０に供給される。
【００１８】
増幅部１３０は、歪補償処理後のベースバンド信号をデジタル信号からアナログ信号に変換するＤＡ（Digital  to  Analog）コンバータ３８と、ＤＡコンバータ３８から出力されるアナログのベースバンド信号をアップコンバートするアップコンバータ３９とを備える。増幅部１３０は、アップコンバータ３９によりアップコンバートされたベースバンド信号を増幅することによって、増幅前のベースバンド信号よりも出力レベルの高い送信信号を生成し、生成した送信信号を結合器３４に出力する。
【００１９】
結合器３４は、増幅部１３０により増幅された後の送信信号をアイソレータ３５に出力する一方で、当該送信信号の一部を分波し、分波した送信信号を歪補償部４１にフィードバックする。
【００２０】
アイソレータ３５は、結合器３４から出力された送信信号をフィルタ部３６へ通過させるとともに、フィルタ部３６から結合器３４に向かう反射波等の信号を遮断する。
【００２１】
フィルタ部３６は、アイソレータ３５から供給される送信信号の雑音を除去し、アンテナ３７に出力する。これにより、増幅前のベースバンド信号よりも出力レベルの高い送信信号がアンテナ３７を介して無線通信装置の外部に送信される。
【００２２】
増幅部１３０は、送信信号の高出力化を図るため、分配器３２、増幅回路３１及び合成器３３を備える。増幅回路３１は、入出力が並列に接続される複数の増幅器（図１の場合、第１増幅器１０及び第２増幅器２０）を有する。
【００２３】
分配器３２は、アップコンバータ３９によりアップコンバートされたベースバンド信号を複数の増幅器１０，２０に分配する。複数の増幅器１０，２０は、それぞれに分配されたベースバンド信号を増幅して出力する。複数の増幅器１０，２０の各出力信号は、インピーダンス整合の後、合成器３３により合成される。合成器３３は、複数の増幅器１０，２０の各出力信号を合成することによって得られる送信信号を結合器３４に出力する。
【００２４】
図２に示すように、第１増幅器１０から出力される信号（送信波ａ）と第２増幅器２０から出力される信号（送信波ｂ）とが、同位相かつ同振幅で合成器３３により合成された場合、理想的には、出力電力が２倍の合成後送信波ｃが得られる。
【００２５】
しかしながら、図３に示すように、位相又は振幅が相違する送信波ａと送信波ｂとを合成すると、合成損失が大きくなり、合成後送信波ｃの電力減少と増幅装置の効率低下という問題が発生するおそれがある。なお、図３は、位相と振幅の両方が異なっている場合を示す。特に、増幅装置の高効率化を図るため、増幅器１０，２０の少なくとも一方に、キャリア増幅器Ｃとピーク増幅器Ｐとを有するドハティ増幅器を採用する場合がある。ドハティ増幅器はＡ級増幅器と比較して位相と振幅のばらつきが大きいため、高効率化を図るためにドハティ増幅器を採用しても、増幅装置の効率がかえって低下するおそれがある。
【００２６】
そこで、このような問題を解消するため、本実施形態の増幅装置は、相互に並列接続された複数の増幅器のうち、一方の増幅器の位相と振幅を変化させ、一方の増幅器の増幅特性を他方の増幅器の増幅特性に近づけることにより、最適な合成を実現させるものである。
【００２７】
例えば、本実施形態の増幅装置は、並列接続される複数の増幅器の出力部のそれぞれに方向性結合器を搭載する。各送信波は、搭載された方向性結合器により取り出される。また、増幅装置は、その取り出された各送信波のうち一方の送信波の位相を反転させる位相反転回路を搭載する。位相反転した一方の送信波ともう一方の送信波とを合成回路により合成することで、各送信波はキャンセルされ、各送信波の差分信号が得られる。また、キャリア増幅器及びピーク増幅器を有するドハティ増幅器は、そのゲートバイアスを変化させることで、送信波の位相と振幅が変化する特性を有する。本実施形態の増幅装置は、その特性を利用し、合成回路により得られた差分信号が常に最小になるように、増幅器（主に、ピーク増幅器）のゲートバイアスを変化させる制御部を備える。
【００２８】
本実施形態の増幅装置は、このような構成を有することにより、常に最適な送信波合成を可能にし、温度等の環境が変化しても、最適な合成を実現できる。
【００２９】
次に、本実施形態の増幅装置の構成例について、より詳細に説明する。
【００３０】
図４は、第１の実施形態の増幅装置１１１を備える無線通信装置１０１の構成例を示す図である。図１に示す構成と同様の構成については同一の符号を付し、その構成の説明については、上述の説明を援用することで、省略又は簡略する。
【００３１】
図４に示す無線通信装置１０１は、主に、デジタル信号処理部４０、増幅部３０、結合器（カプラ）３４、アイソレータ３５、フィルタ部３６及びアンテナ３７を備える。
【００３２】
デジタル信号処理部４０は、不図示の外部の制御装置から供給されるベースバンド信号に対して歪補償処理を施すことによって、増幅部３０により増幅された後の送信信号に生ずる非線形歪を補償する歪補償部４１を有する。デジタル信号処理部４０は、更に、差分信号演算部７及びゲートバイアス演算部８を備える。差分信号演算部７及びゲートバイアス演算部８の各機能については後述する。デジタル信号処理部４０の各部の機能は、例えば、メモリに読み出し可能に記憶されるプログラムによってＣＰＵ（Central  Processing  Unit）が動作することにより実現される。
【００３３】
増幅部３０は、アップコンバータ３９によりアップコンバートされたベースバンド信号を増幅することによって、増幅前のベースバンド信号よりも出力レベルの高い送信信号を生成し、生成した送信信号を結合器３４に出力する。
【００３４】
増幅部３０は、送信信号の高出力化を図るため、分配器３２、増幅回路３１及び合成器３３を備える。増幅回路３１は、入出力が並列に接続される複数の増幅器（図４の場合、第１増幅器１０及び第２増幅器２０）を有する。
【００３５】
第１増幅器１０は、例えば、入出力が並列に接続されるキャリア増幅器１１とピーク増幅器１２とを有するドハティ増幅器であり、第２増幅器２０は、例えば、入出力が並列に接続されるキャリア増幅器２１とピーク増幅器２２とを有するドハティ増幅器である。
【００３６】
キャリア増幅器１１，２１は、例えば、入力電力が比較的小さい領域で線形性を備えるＡＢ級バイアスのパワーアンプであり、分配器３２から入力された信号の電力を増幅し、増幅後の信号を出力する。一方、ピーク増幅器１２，２２は、例えば、入力電力が比較的大きい場合にのみ使用されるＣ級バイアスのパワーアンプであり、分配器３２から入力された信号の電力を増幅し、増幅後の信号を出力する。
【００３７】
入力信号の振幅レベルが比較的小さい領域では、キャリア増幅器１１，２１のみが増幅動作する一方で、ピーク増幅器１２，２２の増幅動作は停止していることにより、入力信号が小振幅レベルの領域での低消費電力化が図られている。入力信号の振幅レベルが大きくなるにつれて、ピーク増幅器１２，２２は増幅動作を徐々に行うため、キャリア増幅器とピーク増幅器のそれぞれから出力される信号が合成され、比較的高出力の送信信号が出力される。入力信号の振幅レベルがさらに増加し、最大振幅レベルが入力される領域では、キャリア増幅器とピーク増幅器の両方から飽和電力の信号が出力される。したがって、増幅回路３１の電力付加効率（ＰＡＥ）を高めることができる。
【００３８】
図４に示す第１の実施形態の増幅装置１１１は、例えば、方向性結合器１，２、移相器３、合成回路４、フィルタ５、ＡＤ（Analog  to  Digital）コンバータ６、差分信号演算部７及びゲートバイアス演算部８を備える。
【００３９】
第１方向性結合器１は、第１増幅器１０の出力部と合成器３３の第１入力部との間の信号ラインに挿入され、第１増幅器１０の出力信号の一部（送信波ｄ）を取り出すデバイスである。
【００４０】
第２方向性結合器２は、第２増幅器２０の出力部と合成器３３の第２入力部との間の信号ラインに挿入され、第２増幅器２０の出力信号の一部（送信波ｆ）を取り出すデバイスである。
【００４１】
移相器３は、第１方向性結合器１から取り出された信号（送信波ｄ）の位相を反転させる位相反転回路である。移相器３は、送信波ｄの位相を反転させた信号（送信波ｅ）を出力する。
【００４２】
合成回路４は、送信波ｅと送信波ｆとを合成する合成器である。合成回路４は、送信波ｅと送信波ｆとの合成により得られる差分信号（差分波ｇ）を出力する。
【００４３】
フィルタ５は、差分波ｇの周波数帯域以外の周波数成分を除去するバンドパスフィルタ回路である。
【００４４】
ＡＤコンバータ６は、フィルタ５から出力されるアナログの差分信号（差分波ｇ）をデジタルの差分信号ｈに変換して出力する回路である。
【００４５】
差分信号演算部７は、差分波ｇ（言い換えれば、差分信号ｈ）のレベルを最小に調整するパラメータｉを演算する。パラメータｉは、増幅器１０，２０のうち少なくとも一方の増幅器のゲートバイアスを制御するための値である。
【００４６】
ゲートバイアス演算部８は、差分信号演算部７により算出されたパラメータｉに応じて、増幅器（主に、ピーク増幅器１２，２２）のゲートバイアスｊを制御する制御信号を出力する。差分信号演算部７及びゲートバイアス演算部８は、合成器の出力信号が最小になるように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の一例である。
【００４７】
次に、図４に示す第１の実施形態の増幅装置１１１の動作例について説明する。
【００４８】
［増幅器１０，１１の送信波の取り出し動作］
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。
【００４９】
［各送信波の差分検出動作］
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。
【００５０】
［差分信号補正演算動作］
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。
【００５１】
［ゲートバイアス可変補正動作］
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）。
【００５２】
また、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が最小になるように調整されたピーク増幅器２２のゲートバイアスｊを固定した状態で、差分波ｇが常に最小になるように第１増幅器１０のピーク増幅器１２のゲートバイアスｊを調整してもよい。例えば、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ピーク増幅器１２のゲートバイアスｊを例えば０．１Ｖの調整ステップで調整し、第１増幅器１０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に更に近づき、より最適な合成後送信波ｃが得られる（図５参照）。
【００５３】
したがって、第１の実施形態によれば、位相及び振幅が一致するように調整された送信波ａと送信波ｂとが合成器３３により合成されるので、合成損失の増大を抑制でき、合成後送信波ｃの電力減少と増幅装置の効率低下を防止できる。また、無線通信装置の運用中に、温度等の環境の変化によって送信波ａと送信波ｂとの位相又は振幅がずれてきても、両送信波の位相及び振幅をほぼ一致させた状態で合成できる。よって、運用中に環境が変化しても、合成後送信波ｃの電力減少と増幅装置の効率低下を防止できる。
【００５４】
次に、差分信号演算部７が行う差分信号演算処理についてより詳細に説明する。
【００５５】
図６は、差分信号演算部７が差分信号演算処理を行うことにより、ゲートバイアス演算部８がピーク増幅器２２又はピーク演算器１２のゲートバイアスを変化させたときの差分信号ｈの値の動きを示す。差分信号演算部７は、ゲートバイアス演算部８に対して、差分信号ｈの値が最小になるようにゲートバイアスｊを粗調整させてから、差分信号ｈの値が最小になるようにゲートバイアスｊを微調整させる差分信号演算処理を行う。差分信号演算部７は、例えば、局所探索法の一つである山登り法（山下り法）を用いて、差分信号ｈの値を最小にするゲートバイアスｊ（言い換えれば、差分信号ｈの値を最小にするゲートバイアスｊに調整するためのパラメータｉ）を探索する。
【００５６】
図７は、差分信号演算処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。差分信号演算部７がこの処理を行うことで、増幅装置１１１の制御方法が実現される。次に、図７の詳細について、図６を参照して説明する。なお、図７の説明において使用する数値は、単なる一例である。図７は、山登り法（山下り法）を用いて、最適なゲートバイアスｊ（パラメータｉ）を算出する流れを示す。
【００５７】
ステップＳ１０，Ｓ２０は、粗調整のための処理手順を示す。
【００５８】
差分信号演算部７は、最初に、ゲートバイアス演算部８に対してゲートバイアスｊの粗調整を指示する場合、ピーク増幅器２２のゲートバイアスｊを初期値から＋０．２Ｖ変化させるようにゲートバイアス演算部８に対して指示する。ゲートバイアスｊを初期値から＋方向に振るのか−方向に振るのかは、予め設計的に決められている。
【００５９】
差分信号演算部７は、ピーク増幅器２２のゲートバイアスｊを初期値から＋０．２Ｖ変化させた状態で、差分信号ｈの前回値と今回値とを比較する（ステップＳ１０）。
【００６０】
ピーク増幅器２２のゲートバイアスｊを初期値から＋０．２Ｖ変化させた状態で、差分信号ｈが前回値よりも今回値の方が大きい場合、差分信号演算部７は、ピーク増幅器２２のゲートバイアスｊを初期値から−０．２Ｖ変化させるよう指示する（ステップＳ２０）。そして、ピーク増幅器２２のゲートバイアスｊを初期値から−０．２Ｖ変化させた状態で、差分信号ｈが前回値よりも今回値の方が大きい場合、差分信号演算部７は、ピーク増幅器２２のゲートバイアスｊを初期値に戻すよう指示する。この場合、差分信号演算部７は、前回値と今回値との差分がないとみなし、ゲートバイアスｊの粗調整値をその初期値に設定し、処理ステップをステップＳ３０に移行する。一方、ピーク増幅器２２のゲートバイアスｊを初期値から−０．２Ｖ変化させた状態で、差分信号ｈが前回値よりも今回値の方が小さい場合、差分信号演算部７は、ピーク増幅器２２のゲートバイアスｊを更に−０．２Ｖ変化させるよう指示する（ステップＳ２０）。差分信号演算部７は、差分信号ｈが前回値よりも今回値の方が大きくなるまで繰り返し、大きくなることが検出されたら、ゲートバイアスｊの粗調整値を直前の前回値のゲートバイアスｊに設定して、処理ステップをステップＳ３０に移行する。
【００６１】
他方、ピーク増幅器２２のゲートバイアスｊを初期値から＋０．２Ｖ変化させた状態で、差分信号ｈが前回値よりも今回値の方が小さい場合、差分信号演算部７は、ピーク増幅器２２のゲートバイアスｊを更に＋０．２Ｖ変化させるよう指示する（ステップＳ２０）。差分信号演算部７は、差分信号ｈが前回値よりも今回値の方が大きくなるまで繰り返し、大きくなることが検出されたら、ゲートバイアスｊの粗調整値を直前の前回値のゲートバイアスｊに設定して、処理ステップをステップＳ３０に移行する。
【００６２】
ステップＳ３０，Ｓ４０は、微調整のための処理手順を示す。
【００６３】
差分信号演算部７は、ゲートバイアス演算部８に対してゲートバイアスｊの微調整を指示する場合、ピーク増幅器２２のゲートバイアスｊを粗調整値から＋０．０５Ｖ変化させるようにゲートバイアス演算部８に対して指示する（ステップＳ３０）。ゲートバイアスｊを粗調整値から＋方向に振るのか−方向に振るのかは、予め設計的に決められている。つまり、ゲートバイアスｊの１回あたりの調整幅は、粗調整に比べて微調整の方が、狭く設定されている。
【００６４】
差分信号演算部７は、ピーク増幅器２２のゲートバイアスｊを粗調整値から＋０．０５Ｖ変化させた状態で、差分信号ｈの前回値と今回値とを比較する（ステップＳ４０）。
【００６５】
ピーク増幅器２２のゲートバイアスｊを粗調整値から＋０．０５Ｖ変化させた状態で、差分信号ｈが前回値よりも今回値の方が大きい場合、差分信号演算部７は、ピーク増幅器２２のゲートバイアスｊを粗調整値から−０．０５Ｖ変化させるよう指示する（ステップＳ３０）。そして、ピーク増幅器２２のゲートバイアスｊを粗調整値から−０．０５Ｖ変化させた状態で、差分信号ｈが前回値よりも今回値の方が大きい場合、差分信号演算部７は、ピーク増幅器２２のゲートバイアスｊを粗調整値に戻すよう指示する。この場合、差分信号演算部７は、前回値と今回値との差分がないとみなし、ゲートバイアスｊの最終調整値をその粗調整値に設定し、本処理フローを終了させる。一方、ピーク増幅器２２のゲートバイアスｊを粗調整値から−０．０５Ｖ変化させた状態で、差分信号ｈが前回値よりも今回値の方が小さい場合、差分信号演算部７は、ピーク増幅器２２のゲートバイアスｊを更に−０．０５Ｖ変化させるよう指示する（ステップＳ３０）。差分信号演算部７は、差分信号ｈが前回値よりも今回値の方が大きくなるまで繰り返し、大きくなることが検出されたら、ゲートバイアスｊの最終調整値を直前の前回値のゲートバイアスｊに設定して、本処理フローを終了させる。
【００６６】
他方、ピーク増幅器２２のゲートバイアスｊを初期値から＋０．０５Ｖ変化させた状態で、差分信号ｈが前回値よりも今回値の方が小さい場合、差分信号演算部７は、ピーク増幅器１２のゲートバイアスｊを更に＋０．０５Ｖ変化させるよう指示する（ステップＳ３０）。差分信号演算部７は、差分信号ｈが前回値よりも今回値の方が大きくなるまで繰り返し、大きくなることが検出されたら、ゲートバイアスｊの最終調整値を直前の前回値のゲートバイアスｊに設定して、本処理フローを終了させる。
【００６７】
このように導出されたピーク増幅器２２のゲートバイアスｊの最終調整値が、差分波ｇを最小にする最適なゲートバイアスｊに相当する。
【００６８】
さらに、差分信号演算部７は、第２増幅器２０のピーク増幅器２２のゲートバイアスｊを上記の最終調整値に固定した状態で、差分波ｇが常に最小になるように第１増幅器１０のピーク増幅器１２のゲートバイアスｊを調整してもよい。ピーク増幅器１２のゲートバイアスｊの調整方法は、図７と同じでよい。そのため、図７の上述の説明を援用することで、ピーク増幅器１２のゲートバイアスｊの調整方法の詳細な説明については省略する。例えば、ピーク増幅器１２のゲートバイアスｊの１回あたりの調整幅は、粗調整の場合も微調整の場合も、ピーク増幅器２２のゲートバイアスｊの１回あたりの調整幅に比べて、狭く設定されている。これにより、より最適な合成後送信波ｃを増幅装置１１１から出力させるピーク増幅器１２のゲートバイアスｊをより高精度に導出できる。
【００６９】
図８は、第２の実施形態の増幅装置１１２を備える無線通信装置１０２の構成例を示す図である。図１，４に示す構成と同様の構成については同一の符号を付し、その構成の説明については、上述の説明を援用することで、省略又は簡略する。
【００７０】
図４に示す第１の実施形態では、増幅器の並列数が２であるのに対し、図８に示す第２の実施形態では、増幅器の並列数が３である点で異なる。また、図８に示す増幅装置１１２は、第３方向性結合器５３と、スイッチ回路５４とを有する。
【００７１】
増幅装置１１２は、相互に並列に接続される３つの増幅器１０，２０，５０を備える。第３増幅器５０は、増幅器１０，２０と同じ特性を有し、例えば、入出力が並列に接続されるキャリア増幅器５１とピーク増幅器５２とを有するドハティ増幅器である。
【００７２】
第３方向性結合器５３は、第３増幅器５０の出力部と合成器３３の第３入力部との間の信号ラインに挿入され、第３増幅器５０の出力信号の一部（送信波ｆ５３）を取り出すデバイスである。
【００７３】
複数の増幅器１０，２０，５０の各出力信号（送信波ａ，ｂ，ｋ）は、インピーダンス整合の後、合成器３３により合成される。合成器３３は、複数の増幅器１０，２０，５０の各出力信号を合成することによって得られる送信信号を結合器３４に出力する。
【００７４】
差分信号演算部７及びゲートバイアス演算部８は、第１の実施形態と同様に、送信波ｅと送信波ｆとの差分波ｇが最小になるようにピーク増幅器２２のゲートバイアスｊを調整する。その後、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が最小になるようにピーク増幅器１２のゲートバイアスｊを調整する。次に、差分信号演算部７は、送信波ｅと送信波ｆ５３とが合成回路４で合成されるように、スイッチ回路５４を切り替える。差分信号演算部７及びゲートバイアス演算部８は、第１の実施形態と同様に、送信波ｅと送信波ｆ５３との差分波ｇが最小になるようにピーク増幅器５２のゲートバイアスｊを調整する。
【００７５】
これにより、より最適な合成後送信波ｃを増幅装置１１２から出力させるピーク増幅器１２，２２，５２のゲートバイアスｊをより高精度に導出できる。
【００７６】
以上、増幅装置、無線通信装置及び増幅制御方法を実施形態により説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。他の実施形態の一部又は全部との組み合わせや置換などの種々の変形及び改良が、本発明の範囲内で可能である。
【００７７】
例えば、上述の説明では、無線基地局装置を例に挙げているが、本発明は、レーダー装置等の他の無線通信装置に適用することも可能である。
【００７８】
以上の実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
（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。
【符号の説明】
【００７９】
１  第１方向性結合器
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
【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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