(57)【要約】【課題】従来の歪み補償回路では、中心周波数の異なる複数の変調波信号に対して個別に増幅器の非線形性を考慮した歪み補償を行い再度合波するため、増幅器モジュールでは複数の変調波の間において相互変調歪みが生じる問題があった。【解決手段】増幅器の歪み特性を事前に把握し、入力される複数の周波数に対応して適した歪み補償を行うよう歪み補償回路を制御する制御部を設け、歪み補償回路は制御部からの制御に基づき歪み補償を行う。【選択図】  図１
2014110575.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心周波数の異なる複数の信号を入力する歪み補償回路と、
前記歪み補償回路に接続された第１の増幅器と、
前記第１の増幅器に接続された第２の増幅器と、
前記歪み補償回路を制御する制御部とを備え、
前記歪み補償回路は前記第２の増幅器で発生する歪みをあらかじめ補償し、
前記制御部は前記複数の信号の状態に応じて、前記歪み補償回路における歪み補償を制御することを特徴とする増幅器モジュール。
【請求項２】
前記第１の増幅器は可変利得増幅器であることを特徴とする請求項１に記載の増幅器モジュール。
【請求項３】
前記制御部は前記信号生成部で生成される複数の信号の状態に応じて、前記第１の増幅器における増幅利得を制御することを特徴とする請求項１乃至請求項２のいずれか１項に記載の増幅器モジュール。
【請求項４】
前記第２の増幅器はドライバ増幅器と高出力増幅器により構成されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の増幅器モジュール。
【請求項５】
前記第２の増幅器は
ドライバ増幅器と、
高出力増幅器と、
前記高出力増幅器の利得偏差を補正する利得偏差補正回路と、
前記高出力増幅器の入力インピーダンスを可変する段間補正回路と、
を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の増幅器モジュール。
【請求項６】
前記制御部は前記ドライバ増幅器と前記高出力増幅器の動作点を制御することを特徴とする請求項５に記載の増幅器モジュール。
【請求項７】
前記歪み補償回路は１又は複数個のダイオードを含むことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の増幅器モジュール。
【請求項８】
前記歪み補償回路は１又は複数個のダイオードと前記ダイオードに信号を導通する信号線路により構成され、
前記歪み補償回路において前記中心周波数の異なる複数の信号はフィルタによって周波数ごとに分波され、分波された前記複数の信号はそれぞれ１個以上のダイオードを用いた歪み補償回路により歪み補償されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の増幅器モジュール。
【請求項９】
中心周波数の異なる複数の信号を入出力する歪み補償回路であって、
前記歪み補償回路の後段の増幅器で発生する歪みをあらかじめ補償するための歪み補償を行う機能を備え、
前記歪み補償は前記複数の信号の状態に応じて制御されることを特徴とする歪み補償回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は複数の変調波信号を増幅する増幅器における非線形性を補償する歪み補償回路および増幅器モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、通信に用いられる増幅器では、信号を増幅する際に信号波形に歪みが生じる非線形性が発生する。通信では線形な信号伝送が求められるため、増幅器で発生する歪みを補償するために歪み補償回路が用いられる。
歪み補償回路は、負帰還型、フィードフォワード型、プリディスト−ション型の３つに大きく分類される。負帰還型は狭帯域の変調波に対して主に用いられ、フィードフォワード型とプリディスト−ション型は基地局用増幅器などに用いられる。プリディストーション型はディジタル信号処理を用いたディジタル・プリディストーションとしてよく用いられている。
近年では、中心周波数の異なる複数の変調波信号を１つの増幅器を用いて共通増幅する構成がよく用いられている。この複数の変調波信号に対応した歪み補償回路として、特許文献１では周波数毎に信号を分離して、非線形性の補償を行うディジタル・プリディスト−ションの構成が記載されている。特許文献２では周波数の異なる複数の信号の合成信号に対してディジタル・プリディスト−ションを行う構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−０１３９４７号公報
【特許文献２】特表２００２−５３４８２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の方法では、中心周波数の異なる複数の変調波信号に対して周波数毎に個別にディジタル・プリディスト−ションにより歪み補償を行い再度合波する。しかし、本技術では個別の周波数の信号に対する歪み補償は考慮されているものの、増幅器において発生する異なる周波数の変調波の間の相互変調歪みに対しては考慮されておらず、複数の変調波の間において相互変調歪みが生じる問題がある。
【０００５】
本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、中心周波数の異なる複数の変調波信号を同時に送信する際に、信号に対して最適な歪み補償を行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、本発明における増幅器モジュールでは、中心周波数の異なる複数の信号を入力する歪み補償回路と、前記歪み補償回路に接続された第１の増幅器と、前記第１の増幅器に接続された第２の増幅器と、前記歪み補償回路を制御する制御部とを備え、前記歪み補償回路は前記第２の増幅器で発生する歪みをあらかじめ補償し、前記制御部は前記中心周波数の異なる複数の信号の状態に応じて、前記歪み補償回路における歪み補償を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明にかかる歪み補償回路および増幅器モジュールでは、入力される複数の周波数に対応して適した歪み補償を行うことで適切な予歪みを発生させることができ、相互変調歪み成分及び３次歪み成分も改善することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る歪み補償回路および増幅器モジュールの構成。
【図２】本発明の実施の形態１に係る歪み補償制御の制御手順。
【図３】本発明の実施の形態１に係る歪み補償制御の基本原理。
【図４】本発明の実施の形態１における歪み補償回路および増幅器モジュールの特性。
【図５】本発明の実施の形態１における歪み補償前と歪み補償後での出力信号のスペクトル。
【図６】本発明の実施の形態１及び従来技術（特許文献１）における歪み補償前と歪み補償後における出力信号のスペクトル。
【図７】本発明の実施の形態２における歪み補償回路および増幅器モジュールの構成。
【図８】本発明の実施の形態２における歪み補償回路および増幅器モジュールの特性。
【図９】本発明の実施の形態１及び２における歪み補償を行った際の出力信号のスペクトル。
【図１０】本発明の実施の形態３に係る歪み補償回路および増幅器モジュールの構成。
【図１１】本発明の実施の形態３に係るダイオ−ドリニアライザの構成及び特性。
【図１２】本発明の実施の形態４に係るダイオ−ドリニアライザの構成及び特性。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１における歪み補償回路および増幅器モジュ−ルを示す構成図である。図１において、１は複数の異なる周波数の信号を発生させる信号生成部、２は歪み補償回路、３は可変利得増幅器、４は制御部、５はドライバ増幅器、６は高出力増幅器、７は信号発生部、８は信号情報出力部、９は信号出力部、１０はメモリ、１１は制御情報決定部、１２は増幅器モジュールを表す。
【００１０】
信号生成部１は信号発生部７、信号情報出力部８、信号出力部９を含み、信号発生部７では中心周波数の異なる複数の変調波信号を発生する。信号生成部１は制御部４に信号の情報を通知し、制御部４は歪み補償回路２と可変利得増幅器３でそれぞれ行われる歪み補償と増幅を制御する。歪み補償回路２及び可変利得増幅器３では、制御部４の指示に従いそれぞれドライバ増幅器５と高出力増幅器６で発生する歪みを補償する予歪み及び信号の振幅レベルの調整を行う。
【００１１】
なお、ドライバ増幅器５は高出力増幅器６を動作させるレべルまで信号の出力を上げる役割を果たす増幅器であり、通常ドライバ増幅器５と高出力増幅器６を組み合わせた特性に対して歪み補償が行われる。増幅器モジュール１２は歪み補償回路２、可変利得増幅器３、制御部４、ドライバ増幅器５、高出力増幅器６によって構成される。
【００１２】
図２は本発明の制御手順を示している。図２を用いて、動作の詳細を説明する。
【００１３】
まず、信号生成部１では信号発生部７において中心周波数の異なる複数の変調波信号を発生する（Ｓ２０１）。信号発生部７において発生した信号の情報は信号情報出力部８から制御部４へ通知される（Ｓ２０２）。信号の情報としては、信号の数、各信号の送信される搬送波周波数、各信号の出力電力、各信号の変調波の種類などの情報が含まれる。また、それ以外の情報を含んでも構わない。
【００１４】
制御部４の制御情報決定部１１は信号の情報を受け取るとメモリ１０に格納された情報を参照し、歪み補償回路２において行われる予歪みと可変利得増幅器３において行われる増幅率の制御情報を決定する（Ｓ２０３）。メモリ１０には歪み補償回路２に与える適切な予歪みと、可変利得増幅器３の増幅率を適切に決定するための制御情報があらかじめ格納されている。この予歪みはドライバ増幅器５と高出力増幅器６で発生する歪みをあらかじめ歪み補償回路２および可変利得増幅器３で補償するためのものであり、異なる中心周波数をもつ複数の変調波信号の入力に対応して、適した予歪みを与えるための制御情報がメモリ１０に格納されている。
【００１５】
最適な予歪みはドライバ増幅器５と高出力増幅器６で発生する歪みに対する逆特性で与えられる。その予歪みを受けた信号波形はドライバ増幅器５と高出力増幅器６で歪みを受け、予歪みと歪みは互いに打ち消されて歪み成分が小さくなる。制御部４ではＳ２０３において予歪みと増幅率の制御情報を決定すると、その予歪みと増幅率に関する制御情報をそれぞれ歪み補償回路２および可変利得増幅器３に通知する（Ｓ２０４）。
【００１６】
歪み補償回路２は制御部４から制御情報を受け取ると、ドライバ増幅器５と高出力増幅器６で発生する歪みを補償するための予歪みを与える（Ｓ２０５）。また、可変利得増幅器３は制御部４からの制御情報に従い増幅率を決定し、歪み補償回路２からの信号を増幅してドライバ増幅器５への入力に適した振幅レベルとなるように増幅率を調整する（Ｓ２０６）。
【００１７】
歪み補償回路２と可変利得増幅器３の調整が行われた後、信号出力部９から中心周波数の異なる複数の変調波信号が歪み補償回路２へ送信される（Ｓ２０７）。歪み補償回路２で行われた予歪みは、ドライバ増幅器５と高出力増幅器６で発生する歪みと打ち消されるように設定される。歪み補償回路２と可変利得増幅器３を通過した信号波形（Ｓ２０８）は、ドライバ増幅器５と高出力増幅器６でその歪み成分が打ち消され、最終的に高出力増幅器６から歪みの小さい信号波形が出力される（Ｓ２０９）。
【００１８】
以下では、まず図３を用いて歪み補償の基本原理を説明する。図３（a）は、一般的な増幅器における入力電力―出力電力特性を示している。増幅器では入力電力が大きくなるにつれ、その出力電力３０１が飽和状態となり、増幅器の非線形特性が発生する。図３（a）において増幅器の利得は傾き３０３で表され、図３（ｂ）に示す増幅利得―出力電力特性では、増幅器の特性３０４はその出力電力が大きくなるとともに急激に下降する。この特性を補償するため、歪み補償回路２の特性３０２、３０５は補償後の特性３０６、３０７が線形となるように、増幅器の特性３０１、３０４と逆特性をもつよう制御される。その結果、歪み補償回路３０５と増幅器３０４の特性は互いに打ち消され、補償後の特性３０６、３０７は線形に近い特性となる。
【００１９】
以下では、一例として、信号情報を、信号数２、周波数f１，f２、周波数f１，f２の変調波の平均電力Ｂ、信号の変調に関する情報として、その場合の動作を説明する。
【００２０】
制御部４の制御情報決定部１１では信号の情報を受信すると、信号の瞬時電力と平均電力の比の分布を把握する。図４（a）は瞬時電力対平均電力の相補累積分布関数ＣＣＤＦ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ  Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を示している。このＣＣＤＦは複数の信号の周波数f１，f２と信号の変調に依存して決定され、周波数f１，f２によって、ＣＣＤＦ及び最適な歪み補償は変化する。そのＣＣＤＦに関する情報は、あらかじめ周波数f１，f２の組み合わせパターンに対応した情報として制御部４で把握される。
【００２１】
図４（a）において、ＣＣＤＦは異なる周波数f１、f２を有する複数の信号を同時に送信した際に発生する瞬時電力対平均電力がＲを超える確率を示している。ここでは、ＣＣＤＦが所定確率Ｐｔｈ以下となる状態を満たす瞬時電力対平均電力をαとして定義し、α以下の瞬時電力対平均電力を持つ信号波形の歪みが小さくなるように歪み補償回路を設計する。ここで、所定確率Ｐｔｈは例えば０．０００１などの極めて小さい値として設定され、実質的にαは信号のピーク電力対平均電力、すなわちＰＡＰＲ(Ｐｅａｋ  ｔｏ  Ａｖｅｒａｇｅ  Ｐｏｗｅｒ  Ｒａｔｉｏ)を表す。
【００２２】
図４（ｂ）はドライバ増幅器５と高出力増幅器６を組み合わせた増幅器利得−出力電力特性を示している。実線は周波数ｆ１、破線は周波数ｆ２における特性を示している。この特性は、制御に先立ってあらかじめドライバ増幅器５と高出力増幅器６の特性を測定することによって制御部４で把握される。信号の出力電力の平均値Ｂ、ＰＡＰＲ（＝信号のピーク電力／平均電力）：αを用いると、ピーク電力Ｂ＋α以下の信号に対して歪み補償は行われる。
【００２３】
歪み補償回路２では、ドライバ増幅器５と高出力増幅器６で発生する歪み成分を補償する予歪みを発生させる。図４（ｃ）に歪み補償回路２で発生される最適な予歪みの特性を示す。歪み補償回路２で予歪みが行われると、その出力は可変利得増幅器３に入力され、可変利得増幅器３では適切な利得に制御される。この歪み補償回路２で予歪みを行うための制御信号と可変利得増幅器３での増幅利得を調整するための制御信号は制御部４のメモリ１０に格納される。
【００２４】
可変利得増幅器３から出力され最適な予歪みを与えられた信号は、ドライバ増幅器５と高出力増幅器６を通過する。ドライバ増幅器５と高出力増幅器６で発生した歪み成分は、歪み補償回路２で生じた予歪みと打ち消されあい、歪み成分が小さくなり歪み補償される。
【００２５】
図４（ｄ）に歪み補償後の増幅器利得−出力電力特性を示す。図４（ｄ）では、信号のピーク電力Ｃ＝Ｂ＋α以下の特性が線形であり、適切に歪み補償されていることがわかる。ここでは図示していないが、電力又は振幅特性と同様に入出力の位相特性も周波数によって線形となるように補償される。図５に歪み補償前と歪み補償後の高出力増幅器６の出力におけるスペクトラムを示す。図５（ｂ）は図５（ａ）のｆ１とｆ２を拡大したスペクトラムを示しており、補償前には複数の周波数成分の相互作用によって発生する相互変調歪み及び３次歪み成分が発生している。一方、補償後では相互変調歪み及び３次歪み成分が大幅に軽減されている。このように、歪み補償回路２における予歪みによって、歪み成分が大幅に軽減されることが分かる。
【００２６】
本発明と従来技術（特許文献１）との違いについて述べる。従来技術（特許文献１）では複数の周波数ｆ１とｆ２の信号が入力される場合、周波数毎に信号を分離して予歪み補償を行う。この場合、合波した際に複数の周波数ｆ１、ｆ２の相互変調による歪みが生じる問題がある。図６に従来技術（特許文献１）及び本発明において複数の周波数ｆ１とｆ２の予歪みを最適にした場合の出力信号のスペクトラムを示す。従来技術（特許文献１）で補償した場合には相互変調歪み成分が残るのに対して、本発明では相互変調歪み成分が落ちていることがわかる。
【００２７】
一般にディジタル・プリディスト−ションによる歪み補償の場合、ベ−スバンド帯域（ここではｆ２−ｆ１）の３倍帯域以上を補償する必要がある。そのため、補償すべき帯域が広がり、ＡＤＣ（Ａｎａｌｏｇ  ｔｏ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）やＤＡＣ（Ｄｉｇｉｔａｌ  ｔｏ  Ａｎａｌｏｇ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）の対象帯域が広がる。また、従来技術（特許文献２）のように、ｆ１とｆ２の２波の合成波を補償する方法もあるが、相互歪みを補償するためには周波数ｆ１（ｆ２）を補償する際に周波数ｆ２（ｆ１）の情報もフィ−ドバックする必要がある。その結果、ディジタル回路に大きな負担がかかり、消費電力が増大する問題がある。また、処理負担を軽減するため従来技術（特許文献１）のように周波数別に補償すると、相互変調歪みが考慮されずに相互変調歪みがかえって悪化することもある。
【００２８】
これに対して、本発明では複数の信号の情報を用いて、その複数の信号の組み合わせによって発生する歪みを適切に予測し、その歪みを事前に補償する。その結果、歪み補償回路２および利得可変増幅器３では、ドライバ増幅器５と高出力増幅器６で発生する歪みを効率よく補償できる。また、ドライバ増幅器５と高出力増幅器６で発生する歪みをあらかじめ測定し、メモリ１０に適切な制御情報を格納するため、複数の周波数を同時に処理するための高速な演算処理を必要としない。本発明では、ドライバ増幅器５と高出力増幅器６の歪みに対して予め最適な予歪みを発生させるため、相互変調歪み成分も３次歪み成分も改善することが可能となる。
【００２９】
なお、制御部４では信号生成部１から得られる信号の情報は信号数、周波数、平均電力、個々の変調波の平均電力、信号の変調に関する情報としたが本発明はこれに限られるものではない。また、可変利得増幅器３はこの発明の第１の増幅器に相当し、ドライバ増幅器５と高出力増幅器６はこの発明の第２の増幅器に相当する。
【００３０】
実施の形態２．
実施の形態１では制御部４が歪み補償回路２と可変利得増幅器３を制御したのに対して、本実施の形態では制御部４がその他の増幅器及び補正回路を制御する構成を示す。
【００３１】
図７は本発明の実施の形態２による歪み補償回路および増幅器モジュ−ルを示す構成図である。図７において、信号生成部１、歪み補償回路２、可変利得増幅器３、制御部４、ドライバ増幅器５、高出力増幅器６、信号発生部７、信号情報出力部８、信号出力部９、メモリ１０は実施の形態１と同一である。また、図７では、実施の形態１とは異なり、新たに利得偏差補正回路７０、段階補正回路７１が構成に含まれている。
【００３２】
本実施の形態では、制御部４は信号生成部１、歪み補償回路２、可変利得増幅器３のみならず、利得偏差補正回路７０、ドライバ増幅器５、段階補正回路７１、高出力増幅器６とも接続されている。
【００３３】
メモリ１０には、予め中心周波数の異なる複数の変調波信号に対して最適な歪み補償を行うために、歪み補償回路２、可変利得増幅器３、利得偏差補正回路７０、ドライバ増幅器５、段階補正回路７１、高出力増幅器６に対する制御信号が格納されている。制御部４は信号生成部１から得られる信号の情報をもとに、歪み補償回路２、可変利得増幅器３のみならず、利得偏差補正回路７０、ドライバ増幅器５、段階補正回路７１、高出力増幅器６に対しても制御信号を送り、最適な歪み補償を行う機能を持つ。本実施の形態では、制御部４が利得偏差補正回路７０、ドライバ増幅器５、段階補正回路７１、高出力増幅器６を制御することによって、より適した歪み補償を行うことが可能となる。
【００３４】
歪み補償回路２は、制御部４から得られた制御信号をもとに、最適な予歪みを重畳させ可変利得増幅器３へ出力する機能を持つ。可変利得増幅器３は、歪み補償回路２から入力された信号を制御部４から得られる制御信号をもとに最適な出力振幅レベルに調整する機能を持つ。利得偏差補正回路７０は、制御部４から得られる制御信号をもとに、ドライバ増幅器５と、高出力増幅器６で生じる利得の偏差を減少させる。ドライバ増幅器５は、制御部４から得られる制御信号をもとに、制御電圧を変化させることによって最適な歪み補償をするための増幅器利得−出力電力（ＡＭ−ＡＭ）特性および増幅器位相−出力電力（ＡＭ−ＰＭ）特性を調整する機能を持つ。
【００３５】
段間補正回路７１は、制御部４から得られる制御信号をもとに、ドライバ増幅器５と高出力増幅器６の段間インピ−ダンスを調整し、最適な歪み補償をするための増幅器利得−出力電力（ＡＭ−ＡＭ）特性および増幅器位相−出力電力（ＡＭ−ＰＭ）特性を調整する。高出力増幅器６は制御電圧を変化させ、最適な歪み補償をするための増幅器利得−出力電力（ＡＭ−ＡＭ）特性および増幅器位相−出力電力（ＡＭ−ＰＭ）特性を調整する機能を持つ。
【００３６】
次に、動作について説明する。
【００３７】
信号生成部１の信号情報出力部８は中心周波数の異なる複数の変調波信号に関する信号の情報を制御部４に通知する。また、信号生成部１の信号出力部９はその信号を歪み補償回路２に出力する。制御部４は信号情報出力部８から出力された信号の情報を受信する。
【００３８】
本実施の形態では、制御部４はあらかじめ測定しておいた利得偏差補正回路７０、ドライバ増幅器５、段階補正回路７１、高出力増幅器６、それぞれの特性に関する情報をもとに制御信号をメモリ１０に格納する。制御部４の制御情報決定部１１では信号生成部１から伝えられた情報をもとに制御部４の中にあるメモリ１０を参照し、歪み補償回路２、可変利得増幅器３に加えて、利得偏差補正回路７０、ドライバ増幅器５、段階補正回路７１、高出力増幅器６に制御情報を伝達して制御する。
【００３９】
制御部４の制御信号を受け取った歪み補償回路２は、後段の利得偏差補正回路７０、ドライバ増幅器５、段階補正回路７１、高出力増幅器６で発生する歪みを補償するための予歪みを発生させる。また、可変利得増幅器３は制御部４からの制御信号に基づき、入力信号を出力する際の最適な振幅レベルを選択する。可変利得増幅器３を通過した信号はさらに、利得偏差補正回路７０、ドライバ増幅器５、段階補正回路７１、高出力増幅器６を通過する。この際、利得偏差補正回路７０、ドライバ増幅器５、段階補正回路７１、高出力増幅器６で発生する歪みと歪み補償回路２で発生した予歪みは互いに打ち消され、歪みの小さい信号が得られる。
【００４０】
実施の形態１ではドライバ増幅器５と高出力増幅器６で発生した歪みを歪み補償回路２で補償したのに対して、本実施の形態では利得偏差補正回路７０、ドライバ増幅器５、段階補正回路７１、高出力増幅器６を制御する。この制御により、利得偏差補正回路７０、ドライバ増幅器５、段階補正回路７１、高出力増幅器６で発生する歪みを抑えることができ、歪み補償回路２の回路規模を小さくすることができる。
【００４１】
以下では、一例として、信号の情報を、信号数２、周波数f３，f４、周波数f３，f４の変調波の平均電力Ｂ、信号の変調に関する情報、とした場合について述べる。
【００４２】
図８（ａ）に実施の形態１を適用する環境におけるドライバ増幅器５と高出力増幅器６の周波数f３、f４での増幅器利得−出力電力特性を示す。また、図８（ｂ）に実施の形態１で補償した場合の増幅器利得−出力電力特性を示す。実施の形態１で補償した場合、歪み補償回路２では周波数f３、f４ごとに歪み補償を行い、さらに周波数ｆ３、ｆ４の相互変調歪みについても改善する必要がある。この場合、増幅器の周波数特性差が大きいため、歪み補償回路２も大きな周波数特性差を用いて補償する必要がある。その結果、歪み補償回路２の回路規模は大きくなり、増幅器においても歪み補償回路２においても周波数特性差に起因する歪みが生じる。
【００４３】
これに対して、図８(c)に実施の形態２におけるドライバ増幅器５、高出力増幅器６、利得偏差補正回路７０、段間補正回路７１での周波数f３、f４での増幅器利得−出力電力特性を示す。図８(c)では図８(a)よりも周波数による特性差が小さくなっていることがわかる。これは制御部４からの制御によって、ドライバ増幅器５と高出力増幅器６のバイアス電圧を変更して動作点を変更するとともに、利得偏差回路７０で利得の周波数偏差を小さくし、段間補正回路７１でＡＭ−ＡＭ特性及びＡＭ−ＰＭ特性を変更しているためである。その結果、実施の形態１の場合よりもドライバ増幅器５、高出力増幅器６、利得偏差補正回路７０、段間補正回路７１での周波数による特性差を小さくできる。図８（ｄ）に歪み補償後の実施の形態２で補償した場合の増幅器利得−出力電力特性を示す。
【００４４】
図９に実施の形態１と実施の形態２で補償した場合の高出力増幅器６の出力におけるスペクトラムを示す。実施の形態１で補償した場合のスペクトラムに比べて、実施の形態２で補償した場合のスペクトラムでは、歪み補償後の３次歪みと相互変調歪みが改善していることがわかる。このように、本実施の形態では、利得偏差補正回路７０、ドライバ増幅器５、段階補正回路７１、高出力増幅器６を制御することにより、利得偏差補正回路７０、ドライバ増幅器５、段階補正回路７１、高出力増幅器６で発生する歪みを抑えることができる。
【００４５】
以上のように、本実施の形態では、歪み補償回路２、利得可変増幅器３のみならず、ドライバ増幅器５、高出力増幅器６、利得偏差補正回路７０および段間補正回路７１に最適な制御信号を送ることで、ドライバ増幅器５と高出力増幅器６で発生する歪みを効率よく補償できる。このような構成によって、歪み補償回路２における歪み補償を簡易かつ効果的に行うことが可能になる。
【００４６】
なお、制御部４では信号生成部１から得られる信号の情報は信号数、周波数、平均電力、個々の変調波の平均電力、信号の変調に関する情報としたが、本発明はこれに限られるものではない。
【００４７】
実施の形態３．
本実施の形態は実施の形態１の構成の歪み補償回路２を具体化した構成を示している。図１０は本発明の実施の形態３による歪み補償回路および増幅器モジュ−ルを示す構成図である。
【００４８】
歪み補償回路２はＬＲＺ１１からＬＲＺＮＭのリニアライザ（ＬＲＺ）から構成されている。ＬＲＺ１１からＬＲＺＮＭは、少なくとも１つ以上のダイオ−ドを用いたダイオ−ドリニアライザである。個々のＬＲＺは制御部２から個別に制御できる。
【００４９】
図１１にＬＲＺ１１からＬＲＺＮＭで用いられる代表的なダイオ−ドリニアライザの構成とそのＡＭ−ＡＭ特性を示す。図１１（ａ）はアンチパラレルダイオ−ドリニアライザでＡＭ−ＡＭ特性は出力電力が大きくなると増幅利得がいったん減少し、その後増加する特性になる。図１１(ｂ)は直列型ダイオ−ドリニアライザで、ＡＭ−ＡＭ特性は出力電力が大きくなると増幅利得が減少する特性になる。図８(ｃ)は直列型ダイオ−ドリニアライザで、ＡＭ−ＡＭ特性は出力電力が大きくなると増幅利得が増加する特性になる。図８(ｄ)は直列型ダイオ−ドリニアライザのダイオ−ド容量を可変できる構成を示しており、ＡＭ−ＡＭ特性は出力電力が大きくなると増幅利得が増加する特性になる。
【００５０】
歪み補償回路２の動作について説明する。信号生成部１から制御部４に信号の情報が伝達されると、制御部４は歪み補償回路２に通知する制御情報を実施の形態１と同様に決定する。制御部４は歪み補償回路２の各ＬＲＺに対して、後段のドライバ増幅器５、高出力増幅器６の歪みをあらかじめ補償する最適な予歪みを与える制御電圧を与える。図１１に示すＬＲＺ１１からＬＲＺＮＭのさまざまな組み合わせにより、歪み補償回路２から出力される信号はドライバ増幅器５、高出力増幅器６で発生する歪みをあらかじめ補償する最適な予歪みとなるように設定される。
【００５１】
なお、図１１のダイオ−ドリニアライザは代表的なものであって、本発明は図１１の構成に限られるものではない。整合回路やコンデンサやインダクタンスを追加した形状のダイオ−ドリニアライザであってもよい。また、図には示していないが、各ダイオ−ドリニアライザをスイッチで切り替えたり、ダイオ−ドリニアライザ間に可変利得増幅器を接続して制御することも可能である。
【００５２】
動作や効果は実施の形態１と同等である。ここでは、実施の形態１の構成の歪み補償回路２を具体化した構成を示したが、本構成は実施の形態２の構成における歪み補償回路２にも適用することができる。
【００５３】
実施の形態４．
本実施の形態は実施の形態１の構成の歪み補償回路２を具体化した構成を示しており、実施の形態３とは異なる構成を示している。図１２は本発明の実施の形態４による歪み補償回路および増幅器モジュ−ルを示す構成図である。
【００５４】
図１２において、歪み補償回路２はＬＲＺ１からＬＲＺｎおよびＬＲＺaからＬＲＺｚのリニアライザから構成されている。ＬＲＺ１からＬＲＺｎおよびＬＲＺaからＬＲＺｚは、少なくとも１つ以上のダイオ−ドを用いたダイオ−ドリニアライザである。個々のＬＲＺは制御部４から個別に制御できる。ＬＲＺ１からＬＲＺｎおよびＬＲＺaからＬＲＺｚは図１１に示すダイオ−ドリニアライザが用いられる。
【００５５】
歪み補償回路２の動作について説明する。信号生成部１から制御部４に信号の情報が伝達されると、制御部４は歪み補償回路２に通知する制御情報を実施の形態１と同様に決定する。制御部４は歪み補償回路２の各ＬＲＺに制御信号を送信し、後段のドライバ増幅器５、高出力増幅器６の歪みをあらかじめ補償する最適な予歪みを与える制御電圧を与える。
【００５６】
ＬＲＺ１１からＬＲＺＮＭの組み合わせにより、歪み補償回路２から出力される信号はドライバ増幅器５、高出力増幅器６で発生する歪みをあらかじめ補償する最適な予歪みとなるように設計される。信号生成部１から入力された信号は周波数成分ごとにフィルタ１２０１〜１２０ｎで分波され、周波数毎にＬＲＺにより歪み補償される。歪み補償後に合波され、合波した際に発生した相互変調歪みをＬＲＺaからＬＲＺｚのリニアライザで歪み補償する。
【００５７】
すなわち、各周波数の信号に対してまずＬＲＺ１からＬＲＺｎで個別に歪み補償が行われ、合波した際に生じる相互変調歪みに対してＬＲＺaからＬＲＺｚのリニアライザで歪み補償が行われる。
【００５８】
このような構成により、相互変調歪みを歪み補償することができる。図には示していないが、各ダイオ−ドリニアライザをスイッチで切り替えたり、ダイオ−ドリニアライザ間に可変利得増幅器を接続して制御することも可能である。
【００５９】
図１１のダイオ−ドリニアライザは代表的なものであって、整合回路やコンデンサやインダクタンスを追加した形状のダイオ−ドリニアライザであってもよい。
【００６０】
動作や効果は実施の形態１と同等である。ここでは、実施の形態１の構成の歪み補償回路２を具体化した構成を示したが、本構成は実施の形態２の構成における歪み補償回路２にも適用することができる。
【符号の説明】
【００６１】
１：信号生成部
２：歪み補償回路
３：可変利得増幅器
４：制御部
５：ドライバ増幅器
６：高出力増幅器
７：信号発生部
８：信号情報出力部
９：信号出力部
１０：メモリ
１１：制御情報決定部
１２：増幅器モジュール
３０１：増幅器の特性
３０２：歪み補償回路の特性
３０３：増幅器の利得
３０４：増幅器の特性
３０５：歪み補償回路の特性
３０６：補償後の特性
３０７：補償後の特性
【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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【図１１】
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【図１２】
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