(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された信号を第一の信号と第二の信号とに分配して出力する第一の分配回路と、前記第一の信号にパイロット信号を注入するパイロット信号発生器と、第一の制御電圧に応じて前記第一の信号の振幅を変える第一の可変減衰器と、前記第一の可変減衰器からの信号の位相を第二の制御電圧に応じて変える第一の可変移相器と、前記第一の可変移相器からの信号を分配する第一の分配器と、前記第一の分配器にて分配された信号をそれぞれ増幅する複数の主増幅器と、前記複数の主増幅器からの信号を合成する第一の合成器と、前記第一の合成器からの信号を分配する第二の分配回路と、前記第二の分配回路からの信号を遅延させる第一の遅延器と、前記第二の信号を遅延させる第二の遅延器と、前記第二の遅延器からの信号と前記第二の分配回路からの信号とを合成する第二の合成回路と、前記第二の合成回路からの信号中のキャリアを検出するキャリア検出回路と、第三の制御電圧に応じて前記第二の合成回路からの信号の振幅を変える第二の可変減衰器と、前記第二の可変減衰器からの信号の位相を第四の制御電圧に応じて変える第二の可変移相器と、前記第二の可変移相器からの信号を分配する第二の分配器と、前記第二の分配器にて分配された信号をそれぞれ増幅する複数の補助増幅器と、前記複数の補助増幅器からの信号を合成する第二の合成器と、前記第二の合成器及び前記第一の遅延器からの信号を合成する第一の合成回路と、前記第一の合成回路からの信号中のパイロット信号を検出するパイロット検出回路と、前記パイロット検出回路からの信号と前記キャリア検出回路からの信号とにより前記第一、第二、第三及び第四の制御電圧を出力するフィードフォワード制御回路とを有し、前記第一の分配回路からの信号を増幅すると共に歪成分を発生する前記主増幅器と前記第二の合成回路からの信号中の歪成分を増幅する前記補助増幅器とを一つの増幅ユニットに実装することを特徴とする低歪み電力増幅回路の構成方法。
【請求項２】
前記第一の分配器にて分配された信号をそれぞれ増幅する複数の主増幅器を出力電力に対応した数だけ一つのユニットに実装し、前記主増幅器からの信号を前記第一の合成器に出力することを特徴とする請求項１記載の低歪み電力増幅回路の構成方法。
【請求項３】
前記第一の分配器と、前記第一の合成器とを一つのユニットに実装し、前記第一の分配器からの信号を前記複数の主増幅器に分配し、前記主増幅器からの信号を前記第一の合成器が合成することを特徴とする請求項１記載の低歪み電力増幅回路の構成方法。
【請求項４】
前記第二の分配器にて分配された信号をそれぞれ増幅する補助増幅器を出力電力に対応した数だけ一つのユニットに実装し、前記補助増幅器からの信号を前記第二の合成器に出力することを特徴とする請求項1記載の低歪み電力増幅回路の構成方法。
【請求項５】
前記第二の分配器と、前記第二の合成器とを一つのユニットに実装し、前記第二の分配器からの信号を前記複数の補助増幅器に分配し、前記補助増幅器からの信号を前記第二の合成器が合成することを特徴とする請求項１記載の低歪み電力増幅回路の構成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は低歪み電力増幅回路の構成方法に関し、特にデジタルテレビジョン放送送信装置などのように、運用の状況や設置される状況などにより、必要な出力電力が異なるような低歪み電力増幅回路の構成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図９は従来の並列構成の電力増幅器の一例のブロック図である。図９の従来例は、入力端子３２からの信号を複数に分配する分配器３３と、分配器３３からの信号をそれぞれ増幅する並列構成されるフィードフォワード増幅器ユニット３５〜３７と、フィードフォワード増幅器ユニット３５〜３７からの信号を合成し出力端子３１に出力する合成器３４とを有する。フィードフォワード増幅器ユニット３５〜３７はフィードフォワード制御回路等を有する低歪み電力増幅器である。
【０００３】
図１０は従来の低歪み電力増幅器の一例のブロック図である。図１０の従来例は入力端子１から入力された信号は分配回路２により信号経路ａと信号経路ｂに分配される。分配回路２から信号経路ａ側に出力された信号は、パイロット信号発生器３から生成されるパイロット信号が注入された後、可変減衰器４、可変移相器５を通り、主増幅器６に入力される。ここで、可変減衰器４及び可変移相器５はフィードフォワード制御回路２８により制御される。分配回路２から信号経路ｂ側に出力された信号は、遅延器１０を通して合成回路１１へ入力され、合成回路１１では、遅延器８を通った信号と分配回路７の出力とが合成される。分配回路７の出力は遅延器８を通り合成回路９へ入力される。合成回路１１の出力点において、キャリア検出回路１７はキャリア成分（入力端子１へ供給され増幅される信号の単一周波数成分であるキャリア成分）を検出し、この検出キャリアのレベルをフィードフォワード制御回路２８へ入力する。
【０００４】
合成回路９の出力点において、パイロット信号発生器３により注入されたパイロット信号のレベルをパイロット信号検出回路１８が検出してフィードフォワード制御回路２８へ入力する。フィードフォワード制御回路２８では、パイロット検出回路１８の出力が最小になるように、可変減衰器１２及び可変移相器１３を制御して補助増幅器１４を通して合成回路９に出力される。このように制御することで信号経路ｃと信号経路ｄとは同振幅、逆位相になり、主増幅器６で発生した歪を打ち消すことができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の低歪み電力増幅回路の構成方法において、図９に示すように並列構成の電力増幅器に使用されるフィードフォワード電力増幅器ユニット３５〜３７にはフィードフォワード制御回路等を有するので、システム全体として部品点数が多くなり、信頼性が低くなるという課題がある。
【０００６】
また、個々の並列構成される増幅器がフィードフォワード制御回路を有するため無駄な電力を消費してしまうという課題点がある。
【０００７】
本発明の目的は、フィードフォワード電力増幅回路において、主増幅器と補助増幅器をユニット化し、かつ並列構成とすることにより、上記の課題を解決した低歪み電力増幅回路の構成方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の低歪み電力増幅回路の構成方法は、入力された信号を第一の信号と第二の信号とに分配して出力する第一の分配回路と、前記第一の信号にパイロット信号を注入するパイロット信号発生器と、第一の制御電圧に応じて前記第一の信号の振幅を変える第一の可変減衰器と、前記第一の可変減衰器からの信号の位相を第二の制御電圧に応じて変える第一の可変移相器と、前記第一の可変移相器からの信号を分配する第一の分配器と、前記第一の分配器にて分配された信号をそれぞれ増幅する複数の主増幅器と、前記複数の主増幅器からの信号を合成する第一の合成器と、前記第一の合成器からの信号を分配する第二の分配回路と、前記第二の分配回路からの信号を遅延させる第一の遅延器と、前記第二の信号を遅延させる第二の遅延器と、前記第二の遅延器からの信号と前記第二の分配回路からの信号とを合成する第二の合成回路と、前記第二の合成回路からの信号中のキャリアを検出するキャリア検出回路と、第三の制御電圧に応じて前記第二の合成回路からの信号の振幅を変える第二の可変減衰器と、前記第二の可変減衰器からの信号の位相を第四の制御電圧に応じて変える第二の可変移相器と、前記第二の可変移相器からの信号を分配する第二の分配器と、前記第二の分配器にて分配された信号をそれぞれ増幅する複数の補助増幅器と、前記複数の補助増幅器からの信号を合成する第二の合成器と、前記第二の合成器及び前記第一の遅延器からの信号を合成する第一の合成回路と、前記第一の合成回路からの信号中のパイロット信号を検出するパイロット検出回路と、前記パイロット検出回路からの信号と前記キャリア検出回路からの信号とにより前記第一、第二、第三及び第四の制御電圧を出力するフィードフォワード制御回路とを有し、前記第一の分配回路からの信号を増幅すると共に歪成分を発生する前記主増幅器と前記第二の合成回路からの信号中の歪成分を増幅する前記補助増幅器とを一つの増幅ユニットに実装することを特徴とする。
【０００９】
また、前記第一の分配器にて分配された信号をそれぞれ増幅する複数の主増幅器を出力電力に対応した数だけ一つのユニットに実装し、前記主増幅器からの信号を前記第一の合成器に出力することを特徴とする。また、前記第一の分配器と、前記第一の合成器とを一つのユニットに実装し、前記第一の分配器からの信号を前記複数の主増幅器に分配し、前記主増幅器からの信号を前記第一の合成器が合成することを特徴とする。
【００１１】
また、前記第二の分配器にて分配された信号をそれぞれ増幅する補助増幅器を出力電力に対応した数だけ一つのユニットに実装し、前記補助増幅器からの信号を前記第二の合成器に出力することを特徴とする。
【００１２】
また、前記第二の分配器と、前記第二の合成器とを一つのユニットに実装し、前記第二の分配器からの信号を前記複数の補助増幅器に分配し、前記補助増幅器からの信号を前記第二の合成器が合成することを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施例のブロック図である。
【００１５】
本実施例は、入力された信号を第一の信号と第二の信号とに分配して出力する第一の分配回路２と、第一の信号にパイロット信号を注入するパイロット信号発生器３と、第一の制御電圧に応じて第一の信号の振幅を変える第一の可変減衰器４と、第一の可変減衰器４からの信号の位相を第二の制御電圧に応じて変える第一の可変移相器５と、第一の可変移相器５からの信号を分配する第一の分配器１９と、第一の分配器１９にて分配された信号をそれぞれ増幅する複数の主増幅器２６と、複数の主増幅器２６からの信号を合成する第一の合成器２０と、第一の合成器２０からの信号を分配する第二の分配回路７と、第二の分配回路７からの信号を遅延させる第一の遅延器８と、第二の信号を遅延させる第二の遅延器１０と、第二の遅延器１０からの信号と第二の分配回路７からの信号とを合成する第二の合成回路１１と、第二の合成回路１１からの信号中のキャリアを検出するキャリア検出回路１７と、第三の制御電圧に応じて第二の合成回路１１からの信号の振幅を変える第二の可変減衰器１２と、第二の可変減衰器１２からの信号の位相を第四の制御電圧に応じて変える第二の可変移相器１３と、第二の可変移相器１３からの信号を分配する第二の分配器２１と、第二の分配器２１にて分配された信号をそれぞれ増幅する複数の補助増幅器２７と、複数の補助増幅器２７からの信号を合成する第二の合成器２２と、第二の合成器２２及び第二の遅延器８からの信号を合成する第二の合成回路９と、第二の合成回路９からの信号中のパイロット信号を検出するパイロット検出回路１８と、パイロット検出回路１８からの信号とキャリア検出回路１７からの信号とにより第一、第二、第三及び第四の制御電圧を出力するフィードフォワード制御回路２８とを有し、主増幅器２６と補助増幅器２７とを一つの増幅器ユニット２３、２４、２５に実装するように構成される。
【００１６】
また、図２では、第一の分配器１９にて分配された信号をそれぞれ増幅する複数の主増幅器２６を出力電力に対応した数だけ一つのユニット２９に実装し、主増幅器２６からの信号を第一の合成器２０に出力するように構成される。また、図３では、第一の分配器１９と、第一の合成器２０とを一つのユニット３０に実装し、第一の分配器１９からの信号を複数の主増幅器２６に分配し、主増幅器２６からの信号を第一の合成器２０が合成するように構成される。また、図４では、第一の分配器１９と、第一の分配器１９にて分配された信号をそれぞれ増幅する複数の主増幅器２６と、主増幅器２６からの信号を合成する第一の合成器２０とを一つのユニット３５に実装するように構成される。また、図５では、第二の分配器２１にて分配された信号をそれぞれ増幅する補助増幅器２７を出力電力に対応した数だけ一つのユニット３６に実装し、補助増幅器２７からの信号を第二の合成器２２に出力するように構成する。また、図６では、第二の分配器２１と、第二の合成器２２とを一つのユニット３８に実装し、第二の分配器２１からの信号を複数の補助増幅器２７に分配し、補助増幅器２７からの信号を第二の合成器２２が合成するように構成する。また、図７では、第二の分配器２１と、第二の分配器２１にて分配された信号をそれぞれ増幅する複数の補助増幅器２７と、補助増幅器２７からの信号を合成する第二の合成器２２とを一つのユニット３９に実装するように構成する。図８は本実施例のユニットが装着された電力増幅部の外観斜視図である。図８は図１―図７の分配器２１のユニット、合成器２２のユニット及び増幅ユニット２３が筐体４０に実装される状態を示している。
【００１７】
次に、図１の回路の動作について説明する。入力端子１から入力された信号は分配回路２により信号経路ａと信号経路ｂとに分配される。信号経路ａと信号経路ｂとは合成回路１１で合成され、合成出力のキャリア成分がキャリア検出回路１７で検出されてフィードフォワード制御回路２８に入力される。
【００１８】
フィードフォワード制御回路２８は、キャリア検出回路１７の出力が最小になるように、可変減衰器４及び可変移相器５を制御する。このように制御することで、信号経路ａと信号経路ｂとは同振幅、逆位相になり合成回路１１の出力において分配器１９、増幅ユニット２３〜２５、合成器２０からなる主増幅器２６の歪成分のみが抽出されることになる。
【００１９】
合成回路１１により抽出された歪成分は可変減衰器１２、可変移相器１３を通り分配器２１、増幅ユニット２３〜２５、合成器２２からなる補助増幅器２７で増幅された後、合成回路９で遅延器８を通ってきた信号と合成される。合成回路９から出力端子１５に出力されるパイロット信号成分はパイロット検出回路１８により検出されてフィードフォワード制御回路２８へ入力される。
【００２０】
フィードフォワード制御回路２８は、パイロット検出回路１８の出力が最小になるように、可変減衰器１２及び可変移相器１３を制御する。このように制御することで信号経路ｃと信号経路ｄとは同振幅、逆位相になり、分配器１９、増幅ユニット２３〜２５、合成器２０からなる主増幅器２６で発生した歪を打ち消すことができる。このようにすると、主増幅器２６と補助増幅器２７を増幅ユニット２３の様に１ユニット化し、且つこの増幅ユニットを並列構成することにより、１つのフィードフォワード制御回路構成にて、低歪み電力増幅回路を構築することが出来る。
【００２１】
これにより、増幅ユニットの並列数を増減することにより、種々な出力電力の低歪み電力増幅回路を構成することが出来る。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、フィードフォワード電力増幅器の主増幅部と補助増幅部とを１つの増幅器ユニット構造とし、並列接続となるように構成しているので、以下に示すような効果を奏する。
（１）増幅器ユニット数を増減するだけで、種々な送信出力の低歪み電力増幅回路を容易に構築することが出来る。
（３）並列となるのが、主増幅器と補助増幅器の部分だけであり、低歪み増幅器システム全体での部品点数が少なくなるため、信頼性を高めることが出来る。
（３）個々の並列構成される増幅器がフィードフォワード制御回路を共有するため電力消費を低減することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の低歪み電力増幅回路のブロック図である。
【図２】本発明の他の実施例を示すユニット構成図である。
【図３】本発明の他の実施例を示すユニット構成図である。
【図４】本発明の他の実施例を示すユニット構成図である。
【図５】本発明の他の実施例を示すユニット構成図である。
【図６】本発明の他の実施例を示すユニット構成図である。
【図７】本発明の他の実施例を示すユニット構成図である。
【図８】本実施例のユニットが装着された電力増幅部の外観斜視図である。
【図９】従来の並列構成の電力増幅器の一例のブロック図である。
【図１０】従来の低歪み電力増幅器の一例のブロック図である。
【符号の説明】
１、３２    入力端子
２、７    分配回路
３    パイロット信号発生器
４、１２    可変減衰器
５、１３    可変移相器
６、２６    主増幅器
８、１０    遅延器
９、１１    合成回路
１４、２７    補助増幅器
１５、３１    出力端子
１７    キャリア検出回路
１８    パイロット信号検出回路
２０、２２、３４    合成器
１９、２１、３３    分配器
２３、２４、２５    増幅器ユニット
２６    主増幅器
２８    フィードフォワード制御回路
３５、３６、３７    フィードフォワード増幅器ユニット
２９、３０、３８、３９    ユニット
４０    筐体
【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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