(57)【要約】【課題】  フィードフォワード増幅器で、広帯域な歪補償を実現する。【解決手段】  歪検出部１が増幅対象となる信号を主増幅器１４で増幅して当該主増幅器１４で発生した歪を検出し、歪除去部２が当該増幅された信号から当該検出された歪を除去する。制御部３〜７が、歪除去部２における周波数特性に応じて周波数が可変に設定可能なパイロット信号を発生させて、当該パイロット信号を歪検出部１の主増幅器１４により増幅される信号に対して合成し、歪除去部２により歪が除去された増幅信号に含まれるパイロット信号のレベルに基づいて歪除去部２を制御する。【選択図】  図１
2006157763.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
増幅対象となる信号を主増幅器で増幅して当該主増幅器で発生する歪を補償するフィードフォワード増幅器において、
前記増幅対象となる信号を前記主増幅器で増幅して当該主増幅器で発生した歪を検出する歪検出部と、
前記主増幅器により増幅された信号から前記歪検出部により検出された歪を除去する歪除去部と、
当該歪除去部の周波数特性に応じて周波数が設定されると共に、前記主増幅器により増幅される信号に対して増幅前又は増幅後に合成されるパイロット信号を発生させ、前記歪除去部により歪が除去された増幅信号に含まれる前記パイロット信号に基づいて前記歪除去部を制御する制御部と、
を備えたことを特徴とするフィードフォワード増幅器。
【請求項２】
請求項１に記載のフィードフォワード増幅器において、
前記歪除去部は、前記主増幅器により増幅された信号が通過する経路と、前記歪検出部により検出された歪が通過する経路を有しており、
前記制御部は、これら２つの経路の周波数特性が前記増幅対象となる信号の周波数帯域にわたって一致もしくは前記周波数特性の差異が所定量以下となる周波数のパイロット信号に設定することを特徴とするフィードフォワード増幅器。
【請求項３】
増幅対象となる信号を主増幅器で増幅して当該主増幅器で発生する歪を歪検出部が検出し、前記主増幅器の増幅で得られた増幅信号と前記歪検出部で検出した前記歪とを歪除去部が合成することで前記歪を除去するフィードフォワード増幅器の歪補償方法において、
前記検出時に、前記増幅信号に合成されるパイロット信号の周波数を制御部が設定する際、前記増幅信号が通過する経路の周波数特性と前記歪が通過する経路の周波数特性とが所定の周波数範囲にわたって一致するときの周波数、もしくは前記周波数特性の差異が所定量以下になるときの周波数を検索することで前記パイロット信号の周波数を設定するようにしたことを特徴とするフィードフォワード増幅器の歪補償方法。
【請求項４】
請求項３に記載のフィードフォワード増幅器の歪補償方法において、
前記制御部は、前記増幅対象となる信号の周波数帯域に応じて良好な前記パイロット信号の周波数のデータを記憶し、当該データに基づいて前記増幅対象となる信号の周波数帯域から良好な前記パイロット信号の周波数を設定するようにしたことを特徴とするフィードフォワード増幅器の歪補償方法。
【請求項５】
請求項４に記載のフィードフォワード増幅器の歪補償方法において、
前記制御部は、前記増幅対象となる信号の周波数帯域を検出し、当該周波数帯域から前記データに基づいて良好な前記パイロット信号の周波数を設定するようにしたことを特徴とするフィードフォワード増幅器の歪補償方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号を増幅器で増幅するに際して当該増幅器で発生する歪をフィードフォワード歪補償方式により補償するフィードフォワード増幅器に関し、特に、周波数が可変なパイロット信号を用いて、広帯域な歪補償を可能としたフィードフォワード増幅器に関する。
【背景技術】
【０００２】
図３には、フィードフォワード増幅器の構成例を示してある。
なお、説明の便宜上から、図３では、後述する本発明の実施例に係る図１に示されるのと概略的に同様な構成部については同一の符号を付して示してあるが、これにより本発明を限定する意図は全く無い。
図３に示されるフィードフォワード増幅器では、主増幅器１４で発生する歪を歪検出回路１により検出して歪除去回路２により除去するに際して、発振器３１から出力される一定の周波数の信号（パイロット信号）を注入し、パイロットレベル検出器６により歪除去後の信号に含まれるパイロット信号のレベルを検出した結果に基づいて、歪除去回路２の可変減衰器１７や可変移相器１８を制御することが行われる。なお、詳細は特許文献１に記載されている。
【０００３】
【特許文献１】特許第２７９９９１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、図３に示されるようなフィードフォワード増幅器では、歪補償の対象となる信号（被補償信号）の周波数（ここでは、単一の周波数）の比較的近傍にパイロット信号の周波数を固定的に選んでいたため、広帯域な歪補償を良好に実現することができないという問題があった。例えば、被補償信号の周波数（前記と同様に、単一の周波数）の比較的近傍にパイロット信号の周波数を固定的に選ぶだけだと、狭帯域な歪補償となってしまう場合があり、複数の周波数成分を有する被補償信号や広い周波数帯域幅を有する被補償信号などを増幅するようなときには適さないことがあった。
【０００５】
本発明は、このような従来の事情に鑑み為されたもので、信号を増幅器で増幅するに際して当該増幅器で発生する歪をフィードフォワード歪補償方式により補償する構成において、周波数が可変なパイロット信号を用いて、広帯域な歪補償を良好に実現することができるフィードフォワード増幅器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明では、次のような構成とした。
増幅対象となる信号を主増幅器で増幅して当該主増幅器で発生する歪を補償するフィードフォワード増幅器において、前記増幅対象となる信号を前記主増幅器で増幅して当該主増幅器で発生した歪を検出する歪検出部と、前記主増幅器により増幅された信号から前記歪検出部により検出された歪を除去する歪除去部と、当該歪除去部の周波数特性に応じて周波数が設定されると共に前記主増幅器により増幅される信号に対して増幅前又は増幅後に合成されるパイロット信号を発生させ、前記歪除去部により歪が除去された増幅信号に含まれる前記パイロット信号に基づいて前記歪除去部を制御する制御部と、を備えた。
また、前記歪除去部は、前記主増幅器により増幅された信号が通過する経路と、前記歪検出部により検出された歪が通過する経路を有しており、前記制御部は、これら２つの経路の周波数特性が前記増幅対象となる信号の周波数帯域にわたって一致もしくは前記周波数特性の差異が所定量以下となる周波数のパイロット信号に設定する。
【０００７】
増幅対象となる信号を主増幅器で増幅して当該主増幅器で発生する歪を歪検出部が検出し、前記主増幅器の増幅で得られた増幅信号と前記歪検出部で検出した前記歪とを歪除去部が合成することで前記歪を除去するフィードフォワード増幅器の歪補償方法において、前記検出時に、前記増幅信号に合成されるパイロット信号の周波数を制御部が設定する際、前記増幅信号が通過する経路の周波数特性と前記歪が通過する経路の周波数特性とが所定の周波数範囲にわたって一致するときの周波数、もしくは前記周波数特性の差異が所定量以下になるときの周波数を検索することで前記パイロット信号の周波数を設定する。
また、前記制御部は、前記増幅対象となる信号の周波数帯域に応じて良好な前記パイロット信号の周波数のデータを記憶し、当該データに基づいて前記増幅対象となる信号の周波数帯域から良好な前記パイロット信号の周波数を設定する。
また、前記制御部は、前記増幅対象となる信号の周波数帯域を検出し、当該周波数帯域から前記データに基づいて良好な前記パイロット信号の周波数を設定する。
以下で、更に、構成例を示す。
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明に係るフィードフォワード増幅器では、増幅対象となる信号を主増幅器で増幅して、当該主増幅器で発生する歪を補償するに際して、次のような処理を行う。
すなわち、歪検出部が、前記増幅対象となる信号を前記主増幅器で増幅して、当該主増幅器で発生した歪を検出する。
歪除去部が、前記歪検出部の前記主増幅器により増幅された信号から、前記歪検出部により検出された歪を除去する。
制御部が、前記歪除去部における周波数特性に応じて周波数が設定されると共に、前記主増幅器により増幅される信号に対して増幅前又は増幅後に合成されるパイロット信号を発生させ、前記歪除去部により歪が除去された増幅信号に含まれる前記パイロット信号のレベルに基づいて前記歪除去部を制御する。
従って、歪除去部における周波数特性に応じてパイロット信号の周波数を自在に設定することが可能であり、歪除去部における周波数特性に応じて適切なパイロット信号の周波数が設定されることにより、広帯域な歪補償を良好に実現することができる。
【０００９】
ここで、増幅対象となる信号としては、種々な信号が用いられてもよく、例えば、複数の周波数成分を含む信号や、或いは、所定の周波数帯域幅を有する信号が用いられる。
なお、主増幅器により増幅する対象となる信号は、当該主増幅器で発生する歪を補償する対象ともなる。
また、歪検出部や、歪除去部の構成としては、それぞれ、種々な構成が用いられてもよい。
また、歪を除去（補償）する精度としては、例えば、実用上で有効であれば、種々な精度が用いられてもよい。
【００１０】
また、歪除去部における周波数特性に応じてパイロット信号の周波数を設定する態様としては、種々な態様が用いられてもよく、例えば、増幅や歪補償の対象となる信号の周波数帯域や、歪除去部を構成する回路の周波数特性などに応じて、当該周波数帯域において歪除去部で良好な歪補償が実現されるようなパイロット信号の周波数を設定する態様が用いられる。
なお、パイロット信号の周波数は、例えば、制御部により（自動的に）設定されてもよく、或いは、外部の装置又は人からの指示に応じて制御部により設定されてもよく、或いは、人による操作により設定されてもよい。
【００１１】
また、主増幅器により増幅される信号に対してパイロット信号を合成する態様としては、例えば、当該信号が主増幅器により増幅される前にパイロット信号を合成する態様や、当該信号が主増幅器により増幅された後にパイロット信号を合成する態様や、或いは、主増幅器が複数の増幅素子から構成されるような場合には、当該信号が主増幅器により増幅されている途中の段階で（すなわち、増幅中に）パイロット信号を合成する態様を用いることができる。
また、レベルとしては、例えば、電力や振幅などの種々なレベルを用いることができる。
【００１２】
本発明に係るフィードフォワード増幅器では、一構成例として、次のような構成とした。
すなわち、前記制御部では、シンセサイザが周波数が可変な信号をパイロット信号として発振し、また、パイロットレベル検出器が前記歪除去部から出力される歪除去後の増幅信号に含まれるパイロット信号のレベルを検出する。
従って、例えば、種々な周波数の信号を切り替えてパイロット信号として発振することが可能なシンセサイザや、切り替えられたパイロット信号の周波数に対応した周波数の信号のレベルを検出するパイロットレベル検出器を用いて、広帯域な歪補償を実現することができる。
【００１３】
本発明に係るフィードフォワード増幅器では、一構成例として、次のような構成とした。
すなわち、前記歪除去部では、歪除去部レベル変化器が前記歪検出部により検出された歪のレベルを変化させ、歪除去部移相器が前記歪検出部により検出された歪の位相を変化させ、補助増幅器が当該レベル変化及び当該位相変化が為された後の歪を増幅し、歪除去部合成器が当該増幅後の歪と前記歪検出部の前記主増幅器により増幅された信号とを合成して当該増幅信号から歪を除去する。
また、前記制御部は、前記歪除去部により歪が除去された増幅信号に含まれるパイロット信号のレベルが小さくなるように、前記歪除去部の前記歪除去部レベル変化器によるレベル変化量及び前記歪除去部移相器による位相変化量を制御する。
従って、歪除去部により歪が除去された増幅信号に含まれるパイロット信号のレベルを小さくすることにより、当該歪が除去された増幅信号に含まれる歪のレベルを小さくすることができる。
【００１４】
ここで、歪除去部レベル変化器と歪除去部移相器の配置順序としては、例えば、歪除去部レベル変化器の後段に歪除去部移相器が設けられてもよく、或いは、歪除去部移相器の後段に歪除去部レベル変化器が設けられてもよい。
なお、歪除去部レベル変化器としては、例えば、減衰器が用いられるが、増幅器が用いられてもよい。
また、歪除去部により歪が除去された増幅信号に含まれるパイロット信号のレベルを小さくする程度としては、必ずしも最小にする態様が用いられなくともよく、種々な程度が用いられてもよい。
【００１５】
本発明に係るフィードフォワード増幅器では、一構成例として、次のような構成とした。
すなわち、前記歪除去部は、前記歪検出部の前記主増幅器により増幅された信号が通過する経路と、前記歪検出部により検出された歪が通過する経路を有している。
そして、前記制御部は、これら２つの経路の周波数特性が前記増幅対象となる信号の周波数帯域の全体にわたって近くなるように、前記パイロット信号の周波数を設定する。
従って、増幅対象となる信号の周波数帯域の全体にわたって、歪除去部において増幅信号が通過する経路と歪が通過する経路とで周波数特性が近くなるように、パイロット信号の周波数が設定されることにより、増幅対象となる信号の周波数帯域の全体にわたって、良好な歪補償を実現することができる。
【００１６】
ここで、２つの経路の周波数特性が所定の周波数帯域の全体にわたって近くなるようにする態様としては、種々な態様が用いられてもよく、例えば、所定の周波数帯域の全体にわたって周波数特性が平均的に近くなるようにする態様や、或いは、所定の周波数帯域のうちで最も離隔した周波数特性の違いが最小となるようにする態様などを用いることができる。
【００１７】
本発明に係るフィードフォワード増幅器では、一構成例として、次のような構成とした。
すなわち、前記歪検出部では、分配器が前記増幅対象となる信号を２つの信号に分配し、歪検出部レベル変化器が一方の分配信号のレベルを変化させ、歪検出部移相器が一方の分配信号の位相を変化させ、前記主増幅器が当該レベル変化及び当該位相変化が為された後の信号を増幅し、歪検出部合成器が当該増幅後の信号と他方の分配信号とを合成して当該増幅後の信号に含まれる歪を検出する。
また、前記制御部は、前記歪検出部により検出される歪のレベルを検出するレベル検出器を有しており、当該検出される歪のレベルが小さくなるように、前記歪検出部の前記歪検出部レベル変化器によるレベル変化量及び前記歪検出部移相器による位相変化量を制御する。
従って、歪検出部により検出される歪（検出の精度に応じて歪以外の成分が含まれるもの）のレベルを小さくすることにより、歪の検出精度を向上させることができる。
【００１８】
ここで、歪検出部レベル変化器と歪検出部移相器の配置順序としては、例えば、歪検出部レベル変化器の後段に歪検出部移相器が設けられてもよく、或いは、歪検出部移相器の後段に歪検出部レベル変化器が設けられてもよい。
なお、歪検出部レベル変化器としては、例えば、減衰器が用いられるが、増幅器が用いられてもよい。
また、歪検出部により検出される歪のレベルを小さくする程度としては、必ずしも最小にする態様が用いられなくともよく、種々な程度が用いられてもよい。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように、本発明に係るフィードフォワード増幅器によると、歪検出部が増幅対象となる信号を主増幅器で増幅して当該主増幅器で発生した歪を検出し、歪除去部が当該増幅された信号から当該検出された歪を除去するに際して、制御部が、歪除去部における周波数特性に応じて周波数を自在に設定可能なパイロット信号を発生させて当該パイロット信号を歪検出部の主増幅器により増幅される信号に対して合成し、歪除去部により歪が除去された増幅信号に含まれるパイロット信号のレベルに基づいて歪除去部を制御するようにしたため、歪除去部における周波数特性に応じて適切なパイロット信号の周波数が設定されることにより、広帯域な歪補償を良好に実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明に係る一実施例を図面を参照して説明する。
図１には、本発明の一実施例に係るフィードフォワード増幅器の構成例を示してある。なお、本例では、主に高周波数帯域で使用される線形増幅器を例とする。
本例のフィードフォワード増幅器は、歪検出ループを構成する歪検出回路１と、歪除去ループを構成する歪除去回路２と、レベル検出器３と、シンセサイザ４と、方向性結合器５と、パイロットレベル検出器６と、制御回路７を備えている。
【００２１】
歪検出回路１は、分配器１１と、可変減衰器１２と、可変移相器１３と、主増幅器１４を有しており、また、歪除去回路２との接続部分に共通部分として電力合成器１５を有している。
歪検出回路１では、分配器１１と電力合成器１５との間に２つの信号経路Ｐ１、Ｐ２が設けられており、一方の信号経路Ｐ１に可変減衰器１２と可変移相器１３と主増幅器１４が備えられている。なお、本例では、他方の信号経路Ｐ２が信号線のみから構成された場合を示すが、他の構成例として、当該信号経路Ｐ２に、固定或いは可変な遅延時間を有する遅延回路などが備えられてもよい。
【００２２】
歪除去回路２は、歪検出回路１との接続部分に共通部分として前記電力合成器１５を有しており、また、方向性結合器１６と、可変減衰器１７と、可変移相器１８と、補助増幅器１９と、電力合成器２０を有している。
歪除去回路２では、電力合成器１５と電力合成器２０との間に２つの信号経路Ｐ３、Ｐ４が設けられており、一方の信号経路Ｐ４に方向性結合器１６と可変減衰器１７と可変移相器１８と補助増幅器１９が備えられている。なお、本例では、他方の信号経路Ｐ３が信号線のみから構成された場合を示すが、他の構成例として、当該信号経路Ｐ３に、固定或いは可変な遅延時間を有する遅延回路などが備えられてもよい。
【００２３】
本例のフィードフォワード増幅器により行われる動作の一例を示す。
フィードフォワード増幅器に入力される増幅対象となる信号は、歪検出回路１の分配器１１に入力される。
分配器１１は、入力される信号を２つの信号に分配して、一方の分配信号を信号経路Ｐ１の可変減衰器１２へ出力し、他方の分配信号を信号経路Ｐ２を介して電力合成器１５へ出力する。
可変減衰器１２は、例えば電気的な制御により減衰率が自在に設定される機能を有しており、分配器１１から入力される信号を設定された減衰率で減衰させて可変移相器１３へ出力する。
可変移相器１３は、例えば電気的な制御により位相の変化量が自在に設定される機能を有しており、可変減衰器１２から入力される信号の位相を設定された変化量だけ変化（移相）させて、当該位相変化後の信号を主増幅器１４へ出力する。
【００２４】
主増幅器１４は、例えば、複数の増幅素子１４ａ、１４ｃを組み合わせて構成されており、本例では、増幅素子１４ａと増幅素子１４ｃとの間に方向性結合器１４ｂの機能を有している。
シンセサイザ４は、例えば、任意の周波数に設定されることが可能であり、設定された周波数を有する信号をパイロット信号として発振して、当該発振したパイロット信号を主増幅器１４の方向性結合器１４ｂへ出力する。
主増幅器１４の方向性結合器１４ｂは、可変移相器１３側から入力される増幅及び歪補償の対象となる信号（被補償信号）とシンセサイザ４から入力されるパイロット信号とを合成する。これにより、フィードフォワード増幅器の内部に設けられたシンセサイザ４からのパイロット信号が被補償信号に注入される。
【００２５】
主増幅器１４は、可変移相器１３から入力される信号（被補償信号）やシンセサイザ４から入力されるパイロット信号を増幅（本例では、非線形増幅）して、当該増幅後の信号（増幅信号）を電力合成器１５へ出力する。なお、パイロット信号は、主増幅器１４により増幅されてもよく或いは増幅されなくともよい。
主増幅器１４から出力される増幅信号には、主増幅器１４で発生した歪が含まれる。
電力合成器１５は、主増幅器１４から入力される増幅信号を信号経路Ｐ３を介して電力合成器２０へ出力し、これに際して、当該増幅信号の一部を取り出して、当該一部の信号と分配器１１から信号経路Ｐ２を介して入力される信号とを合成して、当該合成結果の信号を歪の検出結果の信号（歪信号）として信号経路Ｐ４の方向性結合器１６へ出力する。なお、本例では、歪信号には、パイロット信号の成分も含まれる。
【００２６】
方向性結合器１６は、電力合成器１５から入力される歪信号を可変減衰器１７へ出力するに際して、当該歪信号の一部を取り出して当該一部の信号をレベル検出器３へ出力する。
可変減衰器１７は、例えば電気的な制御により減衰率が自在に設定される機能を有しており、方向性結合器１６から入力される信号を設定された減衰率で減衰させて可変移相器１８へ出力する。
可変移相器１８は、例えば電気的な制御により位相の変化量が自在に設定される機能を有しており、可変減衰器１７から入力される信号の位相を設定された変化量だけ変化（移相）させて、当該位相変化後の信号を補助増幅器１９へ出力する。
【００２７】
補助増幅器１９は、可変移相器１８から入力される歪信号を増幅して、当該増幅後の歪信号（増幅歪信号）を電力合成器２０へ出力する。
電力合成器２０は、電力合成器１５から信号経路Ｐ３を介して入力される増幅信号と補助増幅器１９から入力される増幅歪信号とを合成して、当該合成結果の信号を歪除去後の増幅信号として方向性結合器５へ出力する。
方向性結合器５は、歪除去回路２の電力合成器２０から入力される歪除去後の増幅信号をフィードフォワード増幅器からの出力信号として出力し、これに際して、当該歪除去後の増幅信号の一部を取り出して当該一部の信号をパイロットレベル検出器６へ出力する。
【００２８】
レベル検出器３は、歪除去回路２の方向性結合器１６から入力される歪信号（取り出した一部）のレベルを検出して、当該検出結果を表す情報（歪信号レベル情報）を制御回路７へ出力する。これにより、歪検出回路１で検出された歪信号のレベルに関する情報が制御回路７に入力される。
パイロットレベル検出器６は、方向性結合器５から入力される歪除去後の増幅信号（取り出した一部）に含まれるパイロット信号のレベルを検出して、当該検出結果を表す情報（パイロット信号レベル情報）を制御回路７へ出力する。これにより、歪除去回路２から出力される歪除去後の増幅信号に含まれるパイロット信号のレベルに関する情報が制御回路７に入力される。
なお、パイロットレベル検出器６は、シンセサイザ４により発振されるパイロット信号の周波数に対応する周波数（例えば、途中の回路で変化がなければ、同一の周波数）を有する信号成分を入力信号から抽出して、当該抽出結果の信号のレベルをパイロット信号のレベルとして検出する。また、パイロットレベル検出器６は、抽出する信号の周波数が任意に設定されることが可能である。
【００２９】
制御回路７は、レベル検出器３から入力される歪信号レベル情報に基づいて、レベル検出器３により検出される歪信号のレベルが小さくなるように（例えば、最小となるように）、歪検出回路１の可変減衰器１２の減衰率及び可変移相器１３の位相変化量を制御して自動調整する。このような制御により、電力合成器１５から信号経路Ｐ４の方向性結合器１６へ入力される歪信号に含まれる他の信号（例えば、電力合成器１５で打ち消されなかった被補償信号の成分）のレベルが小さくなり、理想的には歪の信号（及び、本例では、パイロット信号やその歪の信号）のみが歪検出回路１で検出されて信号経路Ｐ４の方向性結合器１６へ入力されるようになる。
【００３０】
また、制御回路７は、パイロットレベル検出器６から入力されるパイロット信号レベル情報に基づいて、パイロットレベル検出器６により検出されるパイロット信号のレベルが小さくなるように（例えば、最小となるように）、歪除去回路２の可変減衰器１７の減衰率及び可変移相器１８の位相変化量を制御して自動調整する。このような制御により、電力合成器２０から方向性結合器５へ入力される歪補償後の増幅信号に含まれるパイロット信号のレベルが小さくなり、これにより、当該歪補償後の増幅信号に含まれる歪信号のレベルが小さくなり、理想的には、主増幅器１４で発生した歪の信号が相殺されて、歪の無い増幅信号が歪除去回路２から方向性結合器５へ入力されるようになる。
【００３１】
また、制御回路７は、例えば、シンセサイザ４により発振されるパイロット信号の周波数を設定や変更する機能を有しており、これに合わせて、パイロットレベル検出器６によりレベル検出する対象となる周波数を設定や変更する機能を有している。
なお、他の構成例として、ユーザなどの人が操作部を操作することで、シンセサイザ４により発振されるパイロット信号の周波数や、パイロットレベル検出器６によりレベル検出する対象となる周波数を設定や変更することを可能とすることができる。
【００３２】
次に、図２（ａ）及び図２（ｂ）を参照して、パイロット信号の周波数を可変することで広帯域な歪補償が実現される原理について説明する。
図２（ａ）には、歪除去回路２における、信号経路Ｐ３の周波数特性Ｑ１と、信号経路Ｐ４の周波数特性Ｒ１について、一例を示してある。なお、図２（ａ）に示されるグラフの横軸は周波数を表しており、縦軸は利得（ゲイン）を表している。
本例では、増幅信号が通過する信号経路Ｐ３の周波数特性Ｑ１は、平坦であり、つまり、周波数によらずにゲインが一定である特性であり、また、歪信号が通過する信号経路Ｐ４の周波数特性Ｒ１は、周波数に依存してゲインが直線的に変化（増加、或いは、減少）する特性である。
この場合、例えば、シンセサイザ４により発振されるパイロット信号の周波数を増幅及び歪補償の対象となる信号（被補償信号）の周波数帯域の幅の中央に位置する周波数に設定するように選ぶことにより、広帯域な周波数範囲にわたって２つの信号経路Ｐ３、Ｐ４の周波数特性Ｑ１、Ｒ１を一致（或いは、近似）させることができ、これにより、広帯域な歪補償を良好に実現することができる。なお、本例では、被補償信号の周波数帯域の幅が９６ＭＨｚである場合を示してある。
【００３３】
また、図２（ｂ）には、歪除去回路２における、信号経路Ｐ３の周波数特性Ｑ２と、信号経路Ｐ４の周波数特性Ｒ２ａ、Ｒ２ｂについて、他の一例を示してある。なお、図２（ｂ）に示されるグラフの横軸は周波数を表しており、縦軸は利得（ゲイン）を表している。
本例では、増幅信号が通過する信号経路Ｐ３の周波数特性Ｑ２は、平坦であり、つまり、周波数によらずにゲインが一定である特性であり、また、歪信号が通過する信号経路Ｐ４の周波数特性Ｒ２ａ、Ｒ２ｂは、周波数に依存してゲインが曲線的に変化（増加や減少）する特性であり、具体的には、被補償信号の周波数帯域幅の中心（或いは、中心付近）でゲインが極大となり当該周波数帯域幅の両端（周波数が小さいところ及び大きいところ）へ行くに従ってゲインが曲線的に小さくなる特性である。
【００３４】
この場合、例えば、図２（ａ）に示した場合と同様にパイロット信号の周波数を被補償信号の周波数帯域の中央位置に選ぶと、信号経路Ｐ４の周波数特性は図２（ｂ）に示される移動前の周波数特性Ｒ２ａに相当し、２つの信号経路Ｐ３、Ｐ４の周波数特性Ｑ２、Ｒ２ａは広帯域にわたって一致（或いは、近似）したものではなくなり、被補償信号の周波数帯域の両端に行くに従って大きく離隔してしまう。
そこで、本例では、例えば、シンセサイザ４により発振されるパイロット信号の周波数を増幅及び歪補償の対象となる信号（被補償信号）の周波数帯域の幅の端（左端、或いは、右端）又はその付近に位置する周波数に設定するように選ぶ。すると、信号経路Ｐ４の周波数特性は図２（ｂ）に示される移動後の周波数特性Ｒ２ｂに相当し、比較的に、広帯域な周波数範囲にわたって２つの信号経路Ｐ３、Ｐ４の周波数特性Ｑ２、Ｒ２ｂを一致（或いは、近似）させることができ、これにより、広帯域な歪補償を良好に実現することができる。なお、本例では、被補償信号の周波数帯域の幅が９６ＭＨｚである場合を示してある。
【００３５】
このように、歪除去回路２に設けられた信号経路Ｐ３の周波数特性と信号経路Ｐ４の周波数特性との関係に応じて、パイロット信号の周波数を被補償信号の周波数帯域の中央或いはその付近の位置に設定した方が２つの信号経路Ｐ３、Ｐ４の周波数特性が全体として近くなる場合や、或いは、パイロット信号の周波数を被補償信号の周波数帯域の端或いはその付近の位置に設定した方が２つの信号経路Ｐ３、Ｐ４の周波数特性が全体として近くなる場合があり、また、他の種々の場合があり得る。
このため、パイロット信号の周波数を適切に選ぶことにより、広帯域な歪補償を実現することができる。
【００３６】
一例として、制御回路７は、初期設定時或いは増幅などの動作停止時或いは動作中などに、歪除去回路２に設けられた２つの信号経路Ｐ３、Ｐ４の周波数特性が被補償信号の周波数帯域の全体から見て多く一致或いは近似するように、シンセサイザ４により発振されるパイロット信号の周波数を制御することや、パイロットレベル検出器６により信号レベルを検出する周波数を制御することを行う。
【００３７】
ここで、このような制御の態様としては、種々な態様が用いられてもよく、例えば、制御回路７がシンセサイザ４により発振されるパイロット信号の周波数を離散的或いは連続的に変化させて、歪除去後の増幅信号の周波数特性或いは歪除去後の増幅信号に含まれる残存した歪成分の周波数特性などに基づいて、良好なパイロット信号の周波数を検索して設定する態様や、又は、被補償信号の周波数帯域などのパラメータデータに応じてそれぞれのパラメータデータにとって良好なパイロット信号の周波数のデータを制御回路７などのメモリに記憶しておいて、制御回路７が被補償信号の周波数帯域を検出して当該検出結果に基づいて或いは外部の装置や人から入力された指示に従って、対応するパイロット信号の周波数を設定する態様や、又は、制御回路７が２つの信号経路Ｐ３、Ｐ４の一方又は両方の周波数特性を測定して当該測定結果に基づいて良好なパイロット信号の周波数を設定する態様や、又は、制御回路７が外部の装置や人から入力された指示に従ってパイロット信号の周波数を設定する態様などを用いることができる。
【００３８】
また、２つの信号経路Ｐ３、Ｐ４の周波数特性が被補償信号の周波数帯域の全体から見て多く一致或いは近似する態様としては、種々な態様が用いられてもよく、例えば、２つの信号経路Ｐ３、Ｐ４の周波数特性の差異を被補償信号の周波数帯域の全体にわたって積分或いは平均化した結果が最小に或いは比較的小さくなる態様や、又は、被補償信号の周波数帯域において、２つの信号経路Ｐ３、Ｐ４の周波数特性の差異の最大値が最小に或いは比較的小さくなる態様などを用いることができる。
【００３９】
以上のように、本例のフィードフォワード増幅器では、信号を主増幅器１４で増幅して当該主増幅器１４で発生した非線形な歪成分を検出する歪検出回路１と、歪検出回路１により検出された歪成分を補助増幅器１９を用いて増幅した後に主増幅器１４からの出力に注入することにより歪成分の相殺を行って増幅信号から歪成分を除去する歪除去回路２を有した構成において、パイロット信号の周波数を装置により自動的に或いは人により任意に設定することが可能である。
従って、本例のフィードフォワード増幅器では、パイロット信号を用いたフィードフォワード歪補償方式において、パイロット信号の周波数を適当な周波数位置に選ぶことにより、例えば、複数の周波数成分を有する被補償信号や広い周波数帯域幅を有する被補償信号などを増幅するような場合においても、広帯域な歪補償を精度よく実現することができる。
【００４０】
なお、本例のフィードフォワード増幅器では、歪検出回路１の機能により歪検出部が構成されており、歪除去回路２の機能により歪除去部が構成されており、レベル検出器３やシンセサイザ４や方向性結合器５やパイロットレベル検出器６や制御回路７の機能により制御部が構成されている。
【００４１】
ここで、本発明に係るフィードフォワード増幅器などの構成としては、必ずしも以上に示したものに限られず、種々な構成が用いられてもよい。また、本発明は、例えば、本発明に係る処理を実行する方法或いは方式や、このような方法や方式を実現するためのプログラムや当該プログラムを記録する記録媒体などとして提供することも可能であり、また、種々な装置やシステムとして提供することも可能である。
また、本発明の適用分野としては、必ずしも以上に示したものに限られず、本発明は、種々な分野に適用することが可能なものである。例えば、送信対象となる無線周波数などの信号を増幅する無線送信機や無線通信装置や無線通信システムなどに本発明を適用することが可能である。
【００４２】
また、本発明に係るフィードフォワード増幅器などにおいて行われる各種の処理としては、例えばプロセッサやメモリ等を備えたハードウエア資源においてプロセッサがＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）に格納された制御プログラムを実行することにより制御される構成が用いられてもよく、また、例えば当該処理を実行するための各機能手段が独立したハードウエア回路として構成されてもよい。
また、本発明は上記の制御プログラムを格納したフロッピー（登録商標）ディスクやＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ）−ＲＯＭ等のコンピュータにより読み取り可能な記録媒体や当該プログラム（自体）として把握することもでき、当該制御プログラムを当該記録媒体からコンピュータに入力してプロセッサに実行させることにより、本発明に係る処理を遂行させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の一実施例に係るフィードフォワード増幅器の構成例を示す図である。
【図２】パイロット信号の周波数を可変として広帯域な歪補償を実現する原理を説明するための図である。
【図３】フィードフォワード増幅器の構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００４４】
１・・歪検出回路、  ２・・歪除去回路、  ３・・レベル検出器、  ４・・シンセサイザ、  ５、１４ｂ、１６・・方向性結合器、  ６・・パイロットレベル検出器、  ７・・制御回路、  １１・・分配器、  １２、１７・・可変減衰器、  １３、１８・・可変移相器、  １４・・主増幅器、  １５、２０・・電力合成器、  １９・・補助増幅器、  １４ａ、１４ｃ・・増幅素子、  ３１・・発振器、  Ｐ１〜Ｐ４・・信号経路、
【図１】
2006157763.tif 000003
【図２】
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【図３】
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