(57)【要約】【課題】  主増幅器で発生する歪を補償する歪補償増幅器で、高精度で高効率な歪補償を実現する。【解決手段】  第１増幅部において増幅対象となる主信号からなる第１の信号を第１の主増幅器１６により増幅して当該第１の主増幅器で発生した歪を検出し、歪調整部において第１増幅部で検出された歪をベクトル調整し、第２増幅部において増幅対象となる主信号からなる第２の信号と歪調整部からの歪とを合成して当該合成信号を第２の主増幅器３６により増幅し、合成部において第１増幅部からの増幅信号と第２増幅部からの増幅信号を合成する。【選択図】  図１
2006304025.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主増幅器で発生する歪を補償する歪補償増幅器において、
増幅対象となる主信号からなる第１の信号を第１の主増幅器により増幅して当該第１の主増幅器で発生した歪を検出する第１増幅部と、
前記第１増幅部で検出された歪をベクトル調整する歪調整部と、
前記増幅対象となる主信号からなる第２の信号と前記歪調整部からの歪とを合成して当該合成信号を第２の主増幅器により増幅する第２増幅部と、
前記第１増幅部からの増幅信号と前記第２増幅部からの増幅信号を合成する合成部と、
を備えたことを特徴とする歪補償増幅器。
【請求項２】
請求項１に記載の歪補償増幅器において、
前記第１増幅部は、前記第１の主増幅器により増幅される前記第１の信号をベクトル調整する手段を有し、
前記第２増幅部は、前記第２の信号をベクトル調整する手段を有し、
当該歪補償増幅器は、前記第１増幅部におけるベクトル調整と前記歪調整部におけるベクトル調整と前記第２増幅部におけるベクトル調整を制御する手段を有する、
ことを特徴とする歪補償増幅器。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の歪補償増幅器において、
前記第２の主増幅器は、前記第１の主増幅器と比べて高いパワーの増幅器として構成された、
ことを特徴とする歪補償増幅器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号を増幅する増幅器で発生する歪を補償する歪補償増幅器に関し、特に、高精度な歪補償を実現する高効率な歪補償増幅器に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、移動体通信用の基地局装置や中継局装置では、所定の周波数間隔を有してそれぞれ適宜変調されている多数の搬送波を含むマルチキャリア信号を、高周波増幅した後に無線送信する。高周波増幅に用いる増幅器の線形性が十分に良好でないと、例えば相互変調歪など、各種の歪が発生する。この歪は、正常且つ高品質な通信を実現する上で支障になる。このため、マルチキャリア信号の増幅に用いる増幅器に対しては、マルチキャリア信号が属する周波数帯域の全体に亘って、良好な線形性が要求される。
【０００３】
マルチキャリア信号の増幅に適する超低歪な増幅器を実現する手法の一つとして、フィードフォワード（ＦＦ）増幅方式がある。
例えば、信号入力端から主増幅器を経て信号出力端に至る信号経路、即ち増幅すべき信号及び増幅した信号を伝送するための信号経路を、本線と呼ぶ。ＦＦ増幅方式では、本線上で主増幅器より後段にある点から分岐した信号と本線上で主増幅器より前段にある点から分岐した信号とを結合させる歪検出ループを設ける。これら両信号が経由した信号経路の電気長が互いに等しく、且つ、両信号が互いに同振幅で逆位相になっていれば、上述した信号結合動作によって、搬送波成分を打ち消して、主増幅器及びその周辺回路にて生じた歪に相当する信号を取り出すことができる。
ＦＦ増幅方式では、更に、歪補償ループを設け、歪検出ループにて取り出された信号即ち歪に相当する信号を本線上の信号に再結合させる。歪補償ループにおける信号遅延が本線上で補償されており、且つ、本線上の信号に含まれる歪成分と歪補償ループから得られる信号とが互いに同振幅で逆位相になるように歪補償ループ又は本線にて適宜振幅や位相の調整が行われると、上述した信号再結合動作によって、主増幅器にて発生した歪を補償することができる。
【０００４】
図５には、フィードフォワード増幅器（ＦＦ増幅器）の回路構成例を示してある。
本例のＦＦ増幅器では、３個のハイブリッド６１、６６、７１を利用して、歪検出ループＬ１及び歪補償ループＬ２を形成している。図５において、信号入力端ＩＮから主増幅器６４及び同軸遅延線６７を経て信号出力端ＯＵＴに至る信号経路が本線であり、信号入力端ＩＮから同軸遅延線６５を経てハイブリッド６６の出力端に至る信号経路が歪検出ループＬ１であり、ハイブリッド６６の出力端から補助増幅器７０を経てハイブリッド７１の出力端に至る信号経路が歪補償ループＬ２である。なお、ダミーロード８１、８２は、線路の特性インピーダンスと等しいインピーダンスを有しており、それぞれ、ハイブリッド６１の端子の終端、ハイブリッド７１の端子の終端に用いられている。また、主増幅器６４や補助増幅器７０は、それぞれ、例えば、複数の増幅素子９１ａ〜９１ｄ、９２ａ〜９２ｄを組み合わせて構成されている。
【０００５】
信号入力端ＩＮに信号として例えばマルチキャリア信号が印加されると、この信号はハイブリッド６１を介して可変減衰器６２及び可変移相器６３に入力され、これらによる振幅及び位相の調整を受け、更に、主増幅器６４により増幅される。主増幅器６４により増幅された信号は、ハイブリッド６６に入力されるとともに、同軸遅延線６７を介してハイブリッド７１に入力され、更に、ハイブリッド７１から信号出力端ＯＵＴを介して後段の回路に出力される。なお、同軸遅延線６７は、歪補償ループＬ２を構成する回路である特に補助増幅器７０にて発生する信号遅延を補償するための遅延線である。
また、信号入力端ＩＮから入力される信号は、ハイブリッド６１により２分岐される。２個の分岐信号は成分の周波数構成上は同じ信号であり、本線側に供給される分岐信号は主増幅器６４にて増幅されるのに対し、歪検出ループＬ１側に供給される分岐信号は、概ねその振幅のままハイブリッド６１から同軸遅延線６５を介してハイブリッド６６に供給される。同軸遅延線６５は、本線側の回路である特に主増幅器６４にて発生する信号遅延を補償するための遅延線である。同軸遅延線６５を介してハイブリッド６６に供給された信号は、ハイブリッド６６により歪成分を含む信号と結合される。
【０００６】
ハイブリッド６６は、主増幅器６４から出力される歪成分を含む信号を２分岐する。２個の分岐信号は成分の周波数構成上は同じ信号であり、一方の分岐信号は本線側に供給され、他方の分岐信号は歪補償ループＬ２側に供給される。ハイブリッド６６は、前記他方の分岐信号を歪補償ループＬ２に供給するに際し、この信号と同軸遅延線６５経由の信号とを結合させることにより、この信号中の搬送波成分をキャンセルし且つこの信号から歪成分を取り出す。
この結合の結果得られた信号は、ハイブリッド６６から、歪補償ループＬ２を構成する可変減衰器６８、可変移相器６９及び補助増幅器７０に供給され、可変減衰器６８及び可変移相器６９にて振幅及び位相の調整を受け、補助増幅器７０により増幅され、ハイブリッド７１に入力される。ハイブリッド７１に入力された信号は、ハイブリッド７１にて同軸遅延線６７経由の信号と結合されることで、歪がキャンセルされ、歪補償後の増幅信号が信号出力端ＯＵＴから出力される。
【０００７】
主増幅器６４からの出力信号の分岐と同軸遅延線６５経由の信号とを結合させることによって搬送波成分をキャンセルして主増幅器６４等で発生する歪を取り出すためには、主増幅器６４からの出力信号の分岐に含まれている所定個数の搬送波成分と、同軸遅延線６５経由の信号に含まれている同数の搬送波成分とが、ハイブリッド６６における結合時点で互いに同タイミング、同振幅、逆位相であることが必要となる。同軸遅延線６５は、搬送波成分同士を同タイミングにするための手段である。
【０００８】
他の例として、ＦＦ増幅方式より高効率な歪補償方式としてクロスキャンセル方式がある。概略的には、図５に示されるようなＦＦ増幅方式の主増幅器６４を２つの増幅器に分けて、主信号を合成して、歪成分のみをキャンセルする方式である。これは、図５に示されるようなＦＦ増幅方式と比較すると、歪成分を増幅する補助増幅器７０が不必要となるため、より効率が良くなる。
図６（ａ）には、クロスキャンセル方式の増幅器の回路構成例を示してある。
図５に示されるようなＦＦ増幅方式との大きな違いは、主増幅器６４と補助増幅器７０の代わりに、主増幅器６４を２つの増幅器に分け、第１の主増幅器１０４と第２の主増幅器１１０を使用している点である。ＦＦ増幅方式で使用していた補助増幅器７０は使用していない。また、ハイブリッド１１１として、３ｄＢカプラ若しくは合成器を使用する点も相違点である。なお、主増幅器１０４、１１０は、それぞれ、例えば、複数の増幅素子１３１ａ〜１３１ｃ、１３２ａ〜１３２ｃを組み合わせて構成されている。
【０００９】
本例のクロスキャンセル方式の増幅器では、３個のハイブリッド１０１、１０６、１１１を利用して、歪検出ループＬ１と歪補償ループＬ２を形成している。図６（ａ）において、信号入力端ＩＮから第１の主増幅器１０４及び同軸遅延線１０７を経て信号出力端ＯＵＴに至る信号経路が本線であり、信号入力端ＩＮから同軸遅延線１０５を経てハイブリッド１０６の出力端に至る信号経路が歪検出ループＬ１であり、ハイブリッド１０６の出力端から第２の主増幅器１１０を経てハイブリッド１１１の出力端に至る信号経路が歪補償ループＬ２である。なお、ダミーロード１２１、１２２は、線路の特性インピーダンスと等しいインピーダンスを有しており、それぞれ、ハイブリッド１０１の端子の終端、ハイブリッド１１１の端子の終端に用いられている。
【００１０】
クロスキャンセル方式の動作例を示す。
信号入力端ＩＮに信号として例えばマルチキャリア信号が印加されると、この信号はハイブリッド１０１を介して可変減衰器１０２及び可変移相器１０３に入力され、これらによる振幅及び位相の調整を受け、更に、第１の主増幅器１０４により増幅される。第１の主増幅器１０４により増幅された信号は、ハイブリッド１０６及び同軸遅延線１０７を介してハイブリッド１１１に入力される。このときに発生した本線の信号をＡ（この説明で、ベクトルを表す）とし、歪成分をＢ（この説明で、ベクトルを表す）とする。同軸遅延線１０７は、歪補償ループＬ２を構成する回路である特に第２の主増幅器１１０にて発生する信号遅延を補償するための遅延線である。
また、信号入力端ＩＮから入力される信号は、ハイブリッド１０１により２分岐される。２個の分岐信号は成分の周波数構成上は同じ信号であり、本線側に供給される分岐信号は第１の主増幅器１０４にて増幅されるのに対し、歪検出ループＬ１側に供給される分岐信号は、概ねその振幅のままハイブリッド１０１から同軸遅延線１０５を介してハイブリッド１０６に供給される。同軸遅延線１０５は、本線側の回路である特に第１の主増幅器１０４にて発生する信号遅延を補償するための遅延線である。同軸遅延線１０５を介してハイブリッド１０６に供給された信号は、ハイブリッド１０６により歪成分を含む信号と結合される。
【００１１】
ハイブリッド１０６は、第１の主増幅器１０４から出力される歪成分を含む信号を２分する。２個の分岐信号は成分の周波数構成上は同じ信号であり、一方の分岐信号は本線側に供給され、他方の分岐信号は歪補償ループＬ２側に供給される。ハイブリッド１０６は、前記他方の分岐信号を歪補償ループＬ２に供給するに際し、この信号と同軸遅延線１０５経由の信号とを結合させることにより、この信号中の搬送波成分をキャンセルし且つこの信号から歪成分を取り出す。
この結合の結果得られた信号は、ハイブリッド１０６から、歪補償ループＬ２を構成する可変減衰器１０８、可変移相器１０９及び補助増幅器１１０に供給され、可変減衰器１０８及び可変移相器１０９にて振幅及び位相の調整を受け、第２の主増幅器１１０により増幅され、ハイブリッド１１１に入力される。このときの本線の信号をＣ（この説明で、ベクトルを表す）とし、歪成分をＤ（この説明で、ベクトルを表す）とする。
第１の主増幅器１０４と第２の主増幅器１１０は同じ増幅器を使用しているため、主信号と歪成分の振幅は同じになるように、可変減衰器１０８にて微調整を行う。
【００１２】
図６（ａ）には、（ｉ）第１の主増幅器１０４で増幅された後の信号のスペクトルの例と、（ｉｉ）第２の主増幅器１１０で増幅された後の信号のスペクトルの例と、（ｉｉｉ）ハイブリッド１１１であるカプラにより合成された後の信号のスペクトルの例を示してある。
ここで、｜Ａベクトル｜＝｜Ｃベクトル｜であり、これらは主信号の振幅成分となる。また、｜Ｂベクトル｜＝｜Ｄベクトル｜であり、これらは歪成分の振幅成分となる。
また、Ａベクトルの位相をθ１とし、Ｂベクトルの位相をθ２とし、Ｃベクトルの位相をθ３とし、Ｄベクトルの位相をθ４とする。
本例では、それぞれの主信号成分の位相を同位相に調整することによって、主信号成分を合成させる。つまり、θ１＝θ３とする。
また、本例では、歪成分の位相を逆位相に調整することによって、歪成分をキャンセルさせる。つまり、例えば、θ２＝θ４−１８０度（°）とする。
図６（ｂ）には、歪成分の合成の様子の一例を示してある。
【００１３】
【特許文献１】特開２００４−１５５０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、従来においては、上述のようにＦＦ増幅方式と比べて高効率なクロスキャンセル方式により歪補償することが検討等されていたが、従来のクロスキャンセル方式では、本線の信号と歪成分とを別々に制御することができず、主信号成分を同位相にし且つ歪成分を逆位相にすることが非常に困難であった。
本発明は、このような従来の事情に鑑み為されたもので、高精度な歪補償を実現する高効率な歪補償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】
【００１５】
上記目的を達成するため、本発明に係る歪補償増幅器では、次のような構成により、主増幅器（第１の主増幅器、第２の主増幅器）で発生する歪を補償する。
すなわち、第１増幅部が、増幅対象となる主信号からなる第１の信号を第１の主増幅器により増幅して、当該第１の主増幅器で発生した歪を検出する。歪調整部が、前記第１増幅部で検出された歪をベクトル調整する。第２増幅部が、前記増幅対象となる主信号からなる第２の信号と前記歪調整部からの歪とを合成して、当該合成信号を第２の主増幅器により増幅する。合成部が、前記第１増幅部からの増幅信号と前記第２増幅部からの増幅信号を合成する。
従って、第１増幅部からの増幅信号と第２増幅部からの増幅信号を合成した結果として、歪が補償された増幅信号を得る構成において、歪調整部により歪を独立してベクトル調整することができるため、高精度な歪補償を実現することができる。また、例えば、ＦＦ増幅方式と比べて、補助増幅器が不要であるため、高効率化を実現することができる。
【００１６】
ここで、第１の信号と第２の信号とは、例えば、同じ主信号の成分を有する信号が用いられ、増幅対象となる主信号が分岐されてそれぞれの信号として用いられる。
また、ベクトル調整する手段としては、例えば、信号のレベルを変化させる手段や、信号の位相を変化させる手段や、これらの組み合わせが用いられる。
【００１７】
本発明に係る歪補償増幅器では、一構成例として、次のような構成とした。
すなわち、前記第１増幅部は、前記第１の主増幅器により増幅される前記第１の信号をベクトル調整する手段を有する。前記第２増幅部は、前記第２の信号をベクトル調整する手段を有する。
また、当該歪補償増幅器は、前記第１増幅部におけるベクトル調整と前記歪調整部におけるベクトル調整と前記第２増幅部におけるベクトル調整を制御する手段を有する。
従って、第１増幅部において、ベクトル調整することにより、歪検出の精度を向上させることができる。また、歪調整部におけるベクトル調整と第２増幅部におけるベクトル調整をそれぞれ独立して行うことにより、高精度な歪補償を実現することができる。
【００１８】
本発明に係る歪補償増幅器では、一構成例として、次のような構成とした。
すなわち、前記第２の主増幅器は、前記第１の主増幅器と比べて、高いパワーの増幅器として構成した。
従って、第１の主増幅器より後段に位置する第２の主増幅器のパワーを高くして利得を大きくすることにより、更に高効率化を図ることができる。
【００１９】
以下で、更に、歪補償増幅器の構成例を示す。
一構成例として、第１増幅部は、第１の信号を分配する手段と、一方の分配信号をベクトル調整する手段と、当該ベクトル調整後の信号を増幅する第１の主増幅器と、第１の主増幅器による増幅信号と他方の分配信号とを合成して当該増幅信号に含まれる歪を検出する手段を有する。
一構成例として、歪調整部は、歪をベクトル調整する手段を有する。
一構成例として、第２増幅部は、第２の信号をベクトル調整する手段と、当該ベクトル調整後の信号と歪調整部からの歪とを合成する手段と、当該合成信号を増幅する第２の主増幅器を有する。
一構成例として、合成部は、第１増幅部から出力される増幅信号と第２増幅部から出力される増幅信号とを合成する手段を有する。
一構成例として、合成部では、第１増幅部における第１の主増幅器で増幅された主信号（第１の信号）及び当該第１の主増幅器で発生した歪と、当該歪が歪調整部を介して第２増幅部を通ったものと、第２増幅部における第２の主増幅器により増幅された主信号（第２の信号）及び当該第２の主増幅器で発生した歪とを合成する。
【００２０】
一構成例として、第１の主増幅器により増幅される信号にパイロット信号を付加する手段と、合成部からの出力信号に含まれるパイロット信号のレベルを検出する手段と、当該検出されるパイロット信号のレベルに基づいて歪調整部におけるベクトル調整を制御する手段を有する。
或いは、合成部からの出力信号に含まれる歪のレベルを検出する手段と、当該検出される歪のレベルが小さくなるように歪調整部におけるベクトル調整を制御する手段を有する。
一構成例として、第１増幅部により検出される歪のレベルを検出する手段と、当該検出される歪のレベルが小さくなるように第１増幅部におけるベクトル調整を制御する手段を有する。
一構成例として、合成部からの出力信号に含まれる主信号のレベルを検出する手段と、当該検出される主信号のレベルが大きくなるように第２増幅部におけるベクトル調整を制御する手段を有する。
一構成例として、第２の主増幅器は、複数の増幅器を並列に設けて構成される。
一構成例として、第２の主増幅器は、第１の主増幅器と同一の増幅器を複数並列に設けて構成される。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように、本発明に係る歪補償増幅器によると、第１増幅部において増幅対象となる主信号からなる第１の信号を第１の主増幅器により増幅して当該第１の主増幅器で発生した歪を検出し、歪調整部において第１増幅部で検出された歪をベクトル調整し、第２増幅部において増幅対象となる主信号からなる第２の信号と歪調整部からの歪とを合成して当該合成信号を第２の主増幅器により増幅し、合成部において第１増幅部からの増幅信号と第２増幅部からの増幅信号を合成するようにしたため、高精度で高効率な歪補償を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】
【００２２】
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、本例の歪補償増幅器の回路構成例を示してある。
本例の歪補償増幅器は、可変移相器（第０の可変移相器）１と、可変減衰器（第０の可変減衰器）２と、前置増幅器（第１の前置増幅器）３と、ハイブリッド（第１のハイブリッド）１１と、同軸遅延線（第１の同軸遅延線）１２と、ハイブリッド（第４のハイブリッド）１３と、可変減衰器（第１の可変減衰器）１４と、可変移相器（第１の可変移相器）１５と、主増幅器（第１の主増幅器）１６と、ハイブリッド（第２のハイブリッド）１７と、ハイブリッド（第５のハイブリッド）２１と、可変減衰器（第２の可変減衰器）２２と、可変移相器（第２の可変移相器）２３と、同軸遅延線（第２の同軸遅延線）３１と、可変減衰器（第３の可変減衰器）３２と、可変移相器（第３の可変移相器）３３と、ハイブリッド（第６のハイブリッド）３４と、前置増幅器（第２の前置増幅器）３５と、主増幅器（第２の主増幅器）３６と、ハイブリッド（第３のハイブリッド）３７を備えている。
また、本例の歪補償増幅器は、制御を行うために、パイロット注入部４１と、ハイブリッド４２と、ハイブリッド４３と、パイロット検出部４４と、パワー検出部４５と、ハイブリッド４６と、整流器４７と、エラーレベル検出部４８と、ハイブリッド４９を備えている。
なお、本例では、信号のレベルを調整するために可変減衰器２、１４、２２、３２を用いるが、例えば、その代わりに、可変な利得で信号を増幅する可変増幅器を用いることも可能である。
【００２３】
図２（ａ）には、本例の歪補償増幅器における、第１メインルート、第２メインルート、歪ルートを示してあるとともに、第１のハイブリッド１１と第５のハイブリッド２１との間のループである第１ループ、第２のハイブリッド１７と第３のハイブリッド３７との間のループである第２ループ、第１のハイブリッド１１と第３のハイブリッド３７との間のループである合成ループを示してある。
概略的には、第１メインルートでは第１の主信号を増幅したものを伝送し、第２メインルートでは第２の主信号を増幅したものを伝送し、歪ルートでは歪を検出して伝送する。
また、第１ループでは第１の可変減衰器１４及び第１の可変移相器１５により歪検出のためのベクトル調整が行われ、第２ループでは第２の可変減衰器２２及び第２の可変移相器２３により歪のベクトル調整が行われ、合成ループでは第３の可変減衰器３２及び第３の可変移相器３３により主信号のベクトル調整が行われる。
【００２４】
本例の歪補償増幅器により行われる動作例を示す。
第１メインルートについて説明する。
入力端子ＩＮより入力された信号は、可変移相器１により位相が変化され、可変減衰器２により減衰され、前置増幅器３により増幅され、方向性結合器であるハイブリッド１１に入力される。本例では、前置増幅器３は、歪が発生しない程度の動作点で使用する。ハイブリッド１１により信号の一部を取り出して可変減衰器１４へ出力する。この信号は、可変減衰器１４により減衰され、可変移相器１５により位相が変化され、主増幅器１６により増幅される。この増幅信号は、方向性結合器であるハイブリッド１７を通過して、同軸遅延線３１を通って、方向性結合器であるハイブリッド３７に入力される。このときに増幅された本線の信号（主信号）をＡ（本例の説明で、ベクトルを表す）とし、歪成分をＢ（本例の説明で、ベクトルを表す）とする。
なお、第０の可変移相器１や第０の可変減衰器２や第１の前置増幅器３は、全体の利得や位相を調整するものであり、省略することも可能である。
【００２５】
第２メインルートについて説明する。
入力端子ＩＮにより入力された信号は、可変移相器１と可変減衰器２と前置増幅器３を通過して、方向性結合器であるハイブリッド１１に入力される。この信号は、更に、同軸遅延線１２を通過して、方向性結合器であるハイブリッド１３に入力される。この信号は、ハイブリッド１３で２分配され、一方の分配信号は、可変減衰器３２により減衰され、可変位相器３３により位相が変化され、方向性結合器であるハイブリッド３４に入力される。ハイブリッド３４では前記一方の分配信号と歪ルートの信号とが合成され、当該合成信号が、前置増幅器３５により増幅され、主増幅器３６により増幅され、ハイブリッド３７に入力される。本例では、第１の主増幅器１６と第２の主増幅器３６としては、同じ増幅器を使用しており、出力の電力が同じになるようなところで使用している。このときに増幅された本線の信号（主信号）をＣ（本例の説明で、ベクトルを表す）とし、歪成分をＤ（本例の説明で、ベクトルを表す）とする。
なお、前置増幅器３５は、省略することも可能である。
【００２６】
歪ルートについて説明する。
入力端子ＩＮにより入力された信号は、可変移相器１と可変減衰器２と前置増幅器３を通過して、方向性結合器であるハイブリッド１１に入力される。ハイブリッド１１により分けられた信号の一つは同軸遅延線１２を通過してハイブリッド１３に入力され、ハイブリッド１３で分配された信号の一つが方向性結合器であるハイブリッド２１に入力される。ハイブリッド１１により分けられた信号のもう一方は、可変減衰器１４、可変移相器１５、第１の主増幅器１６を通って、方向性結合器であるハイブリッド１７に入力され、ハイブリッド１７で信号の一部を取り出したものがハイブリッド２１に入力される。このとき、同軸遅延線１２側を通った経路の信号と第１の主増幅器１６側を通った経路の信号とが同振幅で逆位相の関係になるように、可変減衰器１４における可変な減衰量及び可変移相器１５における可変な位相変化量が調整される。このような調整により、本線の信号（主信号）はキャンセルされ、第１の主増幅器１６で発生した歪成分の一部のみがハイブリッド２１から出力される。
【００２７】
ハイブリッド２１から出力された歪成分は、可変減衰器２２により減衰され、可変移相器２３により位相が変化され、方向性結合器であるハイブリッド３４に入力される。この歪成分は、ハイブリッド３４で第２メインルートの信号と合成され、当該合成信号が前置増幅器３５及び主増幅器３６を通過してハイブリッド３７に入力される。このときに増幅された歪成分（歪ルートのもの）の信号をＥ（本例の説明で、ベクトルを表す）とする。
なお、本例では、歪成分Ｅは本線の信号（主信号）と比較して非常に電力が小さいため、これによる歪は発生しないとみなす。
第１メインルートの信号Ａ、Ｂと第２メインルートの信号Ｃ、Ｄと歪ルートの信号Ｅが合成されたものが、歪補償後の増幅信号として出力端子ＯＵＴから出力される。
【００２８】
制御系について説明する。
なお、本例の制御は、例えば制御部（図示せず）により行われる。
第１ループの制御のために、第５のハイブリッド２１の後段に方向性結合器（カプラ）であるハイブリッド４６を設けてあり、第５のハイブリッド２１から出力される歪成分の信号の一部をハイブリッド４６により取り出す。そして、取り出した信号を整流器４７を介してエラーレベル検出部４８に入力し、当該信号のレベル（歪成分のレベル）を検出する。本例では、検出される歪成分のレベル（エラーレベル）が小さくなるように（例えば、最小になるように）、第１の可変減衰器１４における可変な減衰量や第１の可変移相器１５における可変な位相変化量を調整する。
【００２９】
第２ループの制御のために、第１の可変移相器１５と第１の主増幅器１６との間に方向性結合器（カプラ）であるハイブリッド４２を設けてあり、パイロット注入部４１で発生させた所定の周波数を有するパイロット信号をハイブリッド４２を介して第１メインルートの信号に注入する。また、第３のハイブリッド３７の後段に方向性結合器（カプラ）であるハイブリッド４３を設けてあり、このハイブリッド４３により出力信号の一部を取り出して、取り出した信号に含まれるパイロット信号の成分のレベル（パイロットレベル）をパイロット検出部４４により検出する。このようにしてパイロット信号を監視して、第２の可変減衰器２２における可変な減衰量や第２の可変移相器２３における可変な減衰量を調整する。例えば、主増幅器１６、３６や前置増幅器３５の特性が把握されているような場合に、パイロットレベルを所定の値に近づけるように調整する。
他の例として、第２ループの制御のために、第３のハイブリッド３７の後段に方向性結合器（カプラ）であるハイブリッド４９を設けてあり、このハイブリッド４９により出力信号の一部を取り出して、取り出した信号に含まれる歪成分のレベル（例えば、パワー）をパワー検出部４５により検出する。そして、検出される歪成分のレベルが小さくなるように（例えば、最小になるように）、第２の可変減衰器２２における可変な減衰量や第２の可変移相器２３における可変な位相変化量を調整する。
【００３０】
合成ループの制御のために、第３のハイブリッド３７の後段に方向性結合器（カプラ）であるハイブリッド４９を設けてあり、このハイブリッド４９により出力信号の一部を取り出して、取り出した信号に含まれる主信号のレベル（例えば、パワー）をパワー検出部４５により検出する。このようにして出力信号に含まれる主信号のレベルを監視して、このレベルが大きくなるように（例えば、最大になるように）、第３の可変減衰器３２における可変な減衰量や第３の可変移相器３３における可変な位相変化量を調整する。
【００３１】
なお、制御系における制御は、例えば、検出されたレベルに基づくソフトウエア制御などにより実現することができる。また、例えば、前回における歪補償増幅器の電源オフ時の設定値（減衰量や位相変化量）を記憶しておいて次回の電源オン時に設定するなどのように、記憶した値を設定してから検出レベルに基づく制御を行うようなことも可能である。
図２（ｂ）には、本例の歪補償増幅器の出力端付近について他の構成例を示してあり、具体的には、第３のハイブリッド３７として３ｄＢカプラ５１を使用し、その出力端ＯＵＴとは異なる出力端子にパワー検出部５２を設けたものを示してある。この場合、例えば、パワー検出部５２により検出されるパワーが小さくなるように（例えば、最小になるように）、制御することが可能である。
【００３２】
次に、主信号や歪成分の信号の様子の具体例を示す。
上述のように、第３の方向性結合器３７には、本線の信号（主信号）Ａ、Ｃと歪成分の信号Ｂ、Ｄ、Ｅが入力される。
ここで、Ａベクトルの位相をθ１とし、Ｂベクトルの位相をθ２とし、Ｃベクトルの位相をθ３とし、Ｄベクトルの位相をθ４とし、Ｅベクトルの位相をθ５とし、ＤベクトルとＥベクトルを合成したもの（Ｄ＋Ｅ）の位相をθ６とする。
【００３３】
主信号Ａ、Ｃについて説明する。
入力端子ＩＮにより入力された信号は第１のハイブリッド１１にて２つの信号に分けられ、一方の信号は第１の主増幅器１６で増幅され同軸遅延線３１を通り第３のハイブリッド３７に入力される（この信号がＡとなる）。他方の信号は同軸遅延線１２を通過し第３の可変減衰器３２や第３の可変移相器３３などを通過し第２の主増幅器３６により増幅されて第３のハイブリッド３７に入力される（この信号がＣとなる）。このとき、第１の主増幅器１６や同軸遅延線３１を通った経路の信号Ａと、同軸遅延線１２や第２の主増幅器３６を通った経路の信号とが同振幅で同位相の関係になるように、第３の可変減衰器３２や第３の可変移相器３３を調整する。このような調整により、主信号の成分は互いに強め合うように合成される。
図３（ａ）には、主信号Ａ、Ｃの合成の様子の一例を示してある。本例では、｜Ａ｜＝｜Ｃ｜及びθ１＝θ３に調整されることで、合成結果として、２倍の振幅（２｜Ａ｜）を有する主信号が出力される。
【００３４】
歪成分の信号Ｂ、Ｄ、Ｅについて説明する。
第１の主増幅器１６にて発生した歪成分の信号は第２のハイブリッド１７により２つに分けられる。一方は同軸遅延線３１を通って第３のハイブリッド３７に入力される（この歪成分がＢとなる）。もう一方は、第５のハイブリッド２１にて取り出されて振幅や位相が調整された後に、第６のハイブリッド３４にて同軸遅延線１２側を通ってきた信号と合成され、その後、当該合成信号が第２の主増幅器３６にて増幅されて第３のハイブリッド３７に入力される（この歪成分が（Ｄ＋Ｅ）となる）。このとき、同軸遅延線３１側を通った経路の歪成分の信号Ｂと、第２の主増幅器３６側を通った経路の歪成分の信号（Ｄ＋Ｅ）とが同振幅で逆位相の関係になるように、第２の可変減衰器２２や第２の可変移相器２３を調整する。このような調整により、歪成分の信号Ｂ、（Ｄ＋Ｅ）は全体として消去（キャンセル）され、第３のハイブリッド３７からの出力信号には歪成分が含まれなくなる。
図３（ｂ）には、本例のように２つの主増幅器１６、３６として同一の増幅器を使用した場合における、歪成分の信号Ｂ、Ｄ、Ｅの合成の様子の一例を示してある。本例では、例えば、｜Ｂ｜＝｜Ｄ｜、θ２＝θ４、｜Ｅ｜＝２｜Ｂ｜、θ５＝θ４−１８０度（°）に調整されることで、合成結果として、歪成分の信号のレベルがゼロとなる。
【００３５】
ここで、本例では、２つの主増幅器１６、３６として、同一の特性を有するものを使用したが、例えば、異なる特性を有する増幅器を使用することも可能である。
図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）には、２つの主増幅器１６、３６として異なる特性を有する増幅器が使用される場合における、歪成分の信号Ｂ、Ｄ、Ｅの合成の様子の例を示してある。
図４（ａ）では、例えば、｜Ｂ｜＝｜Ｄ＋Ｅ｜及びθ６＝θ２−１８０度（°）に調整されることで、合成結果として、歪成分の信号のレベルがゼロとなる。
図４（ｂ）では、例えば、｜Ｂ｜＝｜Ｄ＋Ｅ｜、｜Ｄ｜＝｜Ｅ｜、θ２−θ４＝θ４−θ５＝３６０度（°）−θ２＋θ５＝１２０度（°）に調整されることで、合成結果として、歪成分の信号のレベルがゼロとなる。
図４（ｃ）では、例えば、｜Ｂ｜＝｜Ｄ＋Ｅ｜及びθ６＝θ２−１８０度（°）に調整されることで、合成結果として、歪成分の信号のレベルがゼロとなる。
【００３６】
また、好ましい構成例として、第１の主増幅器１６に対して第２の主増幅器３６の方が出力レベル（例えば、パワー）が大きいような構成を用いることができる。
具体的な回路構成例としては、同一の増幅器を並列に複数設けて第２の主増幅器３６を構成することができ、一例として、第１の主増幅器１６と同一の増幅器を並列に複数設けて第２の主増幅器３６を構成することができる。
【００３７】
以上のように、本例の歪補償増幅器では、２つ以上の同じ増幅器或いは異なる増幅器を用いて、必要な主信号を合成するとともに、歪成分をキャンセルすることで、歪補償を行う。
例えば、主信号については、第１の主増幅器１６を通った主信号Ａと第２の主増幅器３６を通った主信号Ｃとを合成して、主信号のレベルが増幅されるようにする。また、歪成分の信号については、第１の主増幅器１６で発生した歪成分Ｂと、この歪成分が第２の主増幅器３６を通った歪成分Ｅと、第２の主増幅器３６で発生した歪成分Ｄとを合成して、歪成分がキャンセルされるようにする。また、主信号と歪成分について、各々、位相と振幅を制御することができるようにする。これにより、必要な主信号のみが増幅されるようにして、歪成分がキャンセルされるようにすることができる。
【００３８】
従って、本例の歪補償増幅器では、本線の信号（主信号）と歪成分の信号についてそれぞれ別々に振幅や位相を制御することができ、これにより、細かい制御が可能となり、主増幅器１６、３６において発生する相互変調歪などを高精度に補償することができる。また、本例の歪補償増幅器では、例えば、ＦＦ増幅方式では必要な補助増幅器を必要としないため、ＦＦ増幅方式と比べて高効率化を図ることができる。
【００３９】
ここで、本発明に係る歪補償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。
また、本発明に係る歪補償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】
【００４０】
【図１】本発明の一実施例に係る歪補償増幅器の構成例を示す図である。
【図２】（ａ）は歪補償増幅器におけるルート及びループを示す図であり、（ｂ）は歪補償増幅器の構成例を示す図である。
【図３】（ａ）及び（ｂ）は合成の様子の例を示す図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は合成の様子の例を示す図である。
【図５】フィードフォワード増幅器の構成例を示す図である。
【図６】（ａ）はクロスキャンセル方式の増幅器の構成例を示す図であり、（ｂ）は合成の様子の例を示す図である。
【符号の説明】
【００４１】
１、１５、２３、３３、６３、６９、１０３、１０９・・可変移相器、  ２、１４、２２、３２、６２、６８、１０２、１０８・・可変減衰器、  ３、３５・・前置増幅器、  １１、１３、１７、２１、３４、３７、４２、４３、４６、４９、６１、６６、７１、１０１、１０６、１１１・・ハイブリッド、  １２、３１、６５、６７、１０５、１０７・・同軸遅延線、  １６、３６、６４、１０４、１１０・・主増幅器、  ４１・・パイロット注入部、  ４４・・パイロット検出部、  ４５、５２・・パワー検出部、  ４７・・整流器、  ４８・・エラーレベル検出部、  ５１・・３ｄＢカプラ、  ７０・・補助増幅器、  ８１、８２、１２１、１２２・・終端抵抗、  ９１ａ〜９１ｄ、９２ａ〜９２ｄ、１３１ａ〜１３１ｃ、１３２ａ〜１３２ｃ・・増幅素子、
【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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