(57)【要約】【課題】  複数のドハティ増幅器に対して１つの歪補償器での歪補償が可能な高周波増幅器を提供する。【解決手段】  入力信号が供給される入力端子Ｐｉｎと、入力信号を分配する第1分配器２と、第２分配器５、キャリアアンプ６、ピークアンプ７、第２合成器１１、並びにドレイン電源８およびゲート電源１０を各々備え、複数設けられたドハティ増幅器４と、ドハティ増幅器４の各々の出力信号を合成する第１合成器１２と、入力端子Ｐｉｎと第１分配器３との間に設けられ、ドハティ増幅器４で発生する非線形歪の歪補償を入力信号に対して与える歪補償器２と、ピークアンプ７とドレイン電源８との間に設けられ、ドレイン電流を検出する電流検出器９と、電流検出器９においてピークアンプ７のうちの１つにドレイン電流が流れたことを検出した際、全ての前記ゲート電源１０を制御して全てのピークアンプ７を動作させるゲート電源制御器１３とを具備する。【選択図】  図１
2011211655.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号が供給される入力端子と、
前記入力信号を分配する第1分配器と、
前記第1分配器で分配された前記入力信号を分配する第２分配器、前記第２分配器で分配された前記入力信号を増幅するキャリアアンプおよびピークアンプ、前記キャリアアンプおよび前記ピークアンプの出力信号を合成する第２合成器、並びに前記ピークアンプのバイアスを調整するドレイン電源およびゲート電源を各々備え、且つ互いに並列接続された複数のドハティ増幅器と、
前記ドハティ増幅器の各々の出力信号を合成する第１合成器と、
前記入力端子と前記第１分配器との間に設けられ、前記ドハティ増幅器で発生する非線形歪の歪補償を前記入力信号に対して与える歪補償器と、
前記ドハティ増幅器の各々の前記ピークアンプと前記ドレイン電源との間に設けられ、前記ドレイン電流を検出する電流検出器と、
前記電流検出器において前記ピークアンプのうちの１つに前記ドレイン電流が流れたことを検出した際、全ての前記ゲート電源を制御して全ての前記ピークアンプを動作させるゲート電源制御器と、
を具備することを特徴とする高周波増幅器。
【請求項２】
更に、前記歪補償器と前記第１分配器との間に設けられ、前記入力端子に入力される前記入力信号の大きさを検出する入力信号検出器を備え、
前記ゲート電源制御器は、前記入力信号検出器で検出された前記入力信号が一定以上の大きさの時に、前記複数のドハティ増幅器の各々の前記ゲート電源を制御して全ての前記ピークアンプを動作させること、
を特徴とする請求項１記載の高周波増幅器。
【請求項３】
前記第１合成器で合成された出力信号を前記歪補償器にフィードバックすることを特徴とする請求項１または２記載の高周波増幅器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドハティ増幅器を用いた高周波増幅器に関する。
【背景技術】
【０００２】
ドハティ増幅器は、入力信号を分配する分配器と、例えばＡ級またはＡＢ級にバイアスされ入力信号が小さい状態から動作するキャリア増幅器と、ドレイン電源とゲート電源と接続し、例えばこの２つの電源によりＢ級またはＣ級にバイアスされ、入力信号が十分大きい場合に動作するピーク増幅器と、を含んで構成されており、増幅された信号は合成器で合成された後、出力信号を出力する。
【０００３】
しかし、２つのアンプを介して増幅する際や、キャリアアンプのみの動作から２つのアンプでの動作へと切り替わる際などに、ＡＭ／ＡＭ（振幅−振幅）特性やＡＭ／ＰＭ（振幅−位相）特性の非線形性、メモリ効果などに起因する非線形歪が発生してしまう。そこで、非線形歪を軽減する歪補償器を用いたドハティ増幅器である高周波増幅器が開示されている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１に記載されている高周波増幅器１０１は、図４に示すように、入力信号が供給されると、まず歪補償器１０２、第１分配器１０３を介して遅延調整部１０４とバイアス制御部１０６に入力信号が供給される。
【０００５】
そして、バイアス制御部１０６に供給された電力は、バイアス制御部１０６内に設けられ、入力信号が小さい場合にＣ級にバイアスし、入力信号が大きい場合にＡＢ級にバイアスするように、入力信号とゲート電源（図示せず）とを対応付けて記憶しているバイアス制御テーブルにより、供給された入力信号に応じてドハティ増幅器１０５のピークアンプのゲート電源を制御する。
【０００６】
また、遅延調整部１０４に供給された入力信号はドハティ増幅器１０５に供給され、増幅して出力信号を出力する。そして、出力信号は第２分配器１０７を介して歪検出部１０８へ供給され、出力信号の非線形歪を検出し、制御部１０９へ情報伝達する。その後、非線形歪の電力の情報に基づいてバイアス制御テーブルを適応的に更新し、同時に歪補償器１０２も適応的に更新する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−１３１１８６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１に記載の高周波増幅器１０１では、出力信号を更に大きくする場合、複数のドハティ増幅器１０５を並列動作させ、複数のドハティ増幅器１０５に対して１つの歪補償器１０２を用いると、ピークアンプの動作するタイミングが個々のドハティ増幅器１０５によって異なるため、歪補償器１０２による歪補償量は、１つのドハティ増幅器に対して１つの歪補償器１０２を用いた際の歪補償量と比較すると低下してしまう。
【０００９】
そこで本発明では、複数のドハティ増幅器に対して１つの歪補償器で歪補償を可能とする高周波増幅器を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の一態様の高周波増幅器は、入力信号が供給される入力端子と、前記入力信号を分配する第１分配器と、前記第１分配器で分配された前記入力信号を分配する第２分配器、前記第２分配器で分配された前記入力信号を増幅するキャリアアンプおよびピークアンプ、前記キャリアアンプおよび前記ピークアンプの出力信号を合成する第２合成器、並びに前記ピークアンプのバイアスを調整するドレイン電源およびゲート電源を各々備え、且つ互いに並列接続された複数のドハティ増幅器と、前記複数のドハティ増幅器の各々の出力信号を合成する第１合成器と、前記入力端子と前記第１分配器との間に設けられ、前記ドハティ増幅器で発生する非線形歪の歪補償を前記入力信号に対して与える歪補償器と、前記ドハティ増幅器の各々の前記ピークアンプと前記ドレイン電源との間に設けられ、前記ドレイン電流を検出する電流検出器と、前記電流検出器において前記ピークアンプのうちの１つに前記ドレイン電流が流れたことを検出した際、全ての前記ゲート電源を制御して全ての前記ピークアンプを動作させるゲート電源制御器とを具備することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明では、複数のドハティ増幅器に対して１つの歪補償器で歪補償を可能とする高周波増幅器を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る高周波増幅器の概略図。
【図２】本発明の第２実施形態に係る高周波増幅器の概略図。
【図３】ドハティ増幅器の変形例の概略図。
【図４】従来の高周波増幅器の概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態に係る高周波増幅器を、図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
（第１実施形態）
まず、本発明の第１実施形態に係る高周波増幅器１について、図１を参照して説明する。図１に示すように、高周波増幅器１は、入力信号Ｐｉｎに非線形歪の逆特性を与える歪補償器２と、歪補償された入力信号をｎ分配する第１分配器３と、並列に配置され、ｎ分配された入力信号を各々、増幅する複数のドハティ増幅器４１、４２、…４ｎと、複数のドハティ増幅器４１、４２、…４ｎの出力を合成する第１合成器１２とを備えている。
【００１５】
複数のドハティ増幅器４１、４２、…４ｎの各々は、第１分配器３で分配された入力信号を２つの信号に分配する第２分配器５１、５２、…５ｎと、第２分配器５１、５２、…５ｎで分配された入力信号をそれぞれ増幅するキャリアアンプ６１、６２、…６ｎおよびピークアンプ７１、７２、…７ｎと、キャリアアンプ６１、６２、…６ｎおよびピークアンプ７１、７２、…７ｎの出力信号を合成する第２合成器１１１、１１２、…１１ｎと、ピークアンプ７１、７２、…７ｎに対して電力を供給するドレイン電源８１、８２、…８ｎおよびゲート電源１０１、１０２、…１０ｎとを有する。
【００１６】
また、高周波増幅器１は、ドハティ増幅器４１、４２、…４ｎの各々のピークアンプ７１、７２、…７ｎとドレイン電源８１、８２、…８ｎとの間に設けられ、ピークアンプ７１、７２、…７ｎに流れるドレイン電流を検出する電流検出器９１、９２、…９ｎと、電流検出器９１、９２、…９ｎからの情報を基にドハティ増幅器４１、４２、…４ｎの各々のゲート電源１０１、１０２、…１０ｎを制御するゲート電源制御器１３とで構成される。
【００１７】
次に、この高周波増幅器の動作を説明する。まず、入力端子Ｐｉｎに、振幅変動（包絡線変動）を伴う高周波信号が入力される。ここでの高周波信号は、所定の帯域を有する広帯域変調信号であり、例えば携帯電話のＷ−ＣＤＭＡ信号や地上デジタル放送用信号等を用いることができる。
【００１８】
そして、入力信号は歪補償器２に入力され、歪補償器２ではドハティ増幅器４１、４２、…４ｎによって発生する非線形歪に対する逆特性を入力信号に与えて歪補償を行う。ここで使用する歪補償器２は、第１合成器１２から出力される出力信号の非線形歪の情報を基に、適応的に更新しながら入力端子Ｐｉｎから入力された入力信号の歪補償を行っている。なお、出力信号の非線形歪の情報が無くとも歪補償を行うことが可能な歪補償器２を用いることも可能である。
【００１９】
歪補償器２で歪補償された入力信号は第１分配器３に入力され、第１分配器３で入力信号を複数のドハティ増幅器４１、４２、…４ｎにｎ分配する。
【００２０】
第１分配器３でｎ分配された入力信号は、複数のドハティ増幅器４１、４２、…４ｎの第２分配器５１、５２、…５ｎに入力される。第２分配器５１、５２、…５ｎでは、２つの入力信号に分配され、一方の入力信号がキャリアアンプ６１、６２、…６ｎに入力され、キャリアアンプ６１、６２、…６ｎで増幅され、他方の入力信号がピークアンプ７１、７２、…７ｎに入力され、ピークアンプ７１、７２、…７ｎで増幅される。
【００２１】
キャリアアンプ６１、６２、…６ｎは、例えばＡ級またはＡＢ級にバイアスされており、ピークアンプ７１、７２、…７ｎは、電力を供給するドレイン電源８１、８２、…８ｎとゲート電源１０１、１０２、…１０ｎにより、例えばＢ級またはＣ級にバイアスされている。
【００２２】
電流検出器９１、９２、…９ｎは、ドレイン電源８１、８２、…８ｎからピークアンプ７１、７２、…７ｎに流れるドレイン電流を検出し、その情報をゲート電源制御器１３へと伝達する。
【００２３】
そして、ゲート電源制御器１３は、複数のドハティ増幅器４１、４２、…４ｎに備えられた電流検出器９１、９２、…９ｎの情報から、複数のピークアンプ７１、７２、…７ｎのうち１つが動作を開始した時点、すなわちドレイン電源８１、８２、…８ｎからピークアンプ７１、７２、…７ｎへのいずれか１つに電流が流れ始めたことを検出すると、全てのドハティ増幅器４１、４２、…４ｎのピークアンプ７１、７２、…７ｎが動作するようにゲート電源１０１、１０２、…１０ｎの制御を行い、ピークアンプ７１、７２、…７ｎの動作タイミングを揃える。
【００２４】
複数のドハティ増幅器４１、４２、…４ｎの各々のキャリアアンプ６１、６２、…６ｎおよびピークアンプ７１、７２、…７ｎが動作し、キャリアアンプ６１、６２、…６ｎとピークアンプ７１、７２、…７ｎで増幅された出力信号は、第２合成器１１により合成されてドハティ増幅器４１、４２、…４ｎから出力される。
【００２５】
次に、複数のドハティ増幅器４１、４２、…４ｎから出力された出力信号は第１合成器１２により、１つに合成され、出力端子Ｐｏへと出力される。
【００２６】
また、第１合成器１２の出力信号は、歪補償器２にフィードバックされ、第１合成器１２からの出力信号の非線形歪の情報を基に、適応的に更新しながら入力端子Ｐｉｎから入力された入力信号の歪補償を行う。
【００２７】
以上、第１実施形態によれば、複数のドハティ増幅器４１、４２、…４ｎの各々のドレイン電源８１、８２、…８ｎとピークアンプ７１、７２、…７ｎとの間に電流検出器９１、９２、…９ｎをそれぞれ設けてピークアンプ７１、７２、…７ｎの動作電流をゲート電源制御器１３へ伝達し、ゲート電源制御器１３でピークアンプ７１、７２、…７ｎのうちの１つが動作開始状態となったと判断されると、全てのピークアンプ７１、７２、…７ｎを動作させるためにとゲート電源１０１、１０２、…１０ｎの制御を行い、ピークアンプ７１、７２、…７ｎの動作タイミングを揃えている。そのため、複数のピークアンプ７１、７２、…７ｎの動作タイミングが揃えられるため、第１合成器１２の合成後の出力信号に含まれる複数のピークアンプ７１、７２、…７ｎから発生する非線形歪の発生タイミングを揃えることができるため、複数のドハティ増幅器に対して１つの歪補償器での歪補償が可能となる。
【００２８】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る高周波増幅器２０について、図２を参照して説明する。本実施形態は、歪補償器２と第１分配器３の間に入力信号検出器１４を設け、ゲート電源制御器１３は入力信号検出器１４からの情報を基に、複数のドハティ増幅器４１、４２、…４ｎの全てのゲート電源１０１、１０２、…１０ｎの制御を行っている点で第１実施形態と異なり、その他の構成部分については、同様の構成を有している。従って、以下の説明においては、第１実施形態と同様の構成部分については、詳細説明を省略して異なる構成部分についてのみ説明する。
【００２９】
入力信号検出器１４は、歪補償器２により歪補償が行われた入力信号の大きさ（レベル）を検出し、ゲート電源制御器１３へ伝達する。ゲート電源制御器１３では、基準信号レベルと入力信号レベルとを比較しており、入力信号がある一定以上の大きさ（基準信号レベル以上）になった時に全てのゲート電源１０１、１０２、…１０ｎを制御して、全てのピークアンプ７１、７２、…７ｎを動作させる。これにより、複数のドハティ増幅器４１、４２、…４ｎのピークアンプ７１、７２、…７ｎの動作開始のタイミングを揃える。
【００３０】
以上、第２実施形態によれば、電流検出器９１、９２、…９ｎからの情報の伝達だけでなく、歪補償器２と第１分配器３の間に入力信号検出器１４を設けて、入力信号の大きさを検出し、入力信号が一定以上の大きさになった時にゲート電源制御器１３により全てのゲート電源１０１、１０２、…１０ｎを制御して、全てのピークアンプ７１、７２、…７ｎを動作させる。これにより、複数のドハティ増幅器４１、４２、…４ｎのピークアンプ７１、７２、…７ｎの動作開始タイミングが揃うため、複数のドハティ増幅器４１、４２、…４ｎにより増幅された出力信号を全て同時に出力することが可能になるため、第１合成器１２で複数の出力信号を合成する際に非線形歪の発生を更に低減させることができるため、複数のドハティ増幅器に対して１つの歪補償器での歪補償が可能となる。
【００３１】
上記実施形態では、複数のドハティ増幅器４１、４２、…４ｎの各々が、１つのキャリアアンプ６１、６２、…６ｎと１つのピークアンプ７１、７２、…７ｎの例で説明したが、図３に示すように、複数のドハティ増幅器４１、４２、…４ｎの各々が、１つのキャリアアンプ６１、６２、…６ｎと複数のピークアンプ７ｎ−１、７ｎ−２、…７ｎ−ｍとで構成されても良い。この場合には、複数のピークアンプ７ｎ−１、７ｎ−２、…７ｎ−ｍは、第３分配器１３ｎと第３合成器１４ｎとの間に並列に設けられる。
【００３２】
また、ここでは、ドレイン電源８、電流検出器９、ゲート電源１０については、図示を省略したが、ピークアンプ７ｎ−１、７ｎ−２、…７ｎ−ｍの各々には、図１と同様に、ドレイン電源８ｎ−１、８ｎ−２、…８ｎ−ｍ、電流検出器９ｎ−１、９ｎ−２、…９ｎ−ｍ、ゲート電源１０ｎ−１、１０ｎ−２、…１０ｎ−ｍが設けられている。
【符号の説明】
【００３３】
１、２０、１０１…高周波増幅器
２、１０２…歪補償器
３、１０３…第１分配器
４１、４２、４ｎ、１０５…ドハティ増幅器
５１、５２、５ｎ、１０７…第２分配器
６１、６２、６ｎ…キャリアアンプ
７１、７２、７ｎ、７ｎ−１、７ｎ−２、７ｎ−ｍ…ピークアンプ
８１、８２、８ｎ…ドレイン電源
９１、９２、９ｎ…電流検出器
１０１、１０２、１０ｎ…ゲート電源
１１１、１１２、１１ｎ…第２合成器
１２…第１合成器
１３…ゲート電源制御器
１４…入力信号検出器
１３ｎ…第３分配器
１４ｎ…第３合成器
１０４…遅延調整部
１０６…バイアス制御部
１０８…歪検出部
１０９…制御部
Ｐｉｎ…入力端子
Ｐｏ…出力端子
【図１】
2011211655.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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