(57)【要約】【課題】低出力時であっても電力効率の低下を確実に防止し得る歪補償増幅装置を提供する。【解決手段】アダプティブプリディストーション歪補償方式を採用した歪補償増幅装置において、データ処理部１０Ａは電力測定器６で測定した入力信号レベルが予め設定した閾値を超えているか否かを判断し、その判断結果に基づいてスイッチ切替信号を電力増幅器５Ａへ出力する。電力増幅器５Ａは複数段の増幅器からなり、最終段の主増幅器は複数の増幅素子を並列に接続すると共に上記スイッチ切替信号によって複数の増幅素子を切替えるスイッチング素子を備えている。上記主増幅器は、スイッチ切替信号によってスイッチング素子を切替え、入力信号レベルが閾値を超えているときは全ての増幅素子を選択して入力信号を増幅し、閾値より小さいときは一部の増幅素子を選択し、他の増幅素子の電源を遮断する。【選択図】      図１
2008172511.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アダプティブプリディストーション歪補償方式を採用し、並列に配置された複数の増幅素子に分配器によって入力信号を分配し、分配された入力信号を各増幅素子によって増幅する電力増幅器を備えた歪補償増幅装置において、
前記入力信号のレベルを測定する電力測定器と、前記電力測定器により測定された入力信号レベルが予め設定した閾値を超えているか否かを判断し、その判断結果に基づいてスイッチ切替信号を前記電力増幅器へ出力するデータ処理部とを具備し、
前記電力増幅器は、前記入力信号レベルが閾値を超えているときは前記複数の増幅素子の全てを選択して入力信号を増幅し、前記入力信号レベルが閾値より小さいときは前記複数の増幅素子の一部の増幅素子を選択するように前記スイッチ切替信号によって切替動作するスイッチング素子と、前記スイッチング素子により一部の増幅素子が選択された際、該選択された増幅素子以外の増幅素子への電源供給を遮断する電源供給制御部とを備えたことを特徴とする歪補償増幅装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波の歪補償増幅装置に関し、特に移動通信の無線基地局などに用いられるプリディストーション歪補償増幅装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話システム等の移動体通信システムの基地局において用いられる増幅装置は、低歪、高効率化が要求されており、これらの要求を実現するための技術の一つとしてアダプティブプリディストーション歪補償方式（以下、ＡＰＤ方式と呼称する）がある。このＡＰＤ方式には、無線信号入力方式とベースバンド信号入力方式がある。
【０００３】
図９は、上記無線信号入力方式を用いた従来の歪補償増幅装置の基本構成図である。図９において、１は無線信号（高周波信号）が入力される入力端子で、この入力端子１に入力された無線信号は、遅延回路２、利得制御回路３及び位相制御回路４を介して電力増幅器５に入力され、この電力増幅器５で増幅された信号が送信出力として取出される。
【０００４】
また、上記入力端子１に入力された無線信号は、電力測定器６に入力されて入力信号レベルが測定される。電力測定器６は、ログ・アンプ７及びＡ／Ｄ変換器８により構成され、ログ・アンプ７の出力信号をＡ／Ｄ変換器８によりデジタル信号に変換し、データ処理部１０へ出力する。
【０００５】
また、上記電力増幅器５から出力される送信信号の一部は、乗算回路１１の一方の入力端子に入力される。この乗算回路１１の他方の入力端子には、局部発振器１２から出力される局部発振信号が入力される。上記局部発振器１２は、データ処理部１０により動作制御される。上記電力増幅器５から乗算回路１１に入力された信号は、局部発振器１２の発振周波数に応じて周波数変換され、帯域通過フィルタ１３を介して取出される。上記帯域通過フィルタ１３により帯域制限されて取出される信号は、Ａ／Ｄ変換器１４に入力され、デジタル信号に変換されてデータ処理部１０へ送られる。このデータ処理部１０は、帯域通過フィルタ１３を介して取出される信号のレベル、すなわち電力増幅器５の非線形歪により発生した帯域外スペクトル成分を最小にするアルゴリズムによって動作する。
【０００６】
また、データ処理部１０には、記憶回路１５ａ、１５ｂが接続される。データ処理部１０は、電力測定器６で得られた値を参照して記憶回路１５ａ、１５ｂのアドレスを指定し、Ｄ／Ａ変換器１６ａ、１６ｂを通して利得制御回路３及び位相制御回路４をそれぞれ制御する。上記記憶回路１５ａ、１５ｂの記憶内容は、電力増幅器５において発生する非線形歪が最小化するように試行錯誤的に決定される。
【０００７】
図１０は、上記ベースバンド信号入力方式を用いた従来の歪補償増幅装置の基本構成図である。このベースバンド信号入力方式では、歪補償を扱う信号をベースバンド信号としている。図１０において、２１ａ〜２１ｄはキャリアオフセット回路で、チャンネル１〜４（Ｃｈ１〜Ｃｈ４）のベースバンド信号をキャリア情報に基づいてオフセットする。キャリアオフセット回路２１ａ〜２１ｄから出力されるベースバンド信号は、加算回路２２を介して複素乗算部２３及び電力測定器２９に入力される。
【０００８】
上記複素乗算部２３によりベースバンド信号の位相及び振幅を制御し、Ｄ／Ａ変換器２４でアナログ信号に変換した後、直交振幅変調器２５に入力して変調処理する。この直交振幅変調器２５で変調された信号は、乗算回路２６の一方の入力端子に入力され、乗算回路２６の他方の入力端子には、局部発振器２７から出力される局部発振信号が入力される。上記乗算回路２６は、直交振幅変調器２５で変調された信号を局部発振器２７からの局部発振信号に基づいて高周波信号に変換し、送信信号として出力する。
【０００９】
また、上記電力測定器２９は、ログ・アンプ３０及びＡ／Ｄ変換器３１により構成され、ログ・アンプ３０の出力信号をＡ／Ｄ変換器３１でデジタル信号に変換し、データ処理部３２に入力する。
【００１０】
また、上記電力増幅器２８から出力される送信信号の一部は、乗算回路３３の一方の入力端子に入力される。この乗算回路３３の他方の入力端子には、局部発振器３４から出力される局部発振信号が入力される。局部発振器３４は、データ処理部３２により動作制御される。上記電力増幅器２８から乗算回路３３に入力された信号は、局部発振器３４の発振周波数に応じて周波数変換され、帯域通過フィルタ３５を介して取出される。上記帯域通過フィルタ３５により帯域制限されて取出される信号は、Ａ／Ｄ変換器３６に入力され、デジタル信号に変換されてデータ処理部３２へ送られる。このデータ処理部３２は、帯域通過フィルタ３５を介して取出される信号のレベル、すなわち電力増幅器２８の非線形歪により発生した帯域外スペクトル成分を最小にするアルゴリズムによって動作する。
【００１１】
また、データ処理部３２には、複素制御記憶回路３７が接続される。データ処理部３２のアルゴリズム、すなわち電力増幅器２８の非線形歪を最小にするアルゴリズムは、前述の無線信号入力方式と同様に、電力測定器２９で測定されたベースバンド信号から得られた値を参照して複素制御記憶回路３７のアドレスを指定し、複素乗算部２３を制御して信号の位相及び振幅を制御する。上記複素制御記憶回路３７の記憶内容は、電力増幅器２８において発生する非線形歪が最小化するように試行錯誤的に決定される。
【００１２】
また、本発明に関連する公知技術として、デジタル変調方式を使用して情報を外部に送信する無線装置において、バースト波のように間欠的な時間間隔を有する直交変調信号を送信する場合と、連続波のように連続する直交変調信号を送信する場合とで、使用すべき歪補償テーブルを切替えて直交ベースバンド信号のプリディストーションを行うことにより、増幅器の出力信号の送信フレームにプリアンブル信号を付加しなくても、増幅器で発生する非線形歪を補償できるようにした技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００５−３３５３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上記図９に示した無線信号入力方式による歪補償増幅装置の電力増幅器５、及び図１０に示したベースバンド信号入力方式による歪補償増幅装置の電力増幅器２８は、装置に要求される利得を満足するために通常複数段の増幅素子で構成している。更に、最終段においては、最大出力電力及び歪特性を満足するために複数の増幅素子を並列にし、ハイブリットで合成する回路方式がある。通常、増幅素子は、出力電力が小さくなると電力効率も低下する傾向がある。このため上記のように複数の増幅素子により電力増幅器を構成している場合には、低出力時例えば深夜などの低トラフィック時には、電力効率が悪くなってしまうという問題が発生する。
【００１４】
本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、低出力時であっても電力効率の低下を確実に防止し得る歪補償増幅装置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】
本発明は、アダプティブプリディストーション歪補償方式を採用し、並列に配置された複数の増幅素子に分配器によって入力信号を分配し、分配された入力信号を各増幅素子によって増幅する電力増幅器を備えた歪補償増幅装置において、
前記入力信号のレベルを測定する電力測定器と、前記電力測定器により測定された入力信号レベルが予め設定した閾値を超えているか否かを判断し、その判断結果に基づいてスイッチ切替信号を前記電力増幅器へ出力するデータ処理部とを具備し、
前記電力増幅器は、前記入力信号レベルが閾値を超えているときは前記複数の増幅素子の全てを選択して入力信号を増幅し、前記入力信号レベルが閾値より小さいときは前記複数の増幅素子の一部の増幅素子を選択するように前記スイッチ切替信号によって切替え動作するスイッチング素子と、前記スイッチング素子により一部の増幅素子が選択された際、該選択された増幅素子以外の増幅素子への電源供給を遮断する電源供給制御部とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、入力信号レベルが閾値を超えている状態では、電力増幅器を構成する複数の増幅素子を全て使用し、入力信号レベルが閾値より小さいときには複数の増幅素子のうち一部の増幅素子に対する電源を遮断することにより、深夜などの低トラフィック時において、入力信号のレベルが閾値より小さい場合に電源消費を低減して電力効率を改善することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。  
（第１実施形態）
図１は、本発明を無線信号入力方式による歪補償増幅装置に実施した場合の基本構成を示すブロック図である。
【００１８】
本実施形態に係る歪補償増幅装置は、図９に示した無線信号入力方式による歪補償増幅装置において、電力増幅器５に代えて複数の増幅素子を切替えるスイッチング素子を備えた電力増幅器５Ａを使用すると共に、電力測定器６の測定値に基づいて電力増幅器５Ａを制御するデータ処理部１０Ａを使用している。その他の構成は、図９に示した歪補償増幅装置と同様の構成であるので、同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００１９】
上記電力増幅器５Ａは、複数段の増幅器によって構成され、更に最終段の主増幅器においては、複数の増幅素子を並列に接続すると共に、入力信号レベルに応じて上記複数の増幅素子を切替えるスイッチング素子を備えている。すなわち、入力信号レベルが低く、予め設定した閾値Ｐthを超えないときは上記複数の増幅素子のうちの一部の増幅素子をスイッチング素子により選択し、入力信号レベルが予め設定した閾値Ｐthを超えたときは並列に接続された全ての増幅素子を選択して信号を増幅するように構成されている。上記最終段の主増幅器については詳細を後述する。
【００２０】
上記データ処理部１０Ａは、電力測定器６の測定値に基づいて入力信号レベルが予め設定した閾値Ｐthを超えているか否かを判断し、その判断結果に基づいて制御ライン４１からスイッチ切替信号を電力増幅器５Ａへ出力し、上記スイッチング素子を切替え制御する。
【００２１】
図２は、上記電力増幅器５Ａの最終段に設けられる主増幅器の詳細を示すブロック図で、２つの増幅素子５４ａ、５４ｂを用いた場合の構成例を示している。
【００２２】
図２において、５１は前段で増幅された信号が入力される入力端子、５２は上記データ処理部１０Ａから制御ライン４１により送られてくるスイッチ切替信号が入力される制御端子、５３ａ〜５３ｄはスイッチング素子である。上記スイッチング素子５３ａ〜５３ｄは、それぞれ固定端子ａ、ｂ及び切替端子ｃを備え、上記データ処理部１０Ａから上記制御端子５２に入力されるスイッチ切替信号によって切替端子ｃが固定端子ａまたは固定端子ｂに切替え接続される。すなわち、スイッチング素子５３ａ〜５３ｄは、上記電力測定器６で測定された入力信号レベルが閾値Ｐthを超えた状態では、切替端子ｃが固定端子ａに接続され、入力信号レベルが閾値Ｐthを超えない状態では切替端子ｃが固定端子ｂに切替え接続される。
【００２３】
そして、上記スイッチング素子５３ａには、前段から入力端子５１に送られてくる信号が切替端子ｃに入力される。このスイッチング素子５３ａの固定端子ａから出力される信号は、分配器５５で２分配され、スイッチング素子５３ｂの固定端子ａ及び第２の増幅素子５４ｂに入力される。
【００２４】
また、上記スイッチング素子５３ａの固定端子ｂから出力される信号は、スイッチング素子５３ｂの固定端子ｂに入力される。このスイッチング素子５３ｂは、スイッチ切替信号によって切替端子ｃを固定端子ａまたは固定端子ｂに切替え接続して信号を取出し、第１の増幅素子５４ａに入力する。
【００２５】
上記第１の増幅素子５４ａで増幅された信号は、スイッチング素子５３ｃの切替端子ｃに入力され、固定端子ａまたは固定端子ｂから出力される。スイッチング素子５３ｃの固定端子ａから出力される信号は、上記第２の増幅素子５４ｂで増幅された信号と共に合成器５６に入力されて合成され、スイッチング素子５３ｄの固定端子ａに入力される。
【００２６】
また、上記スイッチング素子５３ｃの固定端子ｂから出力される信号は、スイッチング素子５３ｄの固定端子ｂに入力される。このスイッチング素子５３ｄは、スイッチ切替信号によって切替端子ｃを固定端子ａまたは固定端子ｂに切替え接続して信号を取出し、出力端子５７より出力する。
【００２７】
また、上記データ処理部１０Ａから上記制御端子５２に入力されるスイッチ切替信号は、電源供給制御部５８に入力される。この電源供給制御部５８は、上記スイッチ切替信号を監視し、入力信号レベルが閾値Ｐthを超えないときにはスイッチング素子５３ａ〜５３ｄにより選択された増幅素子以外の増幅素子への電源供給を遮断する。すなわち、電源供給制御部５８は、入力信号レベルが閾値Ｐthを超えてスイッチング素子５３ａ〜５３ｄの切替端子ｃが固定端子ａに接続されて第２の増幅素子５４ｂが選択されている場合には第２の増幅素子５４ｂへ電源を供給し、入力信号レベルが閾値Ｐthを超えず、スイッチング素子５３ａ〜５３ｄの切替端子ｃが固定端子ｂに切替え接続されて第２の増幅素子５４ｂが非選択となった場合には第２の増幅素子５４ｂへの電源を遮断する。なお、第１の増幅素子５４ａの電源は、入力信号レベルとは無関係に常時供給されている。
【００２８】
次に上記歪補償増幅装置の動作を説明する。  
図１に示すように入力端子１に入力された無線信号は、電力測定器６に入力されると共に、遅延回路２、利得制御回路３及び位相制御回路４を介して電力増幅器５Ａに入力され、この電力増幅器５Ａで増幅された信号が送信出力として取出される。
【００２９】
一方、上記電力測定器６に入力された無線信号は、入力信号レベルが測定され、その測定値がデータ処理部１０Ａへ送られる。
【００３０】
また、上記電力増幅器５Ａから出力される送信信号の一部は、乗算回路１１に入力され、局部発振器１２の発振周波数に応じて周波数変換され、帯域通過フィルタ１３を介して取出される。この帯域通過フィルタ１３からは、電力増幅器５Ａの非線形歪により発生した帯域外スペクトル成分が取出され、Ａ／Ｄ変換器１４によりデジタル信号に変換されてデータ処理部１０Ａへ送られる。
【００３１】
データ処理部１０Ａは、電力測定器６で得られた値を参照して記憶回路１５ａ、１５ｂのアドレスを指定し、Ｄ／Ａ変換器１６ａ、１６ｂを通して利得制御回路３及び位相制御回路４をそれぞれ制御し、電力増幅器５Ａの非線形歪により発生した帯域外スペクトル成分が最小になるように所定のアルゴリズムに従って動作する。
【００３２】
上記電力増幅器５Ａは、入力信号を増幅する際、データ処理部１０Ａから制御ライン４１を介して送られてくるスイッチ切替信号によりスイッチング素子５３ａ〜５３ｄを切替え、入力信号レベルが閾値Ｐthより大きい場合には２つの増幅素子５４ａ、５４ｂを選択し、入力信号レベルが閾値Ｐthより小さい場合には第１の増幅素子５４ａのみを選択して増幅処理を行う。
【００３３】
以下、電力増幅器５Ａの主増幅器に対する制御動作を図３に示すフローチャートを参照して説明する。  
図１の歪補償増幅装置において、入力端子１に無線信号が入力されると、電力測定器６は図３のステップＡ１に示すように入力信号レベルを測定し、その測定値をＡ／Ｄ変換器８によりデジタル信号に変換してデータ処理部１０Ａへ出力する。
【００３４】
データ処理部１０Ａは、電力測定器６の測定値に基づいて入力信号レベルが予め設定した閾値Ｐthを超えているか否かを判断し（ステップＡ２）、その判断結果に基づいて制御ライン４１からスイッチ切替信号を電力増幅器５Ａへ出力し、図２に詳細を示す電力増幅器５Ａのスイッチング素子５３ａ〜５３ｄを切替え制御する。
【００３５】
上記ステップＡ２において、電力測定器６により測定された入力信号のレベルが閾値Ｐthを超えていると判断された場合、データ処理部１０Ａは電力増幅器５Ａの第１及び第２の増幅素子５４ａ、５４ｂを選択するスイッチ切替信号を電力増幅器５Ａの制御端子５２へ出力する（ステップＡ３）。
【００３６】
電力増幅器５Ａは、上記スイッチ切替信号によりスイッチング素子５３ａ〜５３ｄの切替端子ｃを固定端子ａ側に切替え、第１及び第２の増幅素子５４ａ、５４ｂを選択する。このとき電源供給制御部５８は、スイッチ切替信号を判断して第２の増幅素子５４ｂに電源を供給し、第１及び第２の増幅素子５４ａ、５４ｂを動作状態に保持する。
【００３７】
上記の状態では、電力増幅器５Ａの入力端子５１に入力された信号は、スイッチング素子５３ａより分配器５５に入力されて２分配され、その一方の信号はスイッチング素子５３ｂより第１の増幅素子５４ａに入力されて増幅され、更にスイッチング素子５３ｃを介して合成器５６に入力される。また、上記分配器５５で２分配された他方の信号は、第２の増幅素子５４ｂに入力されて増幅され、合成器５６に入力される。
【００３８】
上記合成器５６は、第１及び第２の増幅素子５４ａ、５４ｂで増幅された信号を合成し、スイッチング素子５３ｄを介して出力端子５７より出力する。
【００３９】
また、上記図３のステップＡ２において、例えば深夜などの低トラフィック時に電力測定器６で計測された入力信号レベルが閾値Ｐthより小さいと判断された場合、データ処理部１０Ａは電力増幅器５Ａの第１の増幅素子５４ａのみを選択するスイッチ切替信号を出力する（ステップＡ４）。電力増幅器５Ａは、上記データ処理部１０Ａから送られてくるスイッチ切替信号により、スイッチング素子５３ａ〜５３ｄの切替端子ｃを固定端子ａから固定端子ｂに切替え、第１の増幅素子５４ａのみを選択する。このとき電源供給制御部５８は、スイッチ切替信号を判断して第２の増幅素子５４ｂの電源を遮断する（ステップＡ５）。
【００４０】
上記の状態では、電力増幅器５Ａの入力端子５１に入力された信号は、スイッチング素子５３ａよりスイッチング素子５３ｂを介して第１の増幅素子５４ａに入力される。この第１の増幅素子５４ａで増幅された信号は、スイッチング素子５３ｃ及びスイッチング素子５３ｄを経て出力端子５７から出力される。
【００４１】
図４は、上記電力増幅器５Ａの入力信号レベルと電力効率との関係を示す電力効率特性図である。図４において、特性（ａ）は入力信号レベルが閾値Ｐthを超えた状態で、第１及び第２の増幅素子５４ａ、５４ｂが動作している場合の電力効率特性を示し、特性（ｂ）は入力信号レベルが閾値Ｐthより小さく第１増幅素子５４ａのみが動作している場合の電力効率特性を示している。第１及び第２の増幅素子５４ａ、５４ｂが動作している場合、特性（ａ）に示すように入力信号レベルが大きいほど電力効率が高く、入力信号レベルが小さくなるに従って電力効率が低下する。そして、入力信号レベルが閾値Ｐthより小さいときには第１の増幅素子５４ａのみが選択されて分配器５５及び合成器５６がバイパスされ、且つ第２の増幅素子５４ｂの電源が遮断されるので、特性（ｂ）に示すように電力効率が改善される。
【００４２】
上記のように入力信号レベルが閾値Ｐthを超えている状態では、電力増幅器５Ａの主増幅器を構成する複数の増幅素子（上記実施形態では２つの増幅素子５４ａ、５４ｂ）を全て使用し、入力信号レベルが閾値Ｐthより小さいときには複数の増幅素子のうち一部の増幅素子（上記実施形態では１つの増幅素子５４ｂ）に対する電源を遮断すると共に、他の増幅素子で増幅する信号に対しては分配器５５及び合成器５６をバイパスするように構成することにより、例えば深夜などの低トラフィック時において、入力信号のレベルが閾値Ｐthより小さい場合に電源消費を低減して電力効率を改善することができる。
【００４３】
なお、一部の増幅素子を動作させ、他の増幅素子をオフにした場合、当然全ての増幅素子を使用した場合よりも歪特性が図５に示すように劣化する。図５は入力信号レベルと歪レベルとの関係を示す歪特性図である。図５において、特性（ａ）は入力信号レベルが閾値Ｐthを超えた状態で、第１及び第２の増幅素子５４ａ、５４ｂが動作している場合の歪特性を示し、特性（ｂ）は入力信号レベルが閾値Ｐthより小さく第１増幅素子５４ａのみが動作している場合の歪特性を示している。増幅素子５４ａ、５４ｂの動作を切替える閾値Ｐthを境に歪特性が変化、つまり閾値Ｐthより低い入力信号レベルにおいて歪特性が劣化するが、この低入力信号レベル時においては隣接チャネル漏洩電力などの無線規格に対して十分なマージンがあるので、一部の増幅素子を動作させ、他の増幅素子をオフ状態に切替えても図５に示すように無線規格を満足することができる。しかし、増幅素子の動作切替えにより生じる歪の劣化は、より少なくすることが望ましい。
【００４４】
上記増幅素子の動作切替えにより生じる歪の劣化を防止する手段としては、歪補償テーブルを切替えて使用することが有効である。
【００４５】
図６はＡＰＤ方式による電力増幅器５Ａの入出力特性の逆特性を与える歪補償テーブルの一例を示している。図６において、横軸は入力振幅を示し、左側の縦軸は出力振幅を示し、右側の縦軸は出力位相を示している。また、同図では、ＡＭ−ＡＭ（入力振幅レベル対出力振幅レベル）変換に対応した歪補償特性の一例を（ａ）として示し、ＡＭ−ＰＭ（入力振幅レベル対出力位相回転量）変換に対応した歪補償特性の一例を（ｂ）として示してある。歪補償テーブルは、ステップ数を可能な限り多く（細かく）することが望ましいが、電力測定器６のＡ／Ｄ変換器８の能力、価格などに制限される。
【００４６】
今、電力増幅器５Ａの最大出力電力を１００Ｗとし、歪補償テーブルのステップを１０とする。電力増幅器５Ａの動作を切替える閾値Ｐthを５０Ｗとすると、５０Ｗ出力時は歪補償テーブルの１０ステップのうち５ステップしか使用しないことになる。そこで、歪特性を改善するため、出力１００Ｗを１０ステップで歪補償テーブルを作成していたものを、出力５０Ｗを１０ステップで歪補償テーブルを作成することで、より精度の高い歪補償制御を行うことが可能になる。
【００４７】
図７は、入力信号レベルに応じて増幅素子の切替え処理及び歪補償テーブルの切替え処理を行う場合の動作を示すフローチャートである。なお、図７において、第１の歪補償テーブルは入力信号レベルが閾値Ｐthを超えている場合に使用する歪補償テーブル、第２の歪補償テーブルは入力信号レベルが閾値Ｐthより小さい場合に使用する補償制度の高い歪補償テーブルである。
【００４８】
図１に示した歪補償増幅装置において、入力端子１に無線信号が入力されると、電力測定器６は図７のステップＢ１に示すように入力信号レベルを測定し、その測定値をＡ／Ｄ変換器８によりデジタル信号に変換してデータ処理部１０Ａへ出力する。
【００４９】
データ処理部１０Ａは、電力測定器６の測定値に基づいて入力信号レベルが予め設定した閾値Ｐthを超えているか否かを判断し（ステップＢ２）、その判断結果に基づいて電力増幅器５Ａにおける増幅素子５４ａ、５４ｂの選択制御を行うと共に、歪補償テーブルの切替えを行う。
【００５０】
すなわち、データ処理部１０Ａは、電力測定器６により測定された入力信号のレベルが閾値Ｐthを超えている場合、上記図３にて詳細を説明したように電力増幅器５Ａにおける第１及び第２の増幅素子５４ａ、５４ｂの両方が選択されるようにスイッチング素子５３ａ〜５３ｄを切替え制御する（ステップＢ３）。
【００５１】
更にデータ処理部１０Ａは、第１及び第２の歪補償テーブルのうち、第１の補償テーブルを使用して歪補償が行われるようにテーブルの切替え処理を行う（ステップＢ４）。
【００５２】
上記のようにステップＢ２において入力信号レベルが閾値Ｐthを超えていると判断された場合、データ処理部１０Ａは、電力増幅器５Ａの２つの増幅素子５４ａ、５４ｂにより入力信号が増幅されるように回路の切替えを行うと共に、第１の補償テーブルを使用して歪補償が行われるようにテーブルの切替えを行う。
【００５３】
また、上記ステップＢ２において入力信号レベルが閾値Ｐthより小さいと判断された場合、データ処理部１０Ａは、上記図３にて詳細を説明したように電力増幅器５Ａにおける第１の増幅素子５４ａが選択されるようにスイッチング素子５３ａ〜５３ｄを切替え制御する（ステップＢ５）。このとき電源供給制御部５８によって第２の増幅素子５４ｂの電源が遮断される（ステップＢ６）。
【００５４】
更にデータ処理部１０Ａは、第１及び第２の歪補償テーブルのうち、第２の補償テーブルを使用して歪補償が行われるようにテーブルの切替え処理を行う（ステップＢ７）。この結果、入力信号レベルが閾値Ｐthより小さくなって第１の増幅素子５４ａのみで入力信号を増幅する場合においても、第２の補償テーブルを使用して高効率で精度の高い歪補償制御を行うことが可能になる。
【００５５】
（第２実施形態）
次に本発明の第２実施形態に係る歪補償増幅装置について説明する。
【００５６】
図８は、本発明をベースバンド信号入力方式による歪補償増幅装置に実施した場合の基本構成を示すブロック図である。
【００５７】
この第２実施形態に係る歪補償増幅装置は、図１０に示した従来のベースバンド信号入力方式による歪補償増幅装置において、電力増幅器２８に代えて複数の増幅素子を切替えるスイッチング素子を備えた電力増幅器２８Ａを使用すると共に、電力測定器２９の測定値に基づいて電力増幅器２８Ａを制御するデータ処理部３２Ａを使用している。その他の構成は、図１０に示した歪補償増幅装置と同様の構成であるので、同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５８】
上記電力増幅器２８Ａは、第１実施形態における電力増幅器５Ａと同様に複数段の増幅器によって構成され、更に最終段の主増幅器においては、複数の増幅素子を並列に接続すると共に、入力信号レベルに応じて上記複数の増幅素子を切替えるスイッチング素子を備えている。上記最終段の主増幅器は、第１実施形態の図２に示したものと同じであるので、詳細な説明は省略する。
【００５９】
また、データ処理部３２Ａは、電力測定器２９の測定値に基づいて入力信号レベルが予め設定した閾値Ｐthを超えているか否かを判断し、その判断結果に基づいて制御ライン４２からスイッチ切替信号を電力増幅器２８Ａへ出力し、上記スイッチング素子を切替え制御するもので、第１実施形態におけるデータ処理部１０Ａと同様の機能を備えている。
【００６０】
上記第２実施形態に係るベースバンド信号入力方式による歪補償増幅装置においても、第１実施形態に係る無線信号入力方式による歪補償増幅装置と同様に、データ処理部３２Ａが電力測定器２９の測定値に基づいて入力信号レベルが予め設定した閾値Ｐthを超えているか否かを判断し、その判断結果に基づいて電力増幅器２８Ａのスイッチング素子５３ａ〜５３ｄを切替え、第１及び第２の増幅素子５４ａ、５４ｂを選択制御することにより、深夜などの低トラフィック時において、入力信号のレベルが閾値Ｐthより小さい場合に電源消費を低減して電力効率を改善することができる。
【００６１】
また、入力信号レベルが閾値Ｐthより小さい場合に生じる歪特性の劣化を防止するため、歪補償精度の良い歪補償テーブルを使用する等の手段も、第１実施形態に場合と同様にして実施し得るものである。
【００６２】
なお、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る無線信号入力方式による歪補償増幅装置の基本構成を示すブロック図である。
【図２】同実施形態における電力増幅器の主要部の構成を示すブロック図である。
【図３】同実施形態における電力増幅器の制御動作を示すフローチャートである。
【図４】同実施形態における電力増幅器の入力信号レベルと電力効率との関係を示す電力効率特性図である。
【図５】同実施形態における電力増幅器の入力信号レベルと歪レベルとの関係を示す歪特性図である。
【図６】同実施形態における電力増幅器の入出力特性の逆特性を与える歪補償テーブルの一例を示す図である。
【図７】同実施形態において、入力信号レベルに応じて電力増幅器の入増幅素子の切替え処理及び歪補償テーブルの切替え処理を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第２実施形態に係るベースバンド信号入力方式による歪補償増幅装置の基本構成を示すブロック図である。
【図９】従来の無線信号入力方式を用いた歪補償増幅装置の基本構成図である。
【図１０】従来のベースバンド信号入力方式を用いた歪補償増幅装置の基本構成図である。
【符号の説明】
【００６４】
１…入力端子、２…遅延回路、３…利得制御回路、４…位相制御回路、５、５Ａ…電力増幅器、６…電力測定器、７…ログ・アンプ、８…Ａ／Ｄ変換器、１０、１０Ａ…データ処理部、１１…乗算回路、１２…局部発振器、１３…帯域通過フィルタ、１４…Ａ／Ｄ変換器、１５ａ、１５ｂ…記憶回路、１６ａ、１６ｂ…Ｄ／Ａ変換器、２１ａ〜２１ｄ…キャリアオフセット回路、２２…加算回路、２３…複素乗算部、２４…Ａ変換器、２５…直交振幅変調器、２６…乗算回路、２７…局部発振器、２８、２８Ａ…電力増幅器、２９…電力測定器、３０…ログ・アンプ、３１…Ａ／Ｄ変換器、３２、３２Ａ…データ処理部、３３…乗算回路、３４…局部発振器、３５…帯域通過フィルタ、３６…Ａ／Ｄ変換器、３７…複素制御記憶回路、４１、４２…制御ライン、５１…入力端子、５２…制御端子、５３ａ〜５３ｄ…スイッチング素子、５４ａ、５４ｂ…増幅素子、５５…分配器、５６…合成器、５７…出力端子、５８…電源供給制御部
【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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