(57)【要約】【課題】増幅器ＡＭＰ１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、ベクトル調整器における位相制御を効果的に行う。【解決手段】歪を検出する歪検出ループＬ１における増幅経路又は歪を補償する歪補償ループＬ２における歪増幅経路の一方又は両方について、信号の位相を可変に変化させる第１の可変位相器ＰＨ１＿１、ＰＨ２＿１と、第１の可変位相器を通過した信号の位相を可変に変化させる第２の可変位相器ＰＨ１＿２、ＰＨ２＿２を備えた。位相制御手段１が、第１の可変位相器の位相変化量を制御して、当該位相変化量が大又は小の一方向に偏った場合に、当該偏った方向に応じて第２の可変位相器の位相変化量を制御する。【選択図】  図１
2008270851.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
歪を検出する歪検出ループにおける増幅経路又は歪を補償する歪補償ループにおける歪増幅経路の一方又は両方について、
信号の位相を可変に変化させる第１の可変位相器と、
前記第１の可変位相器を通過した信号の位相を可変に変化させる第２の可変位相器と、
前記第１の可変位相器の位相変化量を制御して、当該位相変化量が大又は小の一方向に偏った場合に、当該偏った方向に応じて前記第２の可変位相器の位相変化量を制御する位相制御手段と、
を備えたことを特徴とするフィードフォワード増幅器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、増幅器で発生する歪を補償するフィードフォワード（ＦＦ）増幅器に関し、特に、ベクトル調整器における位相制御を効果的に行うフィードフォワード増幅器に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、移動体通信システムなどの無線通信システムでは、基地局装置などにおいて、送信対象となる信号を増幅器で増幅する際に発生する歪をフィードフォワード方式の歪補償装置により補償することが行われている。
図４には、フィードフォワード方式により歪補償を行うフィードフォワード増幅器の基本的な回路の構成例を示してある。
なお、説明の便宜上から、図４では、後述する実施例で参照する図１に示されるも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あるが、ここでは、本発明を不要に限定する意図は無い。
【０００３】
図４に示されるフィードフォワード増幅器は、３個の方向性結合器（分配合成器）ＨＹＢ１、ＨＹＢ２、ＨＹＢ３を備えており、方向性結合器ＨＹＢ１と方向性結合器ＨＹＢ２との間に可変減衰器ＡＴ１＿１と可変位相器ＰＨ１＿１と主増幅器ＡＭＰ１を有する経路及び同軸遅延線Ｄ１を有する経路を備えており、方向性結合器ＨＹＢ２と方向性結合器ＨＹＢ３との間に同軸遅延線Ｄ２を有する経路及び可変減衰器ＡＴ２＿１と可変位相器ＰＨ２＿１と補助増幅器ＡＭＰ２を有する経路を備えており、また、２個の可変減衰器ＡＴ１＿１、ＡＴ２＿１及び２個の可変位相器ＰＨ１＿１、ＰＨ２＿１を制御する制御部１１を備えている。
【０００４】
ここで、フィードフォワード増幅器は、歪検出ループＬ１と歪補償ループＬ２という２つのループから構成されている。
歪検出ループＬ１は、２個の方向性結合器ＨＹＢ１、ＨＹＢ２と、その間にある可変減衰器ＡＴ１＿１、可変位相器ＰＨ１＿１、主増幅器ＡＭＰ１、同軸遅延線Ｄ１から構成されている。
歪補償ループＬ２は、２個の方向性結合器ＨＹＢ２、ＨＹＢ３と、その間にある同軸遅延線Ｄ２、可変減衰器ＡＴ２＿１、可変位相器ＰＨ２＿１、補助増幅器ＡＭＰ２から構成されている。
【０００５】
それぞれのループＬ１、Ｌ２内では、増幅器側のルートと遅延線系のルートとで、対象となる信号に対して同遅延、同利得、逆位相になるように、可変減衰器ＡＴ１＿１、ＡＴ２＿１により利得を変化させることが可能であり、可変位相器ＰＨ１＿１、ＰＨ２＿１により位相を変化させることが可能である。このような利得の変化や位相の変化は、制御部１１により制御される。制御部１１は、一般的に方向性結合器ＨＹＢ２や３の出力レベルをモニタし、それを最大化もしくは最小化する様に可変減衰器や可変位相器を制御しており、適応制御と呼ばれる。
なお、各ループＬ１、Ｌ２において可変減衰器ＡＴ１＿１、ＡＴ２＿１や可変位相器ＰＨ１＿１、ＰＨ２＿１により利得や位相を調整することをベクトル調整と言う。
【０００６】
ところで、例えば、同軸遅延線や基板の吸湿による位相の変化量や、温度による位相の変化量や、その他もろもろの要因による位相の変化量を合計すると、１個の位相器だけでは位相の変化量が足りなくなることが生じる。
このような問題を改善するために、可変する位相器の数を増やす構成（第１の改良例）や、可変する位相器の数を増やして位相器の制御を独立に行う構成（第２の改良例）が考えられる。
【０００７】
上記した（第１の改良例）について説明する。
図５には、各ループＬ１、Ｌ２内の位相器を増やした本例の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５では、図４に示されるも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ある。
【０００８】
図５に示されるフィードフォワード増幅器では、図４に示される構成に対して、歪検出ループＬ１において可変位相器ＰＨ１＿１の後段にもう１個の可変位相器ＰＨ１＿２が備えられており、歪補償ループＬ２において可変位相器ＰＨ２＿１の後段にもう１個の可変位相器ＰＨ２＿２が備えられている。また、制御部１２は、２個の可変減衰器ＡＴ１＿１、ＡＴ２＿１及び４個の可変位相器ＰＨ１＿１、ＰＨ１＿２、ＰＨ２＿１、ＰＨ２＿２を制御する。
【０００９】
ここで、制御部１２は、可変位相器については、各ループＬ１、Ｌ２毎に同じ制御信号により制御する。これにより、図４に示される構成と比べて、各ループＬ１、Ｌ２内で可変に調整することができる位相の変化量は２倍になる。
具体例として、図４に示される構成において各ループＬ１、Ｌ２内で可変することができる位相の変化量が約６０°であるとすると、図５に示される構成では、各ループＬ１、Ｌ２内で可変することができる位相の変化量は２倍である約１２０°となる。
【００１０】
しかしながら、例えば、図４の構成において、位相器の位相を８ビット（ｂｉｔ）で制御していたとすると、可変位相器ＰＨ１＿１（又は、可変位相器ＰＨ２＿１）の変動量に関して、０．２３°／ｂｉｔ（＝６０°／２５６ｂｉｔ）ずつ制御することができていたのに対して、図５の構成では、位相器の位相を８ビット（ｂｉｔ）で制御する場合には、可変位相器ＰＨ１＿１、ＰＨ１＿２（又は、可変位相器ＰＨ２＿１、ＰＨ２＿２）の変動量に関して、０．４７°／ｂｉｔ（＝１２０°／２５６ｂｉｔ）ずつしか制御することができず、１ビット当たりの位相の変化量が倍となってしまい、細かい制御ができなくなってしまう。
このように、位相の可変量を２倍にすることはできるが、制御することができる最小の位相量も２倍になっていまい、細かい制御ができなくなってしまうという問題があった。
【００１１】
上記した（第２の改良例）について説明する。
図１には、各ループＬ１、Ｌ２内の位相器を増やして位相器の制御を独立に行う本例の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１では、図５に示されるも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ある。
また、図１は後述する実施例で参照するものであるが、ここでは、説明の便宜上から参照しており、本発明を不要に限定する意図は無い。
【００１２】
図１に示されるフィードフォワード増幅器では、図４に示される構成に対して、歪検出ループＬ１において可変位相器ＰＨ１＿１の後段にもう１個の可変位相器ＰＨ１＿２が備えられており、歪補償ループＬ２において可変位相器ＰＨ２＿１の後段にもう１個の可変位相器ＰＨ２＿２が備えられている。また、制御部１は、２個の可変減衰器ＡＴ１＿１、ＡＴ２＿１及び４個の可変位相器ＰＨ１＿１、ＰＨ１＿２、ＰＨ２＿１、ＰＨ２＿２を制御する。
【００１３】
ここで、制御部１は、歪検出ループＬ１にある２個の可変位相器ＰＨ１＿１、ＰＨ１＿２を独立に（別々に）制御し、また、歪補償ループＬ２にある２個の可変位相器ＰＨ２＿１、ＰＨ２＿２を独立に（別々に）制御する。
【００１４】
つまり、可変位相器ＰＨ１＿１及び可変位相器ＰＨ２＿１については従来と同様に最適な位相になるように常に変動するようにし、追加した可変位相器ＰＨ１＿２及び可変位相器ＰＨ２＿２についてはその様な適応制御をせずに位相を半固定値とする。
例えば、温度によって可変位相器ＰＨ１＿２の位相の制御値を変えることなどにより、温度による補正をかけることもできる。
更に、温度のみならず増幅器ＡＭＰ１の入力レベル等によっても可変位相器ＰＨ１＿２の位相の制御値を設定するようなこともできる。
ここで、図６には、温度（又は、入力レベル）に対する可変位相器ＰＨ１−２の制御値の一例を示してある。このグラフでは、横軸は温度（又は、入力レベル）を表しており、縦軸は制御値を表している。
【００１５】
本例の構成では、各位相器を独立に制御することにより、位相器の位相を８ビット（ｂｉｔ）で制御する場合には、可変位相器ＰＨ１＿１、ＰＨ２＿１の変動量に関して、０．２３°／ｂｉｔ（＝６０°／２５６ｂｉｔ）ずつ制御することができ、例えば、図４に示される従来例と同様な細かい制御が可能となる。
【００１６】
しかしながら、本例の構成では、温度や入力レベル等のように電気的に換算して測定することができるものに対しては、追加した可変位相器Ｐ１＿２、Ｐ２＿２の方で位相を変化させることができるが、例えば、基板の吸湿による位相の変化や寿命などによる位相の変化等のように電気的に換算することができないものに対しては、今まで通り、可変位相器Ｐ１＿１、Ｐ２＿１の方で考慮する必要がある。また、例えば、周波数が高くなるほど位相の変化量が大きくなり、また、高温多湿の場所に保管されたり或いは全く湿度の無いところで製品が運用されると、可変位相器Ｐ１＿１、Ｐ２＿１だけではやはり位相の可変量は不十分であるという問題があった。
【００１７】
【特許文献１】特開２００１−３２６５４１号公報
【特許文献２】特開平９−２３８０３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
上述のように、フィードフォワード増幅器では、ベクトル調整器における位相制御（可変位相器ＰＨ１＿１、ＰＨ１＿２、ＰＨ２＿１、ＰＨ２＿２の位相の制御）について、未だに不十分であり、更なる開発が要求されていた。
本発明は、このような従来の事情に鑑み為されたもので、ベクトル調整器における位相制御を効果的に行う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】
【００１９】
上記目的を達成するため、本発明では、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、歪を検出する歪検出ループにおける増幅経路又は歪を補償する歪補償ループにおける歪増幅経路の一方又は両方について、次のような構成とした。
すなわち、第１の可変位相器が信号の位相を可変に変化させ、第２の可変位相器が前記第１の可変位相器を通過した信号の位相を可変に変化させる。位相制御手段が、前記第１の可変位相器の位相変化量を制御して、当該位相変化量が大又は小の一方向に偏った場合に、当該偏った方向に応じて前記第２の可変位相器の位相変化量を制御する。
【００２０】
従って、第１の可変位相器の位相変化量を制御して、当該位相変化量が大又は小の一方向に偏った場合に、当該偏った方向に応じて第２の可変位相器の位相変化量を制御することにより、位相の可変な範囲を広くすることができ、歪検出ループや歪補償ループのベクトル調整器における位相制御を効果的に行うことができる。第２の可変位相器の位相変化量については、第１の可変位相器の位相変化量が偏って、必要となった場合にのみ、制御が行われるため、効率的である。
【００２１】
ここで、本発明は、歪検出ループにおける増幅経路と、歪補償ループにおける歪増幅経路のうちの一方のみに適用されてもよく、或いは、両方に適用されてもよい。
また、第１の可変位相器と第２の可変位相器としては、例えば、同じ特性のものが用いられてもよく、或いは、異なる特性のものが用いられてもよい。
【００２２】
また、第１の可変位相器の位相変化量や第２の可変位相器の位相変化量を制御する態様としては、種々な態様が用いられてもよく、一例として、第１の可変位相器の位相変化量については連続的に（或いは、細かい幅で）変化させ、第２の可変位相器の位相変化量については離散的に（例えば、第１の可変位相器と比べて、大きい幅で）変化させるような態様を用いることができる。
【００２３】
また、位相変化量が大又は小の一方向に偏った場合としては、例えば、位相変化量を制御する値（制御値）と位相変化量とが比例など（或いは、反比例など）するようなときには、制御値が大又は小の一方向に偏った場合が用いられてもよい。
また、位相変化量が大又は小の一方向に偏った場合としては、例えば、所定の回数偏った場合が用いられてもよい。
【００２４】
また、例えば、第１の可変位相器の位相変化量が大きい方に偏った場合には第２の可変位相器の位相変化量を大きくするように制御し、第１の可変位相器の位相変化量が小さい方に偏った場合には第２の可変位相器の位相変化量を小さくするように制御することにより、総じて、位相変化量の範囲を大きく見せることができる。
【００２５】
また、フィードフォワード増幅器の電源がオフにされて、次回にオンにされる場合には、例えば、第１の可変位相器の位相変化量は所定の値（例えば、０）に初期化されるが、他の構成例として、前回の位相変化量をメモリなどに記憶しておいて、記憶された位相変化量の値から制御が開始されてもよい。
また、フィードフォワード増幅器の電源がオフにされて、次回にオンにされる場合には、例えば、第２の可変位相器の位相変化量については、前回の位相変化量をメモリなどに記憶しておいて、記憶された位相変化量の値から制御が開始されるが、他の構成例として、位相変化量が所定の値（例えば、０）に初期化されてもよい。
【００２６】
また、例えば、フィードフォワード増幅器の電源がオンにされてから所定の時間が経過していないときや、温度が急激に変化しているときや、入力レベルが急激に変化しているときには、第２の可変位相器の位相変化量を制御しないような構成を用いることも可能である。
【発明の効果】
【００２７】
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、歪検出ループや歪補償ループのベクトル調整器において、２つの可変位相器を備えて、第１の可変位相器の位相変化量が大又は小の一方向に偏った場合に、第２の可変位相器の位相変化量を制御するようにしたため、歪検出ループや歪補償ループのベクトル調整器における位相制御を効果的に行うことができる。また、第２の可変位相器の位相変化量については、第１の可変位相器の位相変化量が偏って、必要となった場合にのみ、制御が行われるため、効率的である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
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回路の構成例を示してある。
本例のフィードフォワード増幅器は、３個の方向性結合器（分配合成器）ＨＹＢ１、ＨＹＢ２、ＨＹＢ３を備えており、方向性結合器ＨＹＢ１と方向性結合器ＨＹＢ２との間に可変減衰器ＡＴ１＿１と２個の可変位相器ＰＨ１＿１、ＰＨ１＿２と増幅器（主増幅器）ＡＭＰ１を有する経路及び同軸遅延線Ｄ１を有する経路を備えており、方向性結合器ＨＹＢ２と方向性結合器ＨＹＢ３との間に同軸遅延線Ｄ２を有する経路及び可変減衰器ＡＴ２＿１と２個の可変位相器ＰＨ２＿１、ＰＨ２＿２と増幅器（補助増幅器）ＡＭＰ２を有する経路を備えており、また、２個の可変減衰器ＡＴ１＿１、ＡＴ２＿１及び４個の可変位相器ＰＨ１＿１、ＰＨ１＿２、ＰＨ２＿１、ＰＨ２＿２を制御する制御部１を備えている。
なお、同軸遅延線Ｄ１、Ｄ２としては、その代わりに、特定の遅延量を実現することができるフィルタなどが用いられてもよい。
【００２９】
ここで、本例のフィードフォワード増幅器は、歪検出ループＬ１と歪補償ループＬ２という２つのループから構成されている。
歪検出ループＬ１は、２個の方向性結合器ＨＹＢ１、ＨＹＢ２と、その間にある可変減衰器ＡＴ１＿１、２個の可変位相器ＰＨ１＿１、ＰＨ１＿２、主増幅器ＡＭＰ１、同軸遅延線Ｄ１から構成されている。
歪補償ループＬ２は、２個の方向性結合器ＨＹＢ２、ＨＹＢ３と、その間にある同軸遅延線Ｄ２、可変減衰器ＡＴ２＿１、２個の可変位相器ＰＨ２＿１、ＰＨ２＿２、補助増幅器ＡＭＰ２から構成されている。
【００３０】
それぞれのループＬ１、Ｌ２内では、増幅器側のルートと遅延線系のルートとで、同遅延、同利得、逆位相になるように、可変減衰器ＡＴ１＿１、ＡＴ２＿１により利得を変化させることが可能であり、可変位相器ＰＨ１＿１、ＰＨ１＿２、ＰＨ２＿１、ＰＨ２＿２により位相を変化させることが可能である。このような利得の変化や位相の変化は、制御部１により制御することができる。
なお、各ループＬ１、Ｌ２において可変減衰器ＡＴ１＿１、ＡＴ２＿１や可変位相器ＰＨ１＿１、ＰＨ１＿２、ＰＨ２＿１、ＰＨ２＿２により利得や位相を調整する機能によりベクトル調整器の機能が構成されている。
【００３１】
ここで、制御部１は、歪検出ループＬ１にある２個の可変位相器ＰＨ１＿１、ＰＨ１＿２を独立に（別々に）制御し、また、歪補償ループＬ２にある２個の可変位相器ＰＨ２＿１、ＰＨ２＿２を独立に（別々に）制御する。
【００３２】
本例のフィードフォワード増幅器において行われる動作の一例を示す。
増幅対象となる信号が方向性結合器ＨＹＢ１に入力される。
方向性結合器ＨＹＢ１は、入力信号を２つに分配して、一方の分配信号を可変減衰器ＡＴ１＿１へ出力し、他方の分配信号を同軸遅延線Ｄ１へ出力する。
可変減衰器ＡＴ１＿１は、制御部１により制御される減衰量で、方向性結合器ＨＹＢ１から入力された信号を減衰させて可変位相器ＰＨ１＿１へ出力する。
【００３３】
可変位相器ＰＨ１＿１は、制御部１により制御される位相変化量で、可変減衰器ＡＴ１＿１から入力された信号の位相を変化させて可変位相器ＰＨ１＿２へ出力する。
可変位相器ＰＨ１＿２は、制御部１により制御される位相変化量で、可変位相器ＰＨ１＿１から入力された信号の位相を変化させて主増幅器ＡＭＰ１へ出力する。
主増幅器ＡＭＰ１は、可変位相器ＰＨ１＿２から入力された信号を増幅して方向性結合器ＨＹＢ２へ出力する。ここで、主増幅器ＡＭＰ１では、補償対象となる歪が発生する。
同軸遅延線Ｄ１は、方向性結合器ＨＹＢ１から入力された信号を遅延させて方向性結合器ＨＹＢ２へ出力する。
【００３４】
方向性結合器ＨＹＢ２は、主増幅器ＡＭＰ１から入力された信号を同軸遅延線Ｄ２へ出力するとともに、主増幅器ＡＭＰ１から入力された信号と同軸遅延線Ｄ１から入力された信号を結合して可変減衰器ＡＴ２＿１へ出力する。ここで、可変減衰器ＡＴ２＿１へ出力される信号には、主増幅器ＡＭＰ１で発生した歪の成分（理想的には、歪の成分のみ）が含まれる。
【００３５】
同軸遅延線Ｄ２は、方向性結合器ＨＹＢ２から入力された信号を遅延させて方向性結合器ＨＹＢ３へ出力する。
可変減衰器ＡＴ２＿１は、制御部１により制御される減衰量で、方向性結合器ＨＹＢ２から入力された信号を減衰させて可変位相器ＰＨ２＿１へ出力する。
【００３６】
可変位相器ＰＨ２＿１は、制御部１により制御される位相変化量で、可変減衰器ＡＴ２＿１から入力された信号の位相を変化させて可変位相器ＰＨ２＿２へ出力する。
可変位相器ＰＨ２＿２は、制御部１により制御される位相変化量で、可変位相器ＰＨ２＿１から入力された信号の位相を変化させて補助増幅器ＡＭＰ２へ出力する。
補助増幅器ＡＭＰ２は、可変位相器ＰＨ２＿２から入力された信号を増幅して方向性結合器ＨＹＢ３へ出力する。
【００３７】
方向性結合器ＨＹＢ３は、同軸遅延線Ｄ２から入力された信号と補助増幅器ＡＭＰ２から入力された信号とを結合して、歪補償結果の信号として出力する。
ここで、理想的には、同軸遅延線Ｄ２から入力される信号には主信号（もともとの入力信号が増幅されたもの）と主増幅器ＡＭＰ１で発生した歪の成分が含まれ、補助増幅器ＡＭＰ２から入力される信号には主増幅器ＡＭＰ１で発生した歪の成分が含まれ、これらの結合において歪の成分が打ち消されて、歪の無い増幅信号が方向性結合器ＨＹＢ３から出力される。
【００３８】
なお、本例のフィードフォワード増幅器では、主増幅器ＡＭＰ１が歪補償の対象となる増幅器であり、歪検出ループＬ１において可変減衰器ＡＴ１＿１や可変位相器ＰＨ１＿１、ＰＨ１＿２や主増幅器ＡＭＰ１を有する経路が増幅経路であり、歪補償ループＬ２において可変減衰器ＡＴ２＿１や可変位相器ＰＨ２＿１、ＰＨ２＿２や補助増幅器ＡＭＰ２を有する経路が歪増幅経路である。
また、本例のフィードフォワード増幅器では、歪検出ループＬ１においては制御用の第１の可変位相器ＰＨ＿１及び調整用の第２の可変位相器ＰＨ１＿２が備えられ、歪補償ループＬ２においては制御用の第１の可変位相器ＰＨ２＿１及び調整用の第２の可変位相器ＰＨ２＿２が備えられ、また、制御部１が各可変位相器ＰＨ１＿１、ＰＨ１＿２、ＰＨ２＿１、ＰＨ２＿２を制御する機能により位相制御手段が構成されている。
【実施例１】
【００３９】
本発明の第１実施例を説明する。
図２には、図１に示される本例のフィードフォワード増幅器において歪検出ループＬ１内の可変位相器ＰＨ１＿１、ＰＨ１＿２を制御する処理の手順の一例を示してある。
ここで、本例では、歪検出ループＬ１内の可変位相器ＰＨ１＿１、ＰＨ１＿２を制御する処理について説明するが、同様にして、歪補償ループＬ２内の可変位相器ＰＨ２＿１、ＰＨ２＿２を制御する処理を行うことができる。
【００４０】
本例では、ｉとｊをカウンタの値として使用する。
また、本例では、制御部１が、８ビットの制御信号（“０”〜“２５５”の制御値）を用いて、各可変減衰器ＡＴ１＿１、ＡＴ２＿１の減衰量や各可変位相器ＰＨ１＿１、ＰＨ１＿２、ＰＨ２＿１、ＰＨ２＿２の位相変化量を制御するとする。
また、本例では、制御信号（“０”〜“２５５”の制御値）の値が小さいほど制御量（減衰量や位相変化量）が小さくなるように制御され、制御信号（“０”〜“２５５”の制御値）の値が大きいほど制御量（減衰量や位相変化量）が大きくなるように制御されるとする。なお、制御信号の値（制御値）と制御量の大小の関係は、本例の逆でもよい。
【００４１】
まず、フィードフォワード増幅器の電源がオフ（ＯＦＦ）からオン（ＯＮ）になると、カウンタｉ、ｊの値が共に０に初期化され（ステップＳ１）、フィードフォワードの最適化処理が始まって（ステップＳ２）、歪検出ループＬ１内の利得と位相を最適にするように可変減衰器ＡＴ１＿１の減衰量及び可変位相器ＰＨ１＿１の位相変化量が適応制御される。
なお、このとき、歪補償ループＬ２についても、歪補償ループＬ２内の利得と位相を最適にするように可変減衰器ＡＴ２＿１の減衰量及び可変位相器ＰＨ２＿１の位相変化量が変動させられるが、歪検出ループＬ１内と同様な動作であるため、以降はその説明を省略する。
【００４２】
フィードフォワードの最適化処理において、可変位相器Ｐ１＿１の制御値が最小値である“０”になった場合には（ステップＳ３）、カウンタｉの値に１を加える（ステップＳ１１）。制御が収束するまでの間に、カウンタｉの値が＋３になった場合には（ステップＳ１２）、可変位相器Ｐ１＿２の制御値αを（α−１００）とするように補正して（ステップＳ１３）、カウンタｉ、ｊの値を０にする処理へ戻る（ステップＳ１）。カウンタｉの値が＋３に達していない場合には（ステップＳ１２）、フィードフォワードの最適化処理を継続する（ステップＳ２）。
【００４３】
また、フィードフォワードの最適化処理において、可変位相器Ｐ１＿１の制御値が最大値である“２５５”になった場合には（ステップＳ４）、カウンタｊの値に１を加える（ステップＳ１４）。制御が収束するまでの間に、カウンタｊの値が＋３になった場合には（ステップＳ１５）、可変位相器Ｐ１＿２の制御値αを（α＋１００）とするように補正して（ステップＳ１６）、カウンタｉ、ｊの値を０にする処理へ戻る（ステップＳ１）。カウンタｊの値が＋３に達していない場合には（ステップＳ１５）、フィードフォワードの最適化処理を継続する（ステップＳ２）。
【００４４】
また、フィードフォワードの最適化処理により制御が収束したか否かを判定し（ステップＳ５）、制御が収束した場合には処理を終了し、一方、制御が収束しなかった場合にはカウンタｉ、ｊの値を０にする処理へ戻って（ステップＳ１）、再び、フィードフォワードの最適化処理を行う（ステップＳ２）。
なお、ステップＳ１３の後に可変位相器Ｐ１＿１の制御値を１００増加させたり、ステップＳ１６の後に１００減少させたりしてもよい。
【００４５】
なお、制御が収束したか否かは、任意の手法で判定されてよい。例えば、歪検出ループＬ１については、方向性結合器ＨＹＢ２から可変減衰器ＡＴ２＿１へ出力される信号のレベルを検出してそのレベルが小さくなるように（つまり、当該信号に歪の成分のみが含まれるように）制御する場合には、そのレベルが所定の閾値以下（又は、所定の閾値未満）となったときに制御が収束したと判定する手法を用いることができる。また、例えば、歪除去ループＬ２については、方向性結合器ＨＹＢ３から出力される信号に含まれる歪のレベルを検出してそのレベルが小さくなるように制御する場合には、そのレベルが所定の閾値以下（又は、所定の閾値未満）となったときに制御が収束したと判定する手法を用いることができる。
【００４６】
本例のように、制御が収束する前に可変位相器ＰＨ１＿１の制御値が“０”に３回なったら若しくは“２５５”に３回なったら、装置により自動的に、可変位相器ＰＨ１＿２の位相を変えることにより、可変位相器Ｐ１＿１の制御範囲が広くなったように見える。
【００４７】
以上のように、本例のフィードフォワード増幅器では、歪検出ループＬ１のベクトル調整器において位相制御用の可変位相器ＰＨ１＿１と位相調整用の可変位相器ＰＨ１＿２といった２個の位相器を備え、また、歪補償ループＬ２のベクトル調整器において位相制御用の可変位相器ＰＨ２＿１と位相調整用の可変位相器ＰＨ２＿２といった２個の位相器を備えた。また、本例では、各ループＬ１、Ｌ２において、２個の可変位相器ＰＨ１＿１、ＰＨ１＿２、ＰＨ２＿１、ＰＨ２＿２の位相変化量が独立に可変に制御される。本例では、各ループＬ１、Ｌ２において、制御用の可変位相器ＰＨ１＿１、ＰＨ２＿１の位相変化量がマイナス方向若しくはプラス方向に偏ったときに、調整用の可変位相器ＰＨ１＿２、ＰＨ２＿２の位相を切り替える。
【００４８】
このように、本例のフィードフォワード増幅器では、各ループＬ１、Ｌ２内のベクトル調整器における位相変化機能を２段構成にして、実質的に、位相の可変範囲を拡大した。そして、主に一方の可変位相器ＰＨ１＿１、ＰＨ２＿１の位相変化量を適応制御し、その可変範囲の限界まできたときにその回数をカウントして、そのカウント値が規定回数になったとき（又は、規定回数を超えたとき）に、他方の可変位相器ＰＨ１＿２、ＰＨ２＿２の位相変化量を動かす。
【００４９】
従って、本例のフィードフォワード増幅器では、基板の吸湿による位相の変化や、基板の温度による位相の変化や、寿命による位相の変化などに対して、各ループＬ１、Ｌ２内のベクトル調整において、より多くの位相を可変することができ、これにより、例えば、基板の吸湿等による位相の変動量が大きい場合においても、それに対応して、適切に位相の変動を抑えることができる。また、本例では、基板の吸湿等により位相が大きく変化しても、例えば、そのときに位相器を追加することなく、フィードフォワードの位相の制御範囲を広げることができる。
【００５０】
ここで、図２に示される本例の制御方式の特徴を示す。
本例では、調整用の可変位相器ＰＨ１＿２、ＰＨ２＿２の位相変化量が変動した後には、一旦電源がオフにされても、その前回の値（位相変化量）を記憶しており、このため、１回でも変動したら、次回に電源を入れたときには、可変位相器Ｐ１＿２、ＰＨ２＿２がその変動した値（位相変化量）から制御を開始する。
また、本例のフィードフォワード増幅器の回路では、電源の立ち上げ時や、周囲温度や入力レベルが急激に変化しているような場合には、制御が収束するまでに時間がかかり、また、収束ポイントを見つけるまでに制御値が“０”若しくは“２５５”に多数回（本例では、３回）達してしまい、本来の目的とは別に、可変位相器ＰＨ１＿２、ＰＨ２＿２の位相変化量が変動することがある。
【実施例２】
【００５１】
本発明の第２実施例を説明する。
本例では、上記した図２に示される制御方式の特徴である、可変位相器ＰＨ１＿２、ＰＨ２＿２において電源オフ前の位相変化量を記憶している点や、電源立ち上げ時或いは温度や入力レベルが急激に変化する場合に本来の目的とは別に可変位相器ＰＨ１＿２、ＰＨ２＿２の位相変化量が変動することがある点を改善した制御方式を示す。
【００５２】
図３には、図１に示される本例のフィードフォワード増幅器において歪検出ループＬ１内の可変位相器ＰＨ１＿１、ＰＨ１＿２を制御する処理の手順の一例を示してある。
ここで、本例では、歪検出ループＬ１内の可変位相器ＰＨ１＿１、ＰＨ１＿２を制御する処理について説明するが、同様にして、歪補償ループＬ２内の可変位相器ＰＨ２＿１、ＰＨ２＿２を制御する処理を行うことができる。
【００５３】
図３に示される本例の制御方式では、図２に示される制御方式と比べて、ステップＳ２１、Ｓ２２、Ｓ２３、Ｓ２４の処理が追加されている。また、説明の便宜上から、図３では、図２に示されるのと同様な処理（ステップＳ１〜Ｓ５、Ｓ１１〜Ｓ１６）については同一の符号を付してある。
本例では、図２に示される処理とは異なる処理について詳しく説明する。
【００５４】
図３に示される本例の制御方式では、フィードフォワード増幅器の電源がオフからオンにされたときに、まず、調整用の可変位相器ＰＨ１＿２の位相変化量を初期化した後に（ステップＳ２１）、ステップＳ１の処理へ移行する。ここで、位相変化量の初期化としては、例えば、位相変化量を所定の値（例えば、０）に設定することが行われる。
例えば、フィードフォワード増幅器の保管状態によっては、前回に増幅器に電源を入れたときと比べて基板の吸湿等の変化があるため、可変位相器ＰＨ１＿２、ＰＨ２＿２の位相変化量の初期値を所定の値に戻して、以前の状態をリセットすることが好ましい。
【００５５】
また、本例の制御方式では、フィードフォワードの最適化処理が開始されると（ステップＳ２）、フィードフォワード増幅器の電源がオンにされてから所定の時間（本例では、１分）以上が経過したか否かを判定し（ステップＳ２２）、所定の時間が経過している場合には温度が急激に変化していないか否かを判定し（ステップＳ２３）、温度が急激に変化していない場合には入力レベルが急激に変化していないか否かを判定し（ステップＳ２４）、入力レベルが急激に変化していない場合にはステップＳ３の処理へ移行する。一方、電源オンから所定の時間が経過していない場合や（ステップＳ２２）、温度が急激に変化している場合や（ステップＳ２３）、入力レベルが急激に変化している場合には（ステップＳ２４）、ステップＳ５の処理へ移行し、制御が収束していない場合には再びステップＳ１の処理へ戻る。
【００５６】
ここで、ステップＳ２２の処理において、電源オンから所定の時間が経過してから調整用の可変位相器ＰＨ１＿２、ＰＨ２＿２の位相変化量を変化させる理由は、電源の立ち上げ時には、増幅器が安定して動作するまでにある程度の時間がかかるためであり、それまでの間は、可変位相器ＰＨ１＿２、ＰＨ２＿２の位相変化量を変化させないようにしている。
電源オンから所定の時間が経過したか否かを判定する構成としては、例えば、電源オンに応じて計時を開始するタイマの機能を備えて、当該タイマの計時時間が所定の時間以上となった（又は、所定の時間を超えた）場合に電源オンから所定の時間が経過したと判定することができる。
【００５７】
また、ステップＳ２３の処理において、温度が急激に変化している場合には調整用の可変位相器ＰＨ１＿２、ＰＨ２＿２の位相変化量を変化させない理由は、急激な温度変化があると、増幅器が安定して動作しないためであり、その間は、可変位相器ＰＨ１＿２、ＰＨ２＿２の位相変化量を変化させないようにしている。
温度が急激に変化しているか否かを判定する構成としては、例えば、フィードフォワード増幅器の内部や付近などの任意の位置に温度検出器を備えて、当該温度検出器により検出された温度の時間的な変化量（例えば、変化速度でもよい）を検出し、時間的な変化量が所定の閾値以上である（又は、所定の閾値を超える）場合に温度が急激に変化していると判定することができる。
【００５８】
また、ステップＳ２４の処理において、入力レベルが急激に変化している場合には調整用の可変位相器ＰＨ１＿２、ＰＨ２＿２の位相変化量を変化させない理由は、急激な入力レベル変化があると、増幅器が安定して動作しないためであり、その間は、可変位相器ＰＨ１＿２、ＰＨ２＿２の位相変化量を変化させないようにしている。
入力レベルが急激に変化しているか否かを判定する構成としては、例えば、フィードフォワード増幅器の前段や入力端などのように入力信号のレベルが把握される位置にレベル検出器を備えて、当該レベル検出器により検出されたレベルの時間的な変化量（例えば、変化速度でもよい）を検出し、時間的な変化量が所定の閾値以上である（又は、所定の閾値を超える）場合に入力レベルが急激に変化していると判定することができる。
【００５９】
上記したステップＳ２２、Ｓ２３、Ｓ２４の処理により、安定して動作していないときには、調整用の可変位相器ＰＨ１＿２、ＰＨ２＿２の位相変化量を変動しないようにしている。
また、本例の制御方式においても、図２に示されるのと同様な処理（ステップＳ１〜Ｓ５、Ｓ１１〜Ｓ１６）を行うことにより、各ループＬ１、Ｌ２において、制御用の可変位相器ＰＨ１＿１、ＰＨ２＿１の制御値が“０”若しくは“２５５”に（本例では、３回）なったとしても、自動的にもう１つの調整用の可変位相器ＰＨ１＿２、ＰＨ２＿２の位相変化量を可変させることで、総じて、多くの範囲で位相を可変させることができる。
【００６０】
以上のように、本例のフィードフォワード増幅器では、電源オン時に調整用の可変位相器ＰＨ１＿２、ＰＨ２＿２の位相（位相変化量）を所定の設定値に初期化することにより、例えば、前回の電源オフから今回の電源オンまでの間における基板の吸湿等の変化の影響があっても、毎回、所定の設定値（位相変化量）から制御を開始することができる。
また、本例のフィードフォワード増幅器では、電源がオンにされた時の直後や、温度や入力レベルが急激に変化している時には、調整用の可変位相器ＰＨ１＿２、ＰＨ２＿２の位相変化量の切り替えを行わないことにより、例えば、動作が安定した後に、調整用の可変位相器ＰＨ１＿２、ＰＨ２＿２の位相変化量の切り替えを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【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】本発明の第１実施例に係るフィードフォワード増幅器における制御の手順の一例を示す図である。
【図３】本発明の第２実施例に係るフィードフォワード増幅器における制御の手順の一例を示す図である。
【図４】フィードフォワード増幅器の構成例を示す図である。
【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】可変位相器の制御値の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００６２】
１、１１、１２・・制御部、  ＨＹＢ１〜ＨＹＢ３・・方向性結合器、  ＡＴ１＿１、ＡＴ２＿１・・可変減衰器、  ＰＨ１＿１、ＰＨ１＿２、ＰＨ２＿１、ＰＨ２＿２・・可変位相器、  ＡＭＰ１・・主増幅器、  ＡＭＰ２・・補助増幅器、  Ｄ１、Ｄ２・・同軸遅延線、  Ｌ１・・歪検出ループ、  Ｌ２・・歪補償ループ、
【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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