(57)【要約】【課題】  簡単な装置構成で高次の相互変調歪の影響を低減して、十分な歪補償量を得ることができると共に、制御を容易にすることができる歪補償装置を提供する。【解決手段】  ３次歪成分及び５次歪成分を発生するアナログ回路の３次・５次歪発生器１８と、当該歪発生器１８で発生する歪の位相を制御する可変移相器１４２と、当該歪の振幅を制御する可変減衰器１５２とを備え、３次・５次歪発生器１８に、発生した３次歪成分及び５次歪成分の位相及び振幅の関係が、増幅器で発生する３次歪成分及び５次歪成分における位相及び振幅の関係と等しくなるよう、発生した３次歪成分、５次歪成分の位相及び振幅を調整する歪調整回路を備えた歪補償装置であり、可変移相器１４２、可変減衰器１５２において、３次歪成分と５次歪成分の位相又は振幅を一括して調整できるものである。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非線形歪を発生する歪発生器と、
前記歪発生器から出力された歪の位相及び振幅を調整するベクトル調整器とを備え、
ベクトル調整された歪を増幅器の入力信号に合成することによって、増幅器で発生する非線形歪を補償する歪補償装置であって、
前記歪発生器が、アナログ回路で構成され、
次数の異なる歪成分を発生する複数の歪発生回路と、
前記各歪発生回路で発生した次数の異なる歪成分同士の位相のずれ及び振幅の比を、前記増幅器で発生する非線形歪に含まれる次数の異なる歪成分同士の位相のずれ及び振幅の比と等しくなるよう、前記各歪発生回路で発生した歪成分の位相及び振幅を調整する歪調整回路とを備えた歪発生器であることを特徴とする歪補償装置。
【請求項２】
歪発生器が、分配された入力信号から３次歪を発生する３次歪発生回路と、前記３次歪発生回路で発生した３次歪の位相及び振幅を調整する第１の歪調整回路と、
分配された入力信号から５次歪成分を発生する５次歪発生回路と、前記５次歪発生回路で発生した５次歪成分の位相及び振幅を調整する第２の歪調整回路と、
前記各歪発生回路において３次歪成分又は５次歪成分と共に発生する線形成分を反射する基本波相殺回路と、
前記第１の歪調整回路で調整された３次歪成分と前記第２の歪調整回路で調整された５次歪成分と線形成分とを含む信号と、前記基本波相殺回路で反射された線形成分とを合成して、調整された３次歪成分及び調整された５次歪成分を出力する結合器とを備えた歪発生器であることを特徴とする請求項１記載の歪補償装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、増幅器において発生する歪を低減させる歪補償装置に係り、特に簡易な構成で優れた歪補償特性を備え、制御を容易にすることができる歪補償装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話に代表されるように、近年、無線を利用したシステムが普及している。これらの無線システムの多くが線形変調方式を採用しており、その信号を増幅する増幅回路には直線性が要求される。
また、マルチキャリア増幅に代表されるように、共通増幅を行うことで、コスト低減及び増幅効率の向上が要求されている。
これらの要求に応えるために、歪補償方式を採用した増幅装置（歪補償増幅装置）があり、様々な歪補償方式が用いられている。
【０００３】
歪補償は、増幅器で発生する歪を打ち消すことにより実現される。歪補償方法としては、増幅器で発生した歪そのものを使用する方法（フィードフォワード、フィードバック）と、補償される増幅器とは異なる素子を用いて発生させた歪を使用する方法（前置歪補償、プリディストーション）とがある。
更に、前置歪補償には、アナログ素子を用いたアナログ方式と、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等のデジタル信号処理装置を使用したデジタル方式がある。
【０００４】
デジタル前置歪補償方式は、高い歪補償量を実現し、電力効率がよく、生産性がよいという長所があるが、回路規模が大きく、装置コストが高くなってしまうという短所がある。
アナログ前置歪補償方式は、他の歪補償方式と比較して歪補償量が小さいという短所はあるものの、回路規模が小さく、経済性において優れているため、最近、見直されつつある。
【０００５】
ここで、従来のアナログ前置歪補償装置について図１１を使って説明する。図１１（ａ）は、前置歪補償装置付き増幅装置の概略構成ブロック図であり、（ｂ）は、従来のアナログ前置歪補償回路の構成ブロック図である。
図１１（ａ）に示すように、前置歪補償装置付き増幅装置は、主増幅器２の前段に前置歪補償回路１を備え、主増幅器２で発生する非線形歪の逆特性となる歪を予め前置歪補償回路１で加えておくことにより、主増幅器２で発生する歪を補償する構成となっている。
【０００６】
図１１（ｂ）に示すように、従来のアナログ前置歪補償回路（以下、「アナログＰＤ（Pre Distorter）」とする）は、分配器１１と、遅延線１２と、３次歪発生器１３と、可変移相器１４と、可変減衰器１５と、合成器１７とから構成されている。
【０００７】
分配器１１は、入力信号を分配するものである。
遅延線１２は、分配された入力信号を一定時間遅延するものである。
３次歪発生器１３は、予め増幅器２で発生する３次歪に合わせて調整されており、３次歪を発生するものである。
可変移相器１４は、３次歪発生器１３で発生した３次歪の位相を制御するものである。
可変減衰器１５は、位相を調整された３次歪の振幅を制御するものである。可変移相器１４及び可変減衰器１５はベクトル調整を行うものである。
【０００８】
上記構成のアナログＰＤにおける動作について簡単に説明する。
入力信号は、分配器１１で分配され、一方は遅延線１２に、もう一方は３次歪発生器１３に入力される。
３次歪発生器１３では、入力信号に応じて３次歪を発生し、３次歪信号は、可変移相器１４及び可変減衰器１５で、補償したい歪成分と等振幅逆位相となるよう位相及び振幅を制御されて、歪補償信号として合成器１７に入力される。
【０００９】
遅延線１２に入力された信号は、一定時間遅延されて合成器１７に入力され、合成器１７において歪補償信号と合成され、入力信号として増幅器２に入力される。増幅器２で増幅の際に発生する歪と予め入力信号に合成されている歪補償信号とが相殺されて、歪を含まない増幅出力を得るものである。
このようにして、従来のアナログＰＤでは、信号成分の近傍に最も大きなレベルで現れる３次歪について補償を行うようになっていた。
【００１０】
次に、歪補償の原理について図１２を用いて簡単に説明する。図１２は、歪補償の原理を示す模式説明図である。
図１２に示すように、線形成分とは別に、増幅器によって発生する歪成分として、３次歪成分と５次歪成分とがあるとすると、それらの信号ベクトルと大きさが同じ（等振幅）で逆向き（逆位相）の信号ベクトル（図では、「増幅器の入力に含まれる３次歪信号」と「増幅器の入力に含まれる５次歪信号」）を予め入力信号に合成しておけばよい。
これにより、増幅器で発生する歪成分と予め合成された歪信号とが打ち消し合い、歪を含まない線形成分を得ることができるものである。
【００１１】
ここで、増幅器出力のスペクトルについて図１３を用いて説明する。図１３は、増幅器２の出力スペクトルを示す説明図である。
図１３に示すように、増幅器出力が飽和出力レベルに近い場合、増幅器２の出力には、基本波成分（信号成分）の他に、信号成分の低周波数側と高周波数側に相互変調歪が含まれる。信号成分に近いところから、３次歪、５次歪、…と順次高次の歪が発生する。
図１３の例では、基本波成分をω1、ω2とした場合、２ω1−ω2と、２ω2−ω1の３次歪成分と、３ω1−２ω2と、３ω2−２ω1の５次歪成分が発生するが、それ以外にも、各次数の歪成分は、それより内側（基本波成分側）にある低次の歪及び基本波成分にも影響を与える。
【００１２】
尚、プレディストータに関する従来技術としては、平成１７年１２月２日公開の特開２００５−３３３３５３号「プレディストータ」（出願人：株式会社日立国際電気、発明者：本江直樹）がある。
この従来技術は、歪補償対象の増幅器の入出力特性と同一又は近似する入出力特性を備えた増幅器レプリカ手段が、信号を入力して出力し、差検出手段が、プリディストータへの入力信号と増幅器レプリカ手段からの出力信号との差を検出し、増幅器レプリカ信号変化手段が、差検出手段により検出される差が小さくなるように、増幅器レプリカ手段に入力する信号を変化させ、この信号を増幅器に出力するものであり、増幅器で発生する歪を補償できるものである。
【００１３】
【特許文献１】特開２００５−３３３３５３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、増幅器をより高出力な状態で使用しようとすると、３次歪だけでなく、より高次の相互変調歪（５次、７次、…）が発生し、発生した高次歪は、より低次の歪に影響を与え、従来の前置歪補償装置では歪補償量が低減してしまうという問題点があった。
【００１５】
例えば、５次歪は、３次歪に影響を与え、３次歪は５次歪のために特性が変化してしまうため、元々の３次歪を打ち消すような特性を持った前置歪補償装置では、特性がずれてしまい、十分な歪補償量が得られなくなってしまうものである。
【００１６】
そこで、上記従来の前置歪補償装置の問題点を解決する構成として、図１４に示す前置歪補償装置が提案されている。図１４は、提案されている前記歪補償装置の構成を示す構成ブロック図である。
図１４に示すように、提案されている歪補償装置は、分配器１１０及び１１１と、遅延線１２と、３次歪補償信号発生回路３と、５次歪補償信号発生回路５と、合成器１７０及び１７１と、主増幅器２とから構成されている。
【００１７】
更に、３次歪補償信号発生回路３は、３次歪発生器１３と、可変移相器１４０と、可変減衰器１５０とから構成され、同様に、５次歪補償信号発生回路５は、５次歪発生器１６と、可変移相器１４１と、可変減衰器１５１とから構成されている。
【００１８】
分配器１１０は、入力信号を、遅延線１２と分配器１１１とに分配する。
分配器１１１は、入力信号を、３次歪補償信号発生回路３と、５次歪補償信号発生回路器５とに分配する。
３次歪補償信号発生回路３は、図１１に示したものと同等であり、増幅器２で発生する３次歪と等振幅逆位相の３次歪補償信号を発生する回路である。
３次歪発生器１３は、３次歪成分を発生するものである。
可変移相器１４０は、３次歪成分の位相を独立に制御するものであり、可変減衰器１５０は、３次歪成分の振幅を独立に制御するものである。
【００１９】
同様に、５次歪補償信号発生回路５は、増幅器２で発生する５次歪と等振幅逆位相の５次歪補償信号を発生する回路であり、５次歪発生器１６は３次歪成分を発生し、可変移相器１４１は、５次歪成分の位相を調節し、可変減衰器１５１は、５次歪成分の振幅を調節するものである。
【００２０】
合成器１７１は、５次歪補償信号発生回路５で発生しベクトル調整された５次歪補償信号と、３次歪補償信号発生回路３で発生しベクトル調整された３次歪補償信号とを合成するものである。
また、合成器１７０は、合成器１７１からの（３次＋５次）の歪補償信号と、遅延線１２からの入力信号とを合成して、増幅器２に出力するものである。
増幅器２は入力された信号を増幅するものである。
【００２１】
つまり、提案されている歪補償装置では、非線形歪の各次数に対応した歪を発生する歪発生器と、各歪発生器において発生した歪の位相及び振幅を独立して制御するベクトル調整器を備えた歪補償信号発生回路を遅延線１２と並列して複数設け、各次数毎に発生させた歪成分のベクトル調整を独立して行う構成としており、各次数の歪補償信号発生回路毎に精度の高いベクトル調整を行うことができるものである。
【００２２】
しかしながら、上記歪補償装置においては、各次数毎の歪信号をそれぞれ独立して発生させ、更に、各次数の歪信号の位相及び振幅をそれぞれ独立して制御する構成であるため、制御を簡単にすることについての配慮が十分であるとは言えなかった。
【００２３】
本発明は上記実状に鑑みて為されたもので、簡単な装置構成で高次の相互変調歪の影響を低減して、十分な歪補償量を得ることができると共に、制御を容易にすることができる歪補償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】
【００２４】
上記従来例を改良するための本発明は、非線形歪を発生する歪発生器と、歪発生器から出力された歪の位相及び振幅を調整するベクトル調整器とを備え、ベクトル調整された歪を増幅器の入力信号に合成することによって、増幅器で発生する非線形歪を補償する歪補償装置であって、歪発生器が、アナログ回路で構成され、次数の異なる歪成分を発生する複数の歪発生回路と、各歪発生回路で発生した次数の異なる歪成分同士の位相のずれ及び振幅の比を、増幅器で発生する非線形歪に含まれる次数の異なる歪成分同士の位相のずれ及び振幅の比と等しくなるよう、各歪発生回路で発生した歪成分の位相及び振幅を調整する歪調整回路とを備えた歪発生器であることを特徴としている。
【００２５】
また、本発明は、上記歪補償装置において、歪発生器が、分配された入力信号から３次歪成分を発生する３次歪発生回路と、３次歪発生回路で発生した３次歪成分の位相及び振幅を調整する第１の歪調整回路と、分配された入力信号から５次歪成分を発生する５次歪発生回路と、５次歪発生回路で発生した５次歪成分の位相及び振幅を調整する第２の歪調整回路と、各歪発生回路において３次歪成分又は５次歪成分と共に発生する線形成分を反射する基本波相殺回路と、第１の歪調整回路で調整された３次歪成分と第２の歪調整回路で調整された５次歪成分と線形成分とを含む信号と、基本波相殺回路で反射された線形成分とを合成して、調整された３次歪成分及び調整された５次歪成分を出力する結合器とを備えた歪発生器であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、歪発生器が、構成の簡単なアナログ回路から成り、次数の異なる歪成分を発生する複数の歪発生回路と、各歪発生回路で発生した次数の異なる歪成分同士の位相のずれ及び振幅の比を、増幅器で発生する非線形歪に含まれる次数の異なる歪成分同士の位相のずれ及び振幅の比と等しくなるよう、各歪発生回路で発生した歪成分の位相及び振幅を調整する歪調整回路とを備えた歪補償装置としているので、ベクトル調整器において調整すべきベクトル調整量が、どの次数の歪成分についても同じとなり、複数の異なる次数の歪成分を一括してベクトル調整して、増幅器で発生する歪を補償することができ、簡易な装置構成で高次の歪まで考慮した十分な歪補償量を得ることができ、更に歪補償の制御を容易にすることができる効果がある。
【００２７】
また、本発明によれば、上記歪補償装置において、歪発生器が、３次歪成分を発生する３次歪発生回路と、３次歪成分の位相及び振幅を調整する第１の歪調整回路と、５次歪成分を発生する５次歪発生回路と、５次歪成分の位相及び振幅を調整する第２の歪調整回路と、各歪発生回路において３次歪成分又は５次歪成分と共に発生する線形成分を反射する基本波相殺回路と、調整された３次歪成分及び５次歪成分と線形成分とを含む信号と、基本波相殺回路で反射された線形成分とを合成して、調整された３次歪成分及び５次歪成分を出力する結合器とを備えた歪補償装置としているので、増幅器で発生する３次歪成分と５次歪成分の位相及び振幅の関係と、歪発生器から出力される３次歪と５次歪の位相及び振幅の関係とを等しくして、ベクトル調整器において調整すべきベクトル調整量を３次歪成分と５次歪成分とで同じとし、３次歪成分と５次歪成分を一括してベクトル調整することができ、歪補償の制御を容易にすることができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
本発明の歪補償装置は、歪発生器で発生させる３次歪と５次歪の位相のずれ及び振幅の比を、増幅器によって発生する３次歪と５次歪の位相のずれ及び振幅の比と等しくなるように調整する歪調整回路を設け、歪発生器で発生させた３次歪と５次歪の位相及び振幅の調整を一度に行って、増幅器の入力信号に合成するものであり、歪発生器で発生させた歪の位相及び振幅の調整を一括して行うことができ、装置構成を簡略にすると共に、歪補償の制御を簡単にすることができるものである。
【００２９】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る歪補償装置の構成ブロック図である。
図１に示すように、本発明の第１の実施の形態に係る歪補償装置（第１の歪補償装置）は、分配器１１２と、遅延線１２と、３次・５次歪発生器１８と、可変移相器１４２と、可変減衰器１５２と、合成器１７２と、主増幅器２とから構成されている。
上記構成部分の内、分配器１１２，遅延線１２，合成器１７２，主増幅器２の構成及び動作は従来と同様であるため、説明は省略する。
【００３０】
第１の歪補償装置の特徴部分について説明する。
第１の歪補償装置の特徴部分である３次・５次歪発生器１８は、主増幅器２で発生する非線形歪である３次歪成分及び５次歪成分の合成信号（３次・５次歪）を発生するアナログ回路である。ここで、第１の歪補償装置の特徴として、３次・５次歪発生器１８では、主増幅器２で発生する３次歪成分と５次歪成分における位相及び振幅の関係と等しくなるよう、位相及び振幅を調整した３次歪成分と５次歪成分を生成し、それらを合成した信号を出力するようになっている。
【００３１】
尚、「位相及び振幅の関係」は、「位相のずれ」と「振幅の比」を意味しており、３次・５次歪発生器１８で発生する３次歪成分と５次歪成分の「位相のずれ」と「振幅の比」が、主増幅器２で発生する３次歪成分と５次歪成分の「位相のずれ」と「振幅の比」に等しくなるよう上記調整を行うものである。
【００３２】
可変移相器１４２は、３次・５次歪発生器１８からの３次・５次歪の位相を調整して、主増幅器２で発生する３次歪成分及び５次歪成分と逆位相とするものである。
また、可変減衰器１５２は、１５２は、位相調整された３次・５次歪の振幅を調整して、主増幅器２で発生する３次歪成分及び５次歪成分の合成歪と等振幅逆位相の歪補償信号を出力するものである。
尚、可変移相器１４２と可変減衰器１５２はベクトル調整を行うものであり、順序が逆でも構わない。
【００３３】
ここで、３次・５次歪に含まれる３次歪成分と５次歪成分における位相のずれ及び振幅の比は、主増幅器２で発生する３次歪成分と５次歪成分における位相のずれ及び振幅の比と等しくなるように調整されているので、主増幅器２で発生する歪を補償するために３次・５次歪発生器１８からの出力信号に含まれる３次歪成分及び５次歪成分に対して必要となる位相調整量及び振幅調整量は互いに等しくなり、単一の可変移相器１４２で位相調整し、単一の可変減衰器１５２で振幅調整することが可能となるものである。
【００３４】
第１の歪補償装置の動作について説明する。
分配器１１２で分配された信号の一方は、３次・５次歪発生器１８に入力され、入力信号に基づいて３次歪成分と５次歪成分が生成され、主増幅器２で発生する３次歪成分と５次歪成分における位相及び振幅の関係と等しくなるよう、位相及び振幅が調整されて合成され、３次・５次歪として出力される。
【００３５】
３次・５次歪は、可変移相器１４２、可変減衰器で位相及び振幅を調整されて、主増幅器２で発生する３次歪成分及び５次歪成分の合成歪と等振幅同振幅の歪補償信号となる。
【００３６】
そして、合成器１７２で、遅延線１２からの信号と合成され、歪補償された信号が主増幅器２に入力されて増幅され、ここで発生する歪と歪補償信号とが打ち消し合って歪補償が行われるようになっている。
【００３７】
次に、第１の歪補償装置の３次・５次歪発生器１８の構成について図２を用いて説明する。図２は、第１の歪補償装置の３次・５次歪発生器１８の構成を示す構成ブロック図である。
図２に示すように、３次・５次歪発生器１８は、結合器１９と、歪発生回路２５と、基本波相殺回路２４とから構成されている。
歪発生回路２５は、歪を発生するものであるが、その際に線形成分も発生する。
基本波相殺回路２４は、歪発生回路２５で発生した歪成分と線形成分の合成信号に含まれる線形成分を反射して結合器１９に入力するものであり、線形成分が打ち消し合うよう調整されている。
【００３８】
結合器１９は、分配器１１２で分配された信号を歪発生回路２５と基本波相殺回路２４に分配すると共に、歪発生回路２５で発生した歪成分と線形成分の合成信号と、基本波相殺回路２４から反射される線形成分とを合成して、線形成分を相殺し、歪のみを取り出すものである。
【００３９】
歪発生回路２５は、分配器２０と、３次歪発生回路２１と、５次歪発生回路２２と、歪調整回路２３ａ及び２３ｂとから構成される。
分配器２０は、入力信号を３次歪発生回路２１と５次歪発生回路２２に分配すると共に、反射されて調整された３次歪成分及び５次歪成分を結合器１９に出力する。
【００４０】
３次歪発生回路２１は３次歪成分を発生するものであり、５次歪発生回路２２は５次歪成分を発生するものである。これらの歪発生回路は、シングルダイオード構成、アンチパラレルダイオード構成の非線形回路、又はトランジスタ、ＦＥＴ等の非線形な特性を持つ素子によって構成される。
【００４１】
歪調整回路２３ａは、３次歪発生回路２１からの３次歪成分を反射することによって位相及び振幅を調整し、歪調整回路２３ｂは、同様にして５次歪発生回路２２からの５次歪成分の位相及び振幅を調整するものである。歪調整回路２３ａ、２３ｂは、マイクロストリップライン等の伝送線路、コンデンサやコイルといった回路素子、又はこれらを組み合わせた回路によって構成される。
【００４２】
尚、図２では図示していないが、分配器２０と各歪発生器２１，２２との間に、位相器（例えば固定的な伝送線路等）を挿入して、歪調整回路２３ａ、２３ｂを調整し易くしても構わない。
【００４３】
図２に示した歪発生器の動作について説明する。
図１の分配器１１２で分配された信号は、結合器１９及び分配器２０を介して更に分配されて、３次歪発生回路２１及び５次歪発生回路２２に入力される。３次歪発生回路２１及び５次歪発生回路２２では、それぞれ、３次歪成分、５次歪成分、線形成分が発生する。
【００４４】
３次歪発生回路２１で発生した３次歪成分は歪調整回路２３ａで位相及び振幅を調整され、５次歪発生回路２２で発生した５次歪成分は歪調整回路２３ｂで位相及び振幅を調整され、分配器２０を介して結合器１９に入力される。
【００４５】
基本波相殺回路２４では、結合器１９に入力された３次歪成分、５次歪成分、線形成分を含む信号を入力して線形成分を反射する。
結合器１９では、３次歪成分、５次歪成分、線形成分を含む信号と、基本波相殺回路２４で反射された線形成分とを結合し、３次歪成分、５次歪成分のみを含む信号を出力する。
出力された歪は、図１の可変移相器１４２に入力される。このようにして歪発生器の動作が行われるものである。
【００４６】
ここで、歪による出力への影響について図３を用いて説明する。図３は、歪による出力への影響を示す説明図である。
図３に示すように、非線形歪を５次まで考慮した場合、線形成分ベクトルをＡ1Ｖ1とすると、歪位相Φ3、振幅｜Ａ1Ｖ13｜となる３次歪成分ベクトル（Ｖ3）と、歪位相Φ5、振幅｜Ａ1Ｖ15｜となる５次歪成分ベクトル（Ｖ5）が発生する。そして、これらの歪成分ベクトルが線形成分に影響を与えるため、出力はそれらが合成されたベクトルＶ0となり、線形性を失ってしまう。
【００４７】
次に、歪補償の制御方法について従来の装置と本発明の装置とを比較して説明する。図４は、従来の歪補償装置における歪補償制御方法を示す説明図であり、図５は、本発明の第１の歪補償装置における歪補償制御方法を示す説明図である。
図４に示すように、従来の制御方法では、各次数（３次、５次）の歪発生器から出力される歪成分の位相及び振幅の関係は、増幅器で発生する３次歪成分及び５次歪成分の位相及び振幅の関係とは一致しておらず、次数毎に全く異なるため、それぞれの次数について、補償対象の歪成分と同振幅逆位相（逆向きで同じ長さのベクトル）となるよう独立して制御を行う必要がある。そのため、制御が煩雑となっていた。
【００４８】
そこで、本発明では、図５に示すように、増幅器で発生する異なる次数の歪間における歪位相及び振幅の関係は基本的に変化しないことに着目し、増幅器で発生する３次歪成分と５次歪成分における位相関係（位相のずれ）と振幅関係（振幅の比）を予め測定しておき、これと等しい位相及び振幅関係となるよう、歪発生器から出力される３次歪成分と５次歪成分の位相及び振幅を調整する。
【００４９】
図５の例では、増幅器で発生する３次歪成分と５次歪成分の位相関係（位相のずれ）をθとすると、歪発生器から出力される３次歪成分と５次歪成分の位相もθのずれとなるよう、調整する。
同様に、増幅器で発生する３次歪成分と５次歪成分の振幅関係（振幅の比）と同じ関係となるよう、歪発生器から出力される３次歪成分と５次歪成分の振幅を調整する。
【００５０】
これにより、増幅器で発生する３次歪成分と歪発生器から出力される３次歪成分の位相及び振幅の関係と、増幅器で発生する５次歪成分と歪発生器から出力される５次歪成分の位相及び振幅の関係とが等しくなる。
【００５１】
そのため、補償対象の歪成分と等振幅逆位相のベクトルを得るために歪発生器から出力される３次歪成分と５次歪成分に対して行う位相調整量及び振幅調整量は、互いに等しくなり、歪発生器から出力される３次歪成分と５次歪成分について位相と振幅を一括して調整することができるものである。これにより、歪補償における制御を容易にすることができるものである。
【００５２】
次に、第１の歪補償装置の別の構成例について図６を用いて説明する。図６は、第１の歪補償装置の歪発生器の別の構成例を示す構成ブロック図である。
図１に示した第１の歪補償装置では、歪発生器として、３次・５次歪発生器１８を設け、３次歪成分と５次歪成分を補償するものとしたが、別の構成例では、第１の歪補償装置における歪発生器の原理的な構成を示しており、より高次の歪成分も補償するものである。
【００５３】
図６に示すように、別の歪発生器は、図１に示した３次・５次歪発生器１８の代わりに用いられるものであり、図２と同様の部分として、結合器１９と、基本波相殺回路２４と、分配器２０と、３次歪発生回路２１と、歪調整回路２３ａと、５次歪発生回路２２と、歪調整回路２３ｂとが設けられ、図示は省略するが、７次、９次等の歪発生回路及びそれに対応する歪調整回路や、更に高次の歪発生回路及びそれに対応する歪調整回路が並列に接続されている。
【００５４】
そして、上記構成においても、歪発生回路で発生された各次数の歪成分は、増幅器で発生する歪成分と同じ位相及び振幅の関係となるよう、歪調整回路で位相、振幅が調整され、図１に示した可変移相器１４２及び可変減衰器１５２では、複数の次数の歪成分について一括して位相調整、振幅調整することができ、歪補償の制御を容易にすることが可能となるものである。
【００５５】
また、更に別の構成として、分配器を用いない構成も可能である。図７は、分配器数を低減した歪発生器の構成ブロック図である。
図７に示すように、分配器を用いない歪発生器は、図２と同様の部分として、結合器１９と、基本波相殺回路２４と、３次歪発生回路２１と、歪調整回路２３ａと、５次歪発生回路２２と、歪調整回路２３ｂとが設けられ、この構成の特徴部分として、図２の分配器２０の代わりに分配回路２６が設けられている。
分配回路２６は、基板状のパターン又は配線によって実現され、これにより分配器の数を低減して小型化を図ることができるものである。
【００５６】
図８は、分配器数を低減した歪発生器の別の構成を示す構成ブロック図である。
図８に示すように、分配器数を低減した歪発生器においても、図６に示した歪発生器と同様に、７次、９次といった高次の歪発生回路及び歪調整回路の組を並列して設け、各次数の歪発生回路で発生した歪成分間の位相及び振幅の関係を、主増幅器で発生する各次数の歪成分間の位相及び振幅の関係と同じになるよう、対応する歪調整回路で調整して出力するものであるため、図１に示した可変移相器１４２及び可変減衰器１５２で、複数の次数の歪成分について一括して位相調整、振幅調整することができ、歪補償の制御を容易にすることが可能となるものである。
【００５７】
更に、図２に示した３次・５次歪発生器１８の歪調整回路を、可変移相器及び可変減衰器で構成することも可能である。図９は、歪調整回路を、可変移相器及び可変減衰器で構成した３次・５次歪発生器を示す構成ブロック図である。
図９に示すように、別の３次・５次歪発生器は、結合器１９と、基本波相殺回路２４と、分配器２０と、３次歪発生回路２１と、５次歪発生回路２２とは、図２と同様の部分であり、図２の歪調整回路２３ａに相当する構成として、可変移相器１４３と可変減衰器１５３が設けられ、図２の歪調整回路２３ｂに相当する構成として、可変移相器１４４と可変減衰器１５４が設けられている。
【００５８】
図９の構成においては、可変移相器１４３，１４４と、可変減衰器１５３，１５４が、３次歪発生回路２１で発生した３次歪、５次歪発生器２２で発生した５次歪の位相と振幅を、主増幅器２で発生する３次歪、５次歪の位相と振幅の関係に等しくなるよう調整し、図１の可変移相器１４２，可変減衰器１５２に出力するようにしているので、可変移相器１４２及び可変減衰器１５２では、複数の次数の歪成分について一括して位相調整、振幅調整することができ、歪補償の制御を容易にすることができるものである。
【００５９】
更に、図９に示した３次・５次歪発生器の応用例として、別の歪補償装置について図１０を用いて説明する。図１０は、図９に示した３次・５次歪発生器の応用例である別の歪補償装置の構成ブロック図である。
図１０に示すように、別の歪補償装置は、分配器１１３と、遅延線１２と、合成器１７３と、主増幅器と、３次・５次歪発生器２７とで構成されており、図１に設けられていた可変移相器１４２及び可変減衰器１５２は設けられていないものである。
【００６０】
図１０の３次・５次歪発生器２７は、図９に示した歪発生器と同一の構成であるが、制御が異なっている。
図１０に示した３次・５次歪発生器１８では、可変移相器１４３、可変減衰器１５３が、３次歪発生回路で発生する３次歪成分の位相及び振幅を増幅器で発生する３次歪成分と等振幅逆位相となるよう調整し、可変移相器１４４、可変減衰器１５４が、５次歪発生回路で発生する５次歪成分の位相及び振幅を増幅器で発生する５次歪成分と等振幅逆位相となるよう調整するものである。
【００６１】
これにより、３次・５次歪発生器２７から出力される３次・５次歪は、主増幅器で発生する３次歪・５次歪を補償するよう、ベクトル調整が為された状態として出力されるため、図１に設けられていた可変移相器１４２及び可変減衰器１５２は不要とすることができるものである。
【００６２】
第１の実施の形態に係る歪補償装置によれば、増幅器で発生する非線形歪を補償する歪補償装置において、３次歪及び５次歪を発生するアナログ回路の３次・５次歪発生器１８と、当該歪発生器１８で発生する歪の位相を制御する可変移相器１４２と、当該歪の振幅を制御する可変減衰器１５２とを備え、３次・５次歪発生器１８が、３次歪成分を発生する３次歪発生回路２１と、５次歪成分を発生する５次歪発生回路２２と、３次歪発生回路２１で発生した３次歪成分の位相及び振幅を調整する歪調整回路２３ａと、５次歪発生回路２２で発生した５次歪成分の位相及び振幅を調整する歪調整回路２３ｂとを備え、歪調整回路２３ａ及び２３ｂが、増幅器で発生する３次歪成分及び５次歪成分の位相及び振幅の関係と等しくなるよう、歪発生回路２１，２２で発生した３次歪成分、５次歪成分の位相及び振幅を調整するようにしているので、可変移相器１４２、可変減衰器１５２においては、３次歪成分と５次歪成分の位相又は振幅を一括して調整して、補償対象の３次歪成分及び５次歪成分と等振幅逆位相とすることができ、歪補償における制御を容易にすることができる効果がある。
【００６３】
また、第１の実施の形態に係る歪補償装置によれば、増幅器で発生する非線形歪を補償する歪発生器に、特定の次数の歪成分を発生する歪発生回路と、当該歪発生回路で発生した歪成分の位相及び振幅を調整する歪調整回路の組を複数備え、各次数の歪発生回路で発生した歪成分の位相及び振幅を、増幅器で発生する各次数の歪成分の位相及び振幅の関係と等しくなるよう調整してからベクトル調整する構成としているので、可変移相器１４２、可変減衰器１５２において、異なる次数の歪成分の位相又は振幅を一括して調整して、補償対象の歪と逆位相同振幅とすることができ、ベクトル調整の制御を容易にすることができる効果がある。
【００６４】
また、第１の歪補償装置によれば、歪発生器をアナログ回路で構成しているため、装置を簡易且つ低コストで実現することができる効果がある。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明は、簡易な構成で優れた歪補償特性を備え、制御を容易にすることができる歪補償装置に適している。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る歪補償装置の構成ブロック図である。
【図２】第１の歪補償装置の３次・５次歪発生器１８の構成を示す構成ブロック図である。
【図３】歪による出力への影響を示す説明図である。
【図４】従来の歪補償装置における歪補償制御方法を示す説明図である。
【図５】本発明の第１の歪補償装置における歪補償制御方法を示す説明図である。
【図６】第１の歪補償装置の歪発生器の別の構成例を示す構成ブロック図である。
【図７】分配器数を低減した歪発生器の構成ブロック図である。
【図８】分配器数を低減した歪発生器の別の構成を示す構成ブロック図である
【図９】歪調整回路を、可変移相器及び可変減衰器で構成した３次・５次歪発生器を示す構成ブロック図である。
【図１０】図９に示した３次・５次歪発生器の応用例である別の歪補償装置の構成ブロック図である。
【図１１】（ａ）は、前置歪補償装置付き増幅装置の概略構成ブロック図であり、（ｂ）は、従来のアナログ前置歪補償回路の構成ブロック図である。
【図１２】歪補償の原理を示す模式説明図である。
【図１３】増幅器２の出力スペクトルを示す説明図である。
【図１４】提案されている前記歪補償装置の構成を示す構成ブロック図である。
【符号の説明】
【００６７】
１…前置歪補償回路、  ２…主増幅器、  ３…３次歪補償信号発生回路、  ５…５次歪補償信号発生回路、  １１，１１２，１１３…分配器、  １２…遅延線、  １３…３次歪発生器、  １４，１４２，１４３，１４４，…可変移相器、  １５，１５２，１５３，１５４，…可変減衰器、  １６…５次歪発生器、  １７，１７２，１７３…合成器，１８…３次・５次歪発生器、  １９…４次歪発生器、  １９…結合器、  ２０…分配器、  ２１…３次歪発生回路、  ２２…５次歪発生回路、  ２３…歪調整回路、  ２４…基本波相殺回路、  ２６…分配回路、  ２７…３次・５次歪発生器
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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