(57)【要約】【課題】歪検出ループと歪除去ループを備えた増幅装置で、２つの基準信号を用いて歪補償態様を制御する良好な構成を実現する。【解決手段】基準信号生成手段３が２つの基準信号を生成し、合成手段が２つの基準信号を増幅対象信号に合成し、制御手段が歪除去後の増幅信号に含まれる２つの基準信号のレベルに基づいて歪除去ループにおいて歪成分の振幅や位相を変化させる態様を制御する。基準信号生成手段３では、ミキサ手段２１が増幅対象信号の中心周波数の信号と増幅対象信号の周波数帯域幅の１／２を超える周波数の信号とを混合し、下側上側周波数信号取得手段２２、２３、２６が混合結果から下側周波数と上側周波数の信号を取得し、信号レベル変化手段２４、２５、２７、２８が下側周波数や上側周波数の信号のレベルを変化させる。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
増幅対象となる信号を増幅器により増幅して当該増幅信号に含まれる歪成分を検出する歪検出ループと、歪検出ループにより検出された歪成分の振幅と位相の一方又は両方を変化させて当該変化後の歪成分を当該増幅信号から除去する歪除去ループを備えた増幅装置において、
周波数が異なる２つの基準信号を生成する基準信号生成手段と、
基準信号生成手段により生成される２つの基準信号を増幅器により増幅される前における増幅対象となる信号に合成する基準信号合成手段と、
歪除去ループによる歪除去後の増幅信号に含まれる２つの基準信号のレベルに基づいて歪除去ループにおいて歪成分の振幅と位相の一方又は両方を変化させる態様を制御する歪成分振幅位相変化態様制御手段と、を備え、
基準信号生成手段は、増幅対象となる信号の中心周波数と同一又は近似な周波数ｆ０の信号と増幅対象となる信号の周波数帯域幅の１／２を超える値に相当する周波数｜Δｆ｜の信号とを混合するミキサ手段と、ミキサ手段による混合結果から下側周波数（ｆ０−｜Δｆ｜）の信号と上側周波数（ｆ０＋｜Δｆ｜）の信号を取得する下側上側周波数信号取得手段と、下側上側周波数信号取得手段により取得される下側周波数の信号と上側周波数の信号の一方又は両方について信号のレベルを変化させる信号レベル変化手段を有し、これにより生成される下側周波数の信号と上側周波数の信号を２つの基準信号とする、
ことを特徴とする増幅装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、歪検出ループと歪除去ループを備えて信号を増幅する増幅器で発生する歪の成分を補償する増幅装置に関し、特に、２つの基準信号を用いて歪補償の態様を制御する構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、通信分野などにおいて、信号を増幅器により増幅することが行われており、これに際して、フィードフォワード（ＦＦ）方式などの歪補償方式を用いて増幅器で発生する歪の成分を補償することが行われている。
また、このような歪補償を行う増幅装置（歪補償増幅装置）では、基準信号に相当するパイロット信号を用いて、歪補償の態様を制御することが行われている。
【０００３】
一例として、周波数が固定された１つ（１波）の基準信号を用いる歪補償増幅器では、キャリアの周波数帯域（キャリア帯域）が複数に分割されていて且つ当該周波数帯域全体の中心付近にキャリアが存在しない帯域がある場合には理想的な歪補償特性を得ることが可能であるが、キャリア帯域が連続している場合には、基準信号をキャリア帯域の外側の周波数位置に設けることが必要となり、基準信号の周波数位置がキャリア帯域から離れるほど特性が劣化してしまう。
【０００４】
なお、従来技術の例を示す。
従来のフィードフォワード型共通増幅装置では、１波のパイロット信号に基づいて歪の除去を行うに際して、パイロット信号の周波数を帯域外の第１の周波数に設定した後に、スプリアスにならないレベルで帯域内の第２の周波数に再設定することが行われている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
また、従来の増幅装置では、歪検出ループと歪除去ループを備えた構成において、周波数の異なる複数のパイロット信号を用いることにより、いずれかのパイロット信号に妨害波が与えられるような場合においても、他のパイロット信号により歪除去ループの抑圧量を精度よく制御することが行われている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−１７６３２０号公報
【特許文献２】
特開２００２−７６７８３号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の歪補償増幅装置では、２つの基準信号を用いて歪補償の態様を制御する構成に関して、未だに不十分なところがあり、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、歪検出ループと歪除去ループを備えて信号を増幅する増幅器で発生する歪の成分を補償するに際して、２つの基準信号を用いて歪補償の態様を制御する構成に関して、良好な構成を実現した増幅装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る増幅装置では、歪検出ループにおいて増幅対象となる信号を増幅器により増幅して当該増幅信号に含まれる歪成分を検出し、歪除去ループにおいて歪検出ループにより検出された歪成分の振幅と位相の一方又は両方を変化させて当該変化後の歪成分を当該増幅信号から除去するに際して、次のような処理を行う。
【０００９】
すなわち、基準信号生成手段が、周波数が異なる２つの基準信号を生成する。基準信号合成手段が、基準信号生成手段により生成される２つの基準信号を、増幅器により増幅される前における増幅対象となる信号に合成する。歪成分振幅位相変化態様制御手段が、歪除去ループによる歪除去後の増幅信号に含まれる２つの基準信号のレベルに基づいて、歪除去ループにおいて歪成分の振幅と位相の一方又は両方を変化させる態様を制御する。
【００１０】
また、基準信号生成手段を、次のような構成とした。
すなわち、基準信号生成手段では、ミキサ手段が、増幅対象となる信号の中心周波数と同一又は近似な周波数ｆ０の信号と、増幅対象となる信号の周波数帯域幅の１／２を超える値に相当する周波数｜Δｆ｜の信号とを混合する。基準信号生成手段では、下側上側周波数信号取得手段が、ミキサ手段による混合結果から下側周波数（ｆ０−｜Δｆ｜）の信号と上側周波数（ｆ０＋｜Δｆ｜）の信号を取得する。基準信号生成手段では、信号レベル変化手段が、下側上側周波数信号取得手段により取得される下側周波数の信号と上側周波数の信号の一方又は両方について信号のレベルを変化させる。そして、基準信号生成手段では、これにより生成される下側周波数の信号と上側周波数の信号を２つの基準信号とする。
なお、周波数ｆ０＞周波数｜Δｆ｜である。
【００１１】
従って、増幅対象となる信号の中心周波数と同一又は近似な周波数ｆ０を中心として下側（低周波数側）と上側（高周波数側）とで対称的な周波数位置（ｆ０−｜Δｆ｜）、（ｆ０＋｜Δｆ｜）にある２つの信号を２つの基準信号として用いることができ、増幅対象となる信号についての歪補償の態様の制御を精度よく行うことができる。
【００１２】
また、基準信号生成手段では、２つの基準信号の絶対的なレベルや相対的なレベルを調整することが可能であり、歪補償の態様の制御を精度などの点で効率化することが可能である。
このように、２つの基準信号を用いて歪補償の態様を制御する構成に関して、良好な構成を実現することができる。
【００１３】
ここで、増幅対象となる信号としては、種々な信号が用いられてもよく、例えば、通信分野では、送信信号などの通信信号が用いられる。
また、増幅器としては、種々なものが用いられてもよく、例えば、１つの増幅素子から構成されるものが用いられてもよく、或いは、複数の増幅素子を組み合わせて構成されるものが用いられてもよい。
【００１４】
また、歪検出ループでは、例えば、信号を増幅器により増幅するに際して当該増幅器で発生する３次歪などの歪の成分を検出する。
また、歪検出ループにより検出される歪成分の振幅と位相の一方又は両方を変化させる態様としては、種々な態様が用いられてもよく、例えば、歪補償の状況などに応じて、振幅のみを変化させるときと、位相のみを変化させるときと、振幅と位相の両方を変化させるときがあるような態様が用いられてもよい。
【００１５】
また、歪成分などの信号の振幅を変化させる手段としては、例えば、信号のレベルを可変な変化量で変化させることが可能な信号レベル変化器を用いることができ、具体的には、可変減衰器や、可変増幅器などを用いることができる。
また、歪成分などの信号の位相を変化させる手段としては、例えば、信号の位相を可変な変化量で変化させることが可能な可変移相器などを用いることができる。
また、歪成分などの信号の振幅及び位相を変化させる手段としては、例えば、信号の振幅及び位相をそれぞれ可変な変化量で変化させることが可能なベクトル調整器などを用いることができる。
【００１６】
また、歪除去ループにおいて増幅信号から歪成分を除去する程度としては、つまり、歪補償の程度としては、例えば実用上で有効であれば、種々な程度が用いられてもよい。
また、歪検出ループの構成や、歪除去ループの構成としては、それぞれ、種々な構成が用いられてもよい。
【００１７】
また、増幅対象となる信号の中心周波数や、増幅対象となる信号の周波数帯域幅としては、例えば、増幅対象となり得る信号の周波数範囲が設定されているが状況に応じて実際に増幅器により増幅される信号の周波数が当該周波数範囲内で変化するような場合には、当該周波数範囲の中心周波数や、当該周波数範囲の周波数帯域幅が用いられてもよく、つまり、増幅対象となり得る信号の中心周波数や、増幅対象となり得る信号の周波数帯域幅が用いられてもよい。
【００１８】
また、増幅対象となる信号の中心周波数と同一又は近似な周波数ｆ０としては、種々な周波数が用いられてもよく、例えば、当該中心周波数と同一の周波数が用いられてもよく、或いは、実用上で有効な程度で、当該中心周波数と近似する周波数が用いられてもよい。
また、増幅対象となる信号の周波数帯域幅の１／２を超える値に相当する周波数｜Δｆ｜としては、種々な周波数が用いられてもよい。
【００１９】
具体的には、周波数ｆ０として、増幅対象となる信号の中心周波数と同一の周波数が用いられる場合には、下側周波数（ｆ０−｜Δｆ｜）は増幅対象となる信号の周波数帯域と比べて下側の外部の周波数となり、上側周波数（ｆ０＋｜Δｆ｜）は増幅対象となる信号の周波数帯域と比べて上側の外部の周波数となり、この場合、２つの基準信号が増幅対象となる信号に対して与える影響を無くすこと或いは小さくすることができる。
【００２０】
また、周波数ｆ０として、増幅対象となる信号の中心周波数と近似する周波数が用いられる場合には、増幅対象となる信号の中心周波数と同一の周波数が用いられる場合と比べて、下側周波数（ｆ０−｜Δｆ｜）と増幅対象となる信号の周波数帯域との周波数位置関係や、上側周波数（ｆ０＋｜Δｆ｜）と増幅対象となる信号の周波数帯域との周波数位置関係がずれるが、実用上で有効であれば、このような態様が用いられてもよい。
【００２１】
なお、下側周波数（ｆ０−｜Δｆ｜）や、上側周波数（ｆ０＋｜Δｆ｜）としては、それぞれ、増幅対象となる信号の周波数帯域とは異なる周波数であるのが好ましく、例えば、下側周波数（ｆ０−｜Δｆ｜）と上側周波数（ｆ０＋｜Δｆ｜）との間に増幅対象となる信号の周波数帯域が収まるようにするのが好ましい。
【００２２】
また、下側周波数の信号と上側周波数の信号の一方又は両方について信号のレベルを変化させる態様としては、種々な態様が用いられてもよく、例えば、下側周波数の信号のレベルのみを変化させる態様が用いられてもよく、上側周波数の信号のレベルのみを変化させる態様が用いられてもよく、或いは、上側周波数の信号のレベルと下側周波数の信号のレベルの両方を変化させる態様が用いられてもよい。
【００２３】
また、ミキサ手段としては、例えば、ミキサを用いて構成することができる。また、下側上側周波数信号取得手段としては、例えば、フィルタを用いて構成することができる。
また、信号レベル変化手段としては、例えば、減衰量が固定或いは可変である減衰器や、増幅量が固定或いは可変である増幅器や、これらの組み合わせを用いて構成することができる。
【００２４】
また、基準信号生成手段では、２つの基準信号を生成し得るが、例えば、３つ以上の基準信号を生成するような構成が用いられてもよい。
また、基準信号合成手段としては、例えば、結合器や、合成器を用いて構成することができる。
【００２５】
また、歪除去ループによる歪除去後の増幅信号に含まれる２つの基準信号のレベルに基づいて歪除去ループにおいて歪成分の振幅と位相の一方又は両方を変化させる態様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、例えば、歪除去ループによる歪除去後の増幅信号に含まれる２つの基準信号のレベルが小さくなるように制御を行う態様を用いることができ、好ましい一例として、歪除去ループによる歪除去後の増幅信号に含まれる２つの基準信号のレベルがゼロ又はゼロに近くなるように制御を行うことができる。
【００２６】
また、歪成分の振幅と位相の一方又は両方を変化させる態様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、例えば、歪成分の振幅の変化量や位相の変化量を制御するような態様を用いることができる。
【００２７】
以下で、更に、本発明に係る構成例を示す。
本発明に係る増幅装置では、一構成例として、基準信号生成手段は、次のように構成される。
すなわち、ミキサ手段は、ダブルバランスドミキサを用いて構成される。下側上側周波数信号取得手段は、分周器とフィルタを用いて構成される。信号レベル変化手段は、減衰器と増幅器を用いて構成される。
【００２８】
また、本発明に係る増幅装置では、一構成例として、次のような処理を行う。すなわち、基準信号生成手段では、信号レベル変化手段が下側上側周波数信号取得手段により取得される下側周波数の信号のレベルと上側周波数の信号のレベルとが同一又は近似となるように、当該下側周波数の信号と当該上側周波数の信号の一方又は両方について信号のレベルを変化させる。
また、歪成分振幅位相変化態様制御手段は、歪除去ループによる歪除去後の増幅信号に含まれる２つの基準信号のレベルが同一又は近似となって且つ当該レベルが小さくなるように、歪除去ループにおいて歪成分の振幅と位相の一方又は両方を変化させる態様を制御する。
【００２９】
従って、増幅対象となる信号に合成する２つの基準信号のレベルが同一又は近似となるようにして、歪除去後の増幅信号に含まれる２つの基準信号のレベルが同一又は近似となって当該レベルが小さくなるように制御を行うことにより、２つの基準信号の周波数位置に挟まれる周波数の信号について、歪補償の制御を精度よく行うことができる。
【００３０】
ここで、下側上側周波数信号取得手段により取得される下側周波数の信号のレベルと上側周波数の信号のレベルとが同一又は近似となるようにする態様としては、例えば、当該下側周波数の信号のレベルと当該上側周波数の信号のレベルとが同一となるようにする態様が用いられてもよく、或いは、実用上で有効な程度で、近似となるようにする態様が用いられてもよい。
【００３１】
また、歪除去後の増幅信号に含まれる２つの基準信号のレベルが同一又は近似となるように制御を行う態様としては、例えば、歪除去後の増幅信号に含まれる２つの基準信号のレベルが同一となるように制御を行う態様が用いられてもよく、或いは、実用上で有効な程度で、近似となるように制御を行う態様が用いられてもよい。
【００３２】
また、歪除去後の増幅信号に含まれる２つの基準信号のレベルが小さくなるように制御を行う態様としては、好ましい一例として、当該レベルが最小となるように制御を行う態様を用いることができる。
【００３３】
なお、例えば、増幅対象となる信号に合成する２つの基準信号のレベルが所定の比となるようにして、歪除去後の増幅信号に含まれる２つの基準信号のレベルが当該所定の比又は当該所定の比に近似する値となって当該レベルが小さくなるように制御を行うようなことも可能である。
【００３４】
また、本発明では、次のような基準信号生成装置を用いることが可能である。例えば、２つの基準信号を生成することが可能な基準信号生成装置において、
周波数Ｆ１の信号と周波数Ｆ２の信号とを混合するミキサ手段と、
ミキサ手段による混合結果から下側周波数（Ｆ１−Ｆ２）の信号と上側周波数（Ｆ１＋Ｆ２）の信号を取得する下側上側周波数信号取得手段と、
下側上側周波数信号取得手段により取得される下側周波数の信号と上側周波数の信号の一方又は両方について信号のレベルを変化させる信号レベル変化手段と、
２つの基準信号が使用される場合には信号レベル変化手段により生成される下側周波数の信号のレベルと上側周波数の信号のレベルが所定の条件に基づいて高いレベルとなるように信号レベル変化手段を制御して当該下側周波数の信号と当該上側周波数の信号を２つの基準信号とする一方、１つの基準信号が使用される場合には信号レベル変化手段により生成される下側周波数の信号のレベルと上側周波数の信号のレベルの一方が所定の条件に基づいて高いレベルとなるとともに他方が所定の条件に基づいて低いレベルとなるように信号レベル変化手段を制御して当該一方の信号を基準信号とする基準信号数切替制御手段と、
を備えたことを特徴とする基準信号生成装置。
なお、周波数Ｆ１＞周波数Ｆ２である。
【００３５】
従って、２つの基準信号が使用される場合には２つの基準信号が有効なレベルで生成されるようにし、１つの基準信号が使用される場合には１つの基準信号のみが有効なレベルで生成されるようにすることができ、これら２つの場合に対応して有効なレベルで生成する基準信号の数を切り替えることができる。
【００３６】
ここで、周波数Ｆ１や、周波数Ｆ２としては、それぞれ種々な値が用いられてもよい。
一例として、周波数Ｆ１＝周波数ｆ０として、周波数Ｆ２＝周波数｜Δｆ｜とすると、基準信号生成装置を用いて、上記した基準信号生成手段を構成することができる。
【００３７】
また、２つの基準信号が使用されることや、１つの基準信号が使用されることは、例えば、予め設定されてもよく、或いは、制御部などにより切り替えられてもよい。
また、１つの基準信号が使用される場合には、下側周波数の信号が基準信号として用いられてもよく、或いは、上側周波数の信号が基準信号として用いられてもよい。
【００３８】
また、基準信号として用いられる下側周波数の信号や上側周波数の信号のレベルに関する所定の条件としては、種々な条件が用いられてもよい。
具体的には、所定の条件に基づいて高いレベルとしては、例えば、基準信号として使用することが可能な程度に高いレベルを用いることができる。
また、所定の条件に基づいて低いレベルとしては、例えば、雑音や干渉を与えない程度に低いレベルを用いることができ、一例として、ゼロのレベル又はゼロに近いレベルを用いることができる。
【００３９】
なお、上記では、２つの基準信号を生成し得る基準信号生成装置を示したが、例えば、３つ以上の基準信号を生成することが可能であって、有効なレベルで生成する基準信号の数を制御するような基準信号生成装置を実施することも可能である。
【００４０】
また、本発明に係る増幅装置は、一構成例として、無線或いは有線の通信システムや、基地局装置などの通信装置や、送信機や、送受信機などに設けられ、例えば、送信対象となる信号を増幅器により増幅するに際して当該増幅器で発生する歪の成分を補償する。
ここで、無線の通信システムとしては、例えば、携帯電話システムや簡易型携帯電話システム（ＰＨＳ：Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｈａｎｄｙ  ｐｈｏｎｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）などの移動通信システムや、ＦＷＡ（Ｆｉｘｅｄ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ａｃｃｅｓｓ）などと称される加入者系無線アクセスシステムなどの固定通信システムを用いることができる。
【００４１】
また、本発明に係る技術思想は、例えば、歪検出ループにおいて信号の振幅と位相の一方又は両方を変化させる態様を制御するための基準信号に適用することが可能である。
例えば、増幅対象となる信号を分配して一方の分配信号の振幅と位相の一方又は両方を変化させて当該変化後の信号を増幅器により増幅して当該増幅信号から他方の分配信号を減じることにより当該増幅信号に含まれる歪成分を検出する歪検出ループと、歪検出ループにより検出された歪成分に基づいて当該増幅信号から歪成分を除去する歪除去ループを備えた増幅装置（以下で、増幅装置Ａと言う）において、
周波数が異なる２つの基準信号を生成する基準信号生成手段と、
基準信号生成手段により生成される２つの基準信号を分配前における増幅対象となる信号に合成する基準信号合成手段と、
歪検出ループにより検出された歪成分に含まれる２つの基準信号のレベルに基づいて歪検出ループにおいて一方の分配信号の振幅と位相の一方又は両方を変化させる態様を制御する分配信号振幅位相変化態様制御手段と、を備え、
基準信号生成手段は、増幅対象となる信号の中心周波数と同一又は近似な周波数ｆ０の信号と増幅対象となる信号の周波数帯域幅の１／２を超える値に相当する周波数｜Δｆ｜の信号とを混合するミキサ手段と、ミキサ手段による混合結果から下側周波数（ｆ０−｜Δｆ｜）の信号と上側周波数（ｆ０＋｜Δｆ｜）の信号を取得する下側上側周波数信号取得手段と、下側上側周波数信号取得手段により取得される下側周波数の信号と上側周波数の信号の一方又は両方について信号のレベルを変化させる信号レベル変化手段を有し、これにより生成される下側周波数の信号と上側周波数の信号を２つの基準信号とする、
ことを特徴とする増幅装置。
【００４２】
従って、増幅対象となる信号の中心周波数と同一又は近似な周波数ｆ０を中心として下側（低周波数側）と上側（高周波数側）とで対称的な周波数位置（ｆ０−｜Δｆ｜）、（ｆ０＋｜Δｆ｜）にある２つの信号を２つの基準信号として用いることができ、増幅対象となる信号についての歪補償の態様の制御を精度よく行うことができる。
ここで、信号を分配する手段としては、例えば、分配器や、複数に分岐する配線を用いることができる。
【００４３】
また、上記した増幅装置Ａでは、一構成例として、次のような処理を行う。
すなわち、基準信号生成手段では、信号レベル変化手段が下側上側周波数信号取得手段により取得される下側周波数の信号のレベルと上側周波数の信号のレベルとが同一又は近似となるように、当該下側周波数の信号と当該上側周波数の信号の一方又は両方について信号のレベルを変化させ、
分配信号振幅位相変化態様制御手段は、歪検出ループにより検出される歪成分に含まれる２つの基準信号のレベルが同一又は近似となって且つ当該レベルが小さくなるように、歪検出ループにおいて一方の分配信号の振幅と位相の一方又は両方を変化させる態様を制御する。
【００４４】
なお、以上では、周波数ｆ０として増幅対象となる信号の中心周波数と同一又は近似な周波数を用い、周波数｜Δｆ｜として増幅対象となる信号の周波数帯域幅の１／２を超える値に相当する周波数を用いる場合を示したが、例えば、以上に示したのと同様な構成において、周波数ｆ０として任意な値を用いることや、周波数｜Δｆ｜として任意な値を用いるようなことも可能である。
【００４５】
【発明の実施の形態】
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（ＦＦ）方式により歪補償を行う増幅装置（ＦＦ方式歪補償増幅装置）の構成例を示してある。
本例のＦＦ方式歪補償増幅装置には、３つの方向性結合器１、８、１２と、２つのベクトル調整器２、１０と、基準信号発生回路３と、２つの結合器４、５と、主増幅器６と、２つの遅延線７、９と、補助増幅器（歪増幅器）１１と、２つの基準信号抽出回路１３、１４と、２つの基準信号検波回路（基準信号受信回路）１５、１６と、制御回路１７が備えられている。
【００４６】
ここで、第１の方向性結合器１や第２の方向性結合器８、及び第１の方向性結合器１と第２の方向性結合器８との間に備えられる第１のベクトル調整器２や主増幅器６や第１の遅延線７により、歪検出ループが構成されている。
また、第２の方向性結合器８と第３の方向性結合器１２との間に備えられる第２の遅延線９や第２のベクトル調整器１０や補助増幅器１１、及び第３の方向性結合器１２により、歪除去ループが構成されている。
【００４７】
また、基準信号発生回路３や２つの結合器４、５や２つの基準信号抽出回路１３、１４や２つの基準信号検波回路１５、１６や制御回路１７により、基準信号を用いて歪補償の態様を制御する制御部が構成されている。
なお、本例では、基準信号を用いて歪補償の態様を制御することに関して詳しく説明するが、例えば、基準信号が用いられないような歪補償に関する他の制御が制御回路１７などにより行われてもよい。
【００４８】
本例のＦＦ方式歪補償増幅装置により行われる動作の一例を示す。
まず、ＦＦ方式歪補償増幅装置の入力端に入力されたキャリアの信号は、第１の方向性結合器１により、増幅ルートの信号と、無歪ルートの信号に分割される。
基準信号発生回路３は、２つの基準信号を発生させて、第１の基準信号を第１のパイロット信号として第１の結合器４へ供給し、第２の基準信号を第２のパイロット信号として第２の結合器５へ供給する。
【００４９】
ここで、本例の基準信号発生回路３では、第１の結合器４へ供給される第１の基準信号のレベルと第２の結合器５へ供給される第２の基準信号のレベルとが同一となるように、出力する第１の基準信号や第２の基準信号のレベルを調整する。
【００５０】
増幅ルートでは、分割された増幅ルートの信号について第１のベクトル調整器２によりベクトル（振幅や位相）が調整された後に、当該ベクトル調整後の信号と第１の基準信号とが第１の結合器４により結合（合成）されるとともに当該結合信号と第２の基準信号とが第２の結合器５により結合され、その後、当該結合信号が主増幅器６により増幅されて、当該増幅信号が第２の方向性結合器８へ出力される。
無歪ルートでは、分割された無歪ルートの信号が遅延線７により遅延させられ、当該遅延信号が第２の方向性結合器８へ出力される。
【００５１】
第２の方向性結合器８では、主増幅器６から入力された増幅信号が分割されて、分割された一方の増幅信号が第２の遅延線９へ出力され、また、分割された他方の増幅信号と無歪ルートから入力された遅延信号とが結合されて、当該結合信号が第２のベクトル調整器１０へ出力される。
【００５２】
ここで、第２の方向性結合器８では、例えば、分割された他方の増幅信号と無歪ルートからの遅延信号とが、キャリア信号の成分に関して同振幅で且つ逆位相（つまり、位相が１８０度ずれた状態）で結合されることにより、当該分割された他方の増幅信号に含まれるキャリア信号の成分と当該無歪ルートからの遅延信号に含まれるキャリア信号の成分とが互いに打ち消され、当該結合信号として主増幅器６で発生した歪の成分や２つの基準信号の成分を含む信号が検出される。
【００５３】
なお、このような歪検出ループにおける歪補償のための歪検出を良好に調整するために、第１のベクトル調整器２によるベクトル調整が制御回路１７により制御される。好ましい一例として、歪検出ループの第２の方向性結合器８から第２のベクトル調整器１０へキャリア信号の成分が出力されないように制御し、つまり、主増幅器６で発生した歪成分（及び、２つの基準信号の成分）のみが出力されるように制御する。
【００５４】
第２の遅延線９では、第２の方向性結合器８から入力される増幅信号を遅延させ、当該遅延信号が第３の方向性結合器１２へ出力される。
第２のベクトル調整器１０では、第２の方向性結合器８から入力される結合信号についてベクトル（振幅や位相）を調整し、当該ベクトル調整後の信号が補助増幅器１１へ出力される。
【００５５】
補助増幅器１１では、第２のベクトル調整器１０から入力された信号（歪信号）を増幅し、当該増幅歪信号が第３の方向性結合器１２へ出力される。
第３の方向性結合器１２では、第２の遅延線９から入力された遅延信号と補助増幅器１１から入力された増幅歪信号とが結合されて、当該結合信号がＦＦ方式歪補償増幅装置の出力端へ出力される。
【００５６】
ここで、第３の方向性結合器１２では、例えば、第２の遅延線９からの遅延信号と補助増幅器１１からの増幅歪信号とが、歪の成分（及び、２つの基準信号の成分）に関して同振幅で且つ逆位相（つまり、位相が１８０度ずれた状態）で結合されることにより、当該遅延信号に含まれる歪の成分と当該増幅歪信号に含まれる歪の成分とが互いに打ち消され、当該結合信号として主増幅器６で発生した歪の成分が除去された主増幅器６によるキャリアの増幅信号が出力される。
【００５７】
なお、このような歪除去ループにおける歪補償のための歪除去を良好に調整するために、第２のベクトル調整器１０によるベクトル調整が制御回路１７により制御される。好ましい一例として、歪除去ループの第３の方向性結合器１２から出力端へ歪の成分（及び、２つの基準信号の成分）が出力されないように制御し、つまり、主増幅器６により増幅されたキャリア信号の成分のみが出力されるように制御する。
【００５８】
第３の方向性結合器１２から出力端へ出力される歪除去後の増幅信号の一部が、例えば結合器から構成された第１の基準信号抽出回路１３により取り出されて、第１の基準信号検波回路１５へ出力される。
また、第３の方向性結合器１２から出力端へ出力される歪除去後の増幅信号の他の一部が、例えば結合器から構成された第２の基準信号抽出回路１４により取り出されて、第２の基準信号検波回路１６へ出力される。
【００５９】
第１の基準信号検波回路１５では、第１の基準信号抽出回路１３から入力された歪除去後の増幅信号に基づいて、第１の基準信号に関して検波を行い、当該歪除去後の増幅信号に含まれる第１の基準信号に相当する成分のレベルを検出して、当該検出結果が制御回路１７へ出力される。
また、第２の基準信号検波回路１６では、第２の基準信号抽出回路１４から入力された歪除去後の増幅信号に基づいて、第２の基準信号に関して検波を行い、当該歪除去後の増幅信号に含まれる第２の基準信号に相当する成分のレベルを検出して、当該検出結果が制御回路１７へ出力される。
【００６０】
制御回路１７では、第１の基準信号検波回路１５から入力された検出結果や、第２の基準信号検波回路１６から入力された検出結果や、或いは、他の情報を用いて、第１のベクトル調整器２によるベクトル調整の態様や、第２のベクトル調整器１０によるベクトル調整の態様を制御する。
【００６１】
本例の制御回路１７では、第１の基準信号検波回路１５により検出される第１の基準信号に相当する成分のレベルと、第２の基準信号検波回路１６により検出される第２の基準信号に相当する成分のレベルとが同一となって、これらのレベルが最小となるように、第１のベクトル調整器２によるベクトル調整における振幅変化量や位相変化量や、第２のベクトル調整器１０によるベクトル調整における振幅変化量や位相変化量を制御する。
本例では、歪除去後の増幅信号に含まれる２つの基準信号のレベルが小さくなる場合には、当該歪除去後の増幅信号に含まれる歪成分のレベルも小さくなる。
【００６２】
図２には、本例の基準信号発生回路３の構成例を示してある。
本例の基準信号発生回路３には、ダブルバランスドミキサ（ＤＢＭ）２１と、分周器（ＤＩＶ）２２と、上側（高周波数側）の基準信号に対応する帯域通過フィルタ（ＢＰＦ：Ｂａｎｄ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）２３及び可変減衰器２４及び増幅器２５と、下側（低周波数側）の基準信号に対応する帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）２６及び可変減衰器２７及び増幅器２８が備えられている。
【００６３】
なお、本例では、上側の基準信号が第１の基準信号として用いられるとともに下側の基準信号が第２の基準信号として用いられる場合を示すが、例えば、下側の基準信号が第１の基準信号として用いられるとともに上側の基準信号が第２の基準信号として用いられる構成とすることも可能である。
【００６４】
本例の基準信号発生回路３により行われる動作の一例を示す。
まず、ダブルバランスドミキサ２１には、例えば、無線周波数（ＲＦ：Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）である周波数ｆ０の信号が入力されるとともに、ローカル周波数である周波数｜Δｆ｜の信号が入力される。
【００６５】
ここで、本例では、周波数ｆ０としては、ＦＦ方式歪補償増幅装置に入力される増幅対象となる信号の中心周波数の値が設定される。
また、本例では、周波数｜Δｆ｜としては、ＦＦ方式歪補償増幅装置に入力される増幅対象となる信号の周波数帯域幅の１／２を超える値が設定される。
なお、周波数ｆ０の信号としては、例えば、予め用意された信号が用いられてもよく、或いは、ＦＦ方式歪補償増幅装置に入力される増幅対象となる信号や、当該信号に基づいて得られる信号が用いられてもよい。
【００６６】
ダブルバランスドミキサ２１では、入力された周波数ｆ０の信号と入力された周波数｜Δｆ｜の信号とが混合（ミキシング）されて、当該混合結果として、例えば中間周波数（ＩＦ：Ｉｎｔ  ｅｒｍｅｄｉａｔｅ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）である上側周波数（ｆ０＋｜Δｆ｜）及び下側周波数（ｆ０−｜Δｆ｜）の成分を含む信号が、分周器２２へ出力される。
【００６７】
分周器２２では、ダブルバランスドミキサ２１から入力された上側周波数（ｆ０＋｜Δｆ｜）の成分及び下側周波数（ｆ０−｜Δｆ｜）の成分を含む信号が例えばそれぞれの周波数毎に分割され、上側周波数（ｆ０＋｜Δｆ｜）に対応する分割信号が上側基準信号に対応した帯域通過フィルタ２３へ出力され、下側周波数（ｆ０−｜Δｆ｜）に対応する分割信号が下側基準信号に対応した帯域通過フィルタ２６へ出力される。
【００６８】
上側基準信号に対応した信号経路では、分周器２２から出力された分割信号に含まれる上側周波数（ｆ０＋｜Δｆ｜）の信号成分が帯域通過フィルタ２３により抽出され、当該抽出された上側周波数（ｆ０＋｜Δｆ｜）の信号成分が可変減衰器２４及び増幅器２５を通過して、上側基準信号（本例では、第１の基準信号）として第１の結合器４へ出力される。
【００６９】
また、下側基準信号に対応した信号経路では、分周器２２から出力された分割信号に含まれる下側周波数（ｆ０−｜Δｆ｜）の信号成分が帯域通過フィルタ２６により抽出され、当該抽出された下側周波数（ｆ０−｜Δｆ｜）の信号成分が可変減衰器２７及び増幅器２８を通過して、下側基準信号（本例では、第２の基準信号）として第２の結合器５へ出力される。
【００７０】
本例では、基準信号発生回路３から出力される上側基準信号のレベルと下側基準信号のレベルとが同一となるように、上側基準信号のレベルを可変減衰器２４や増幅器２５により調整し、下側基準信号のレベルを可変減衰器２７や増幅器２８により調整する。
ここで、通常は、ダブルバランスドミキサ２１から出力される上側周波数（ｆ０＋｜Δｆ｜）の信号成分のレベルと下側周波数（ｆ０−｜Δｆ｜）の信号成分のレベルとは異なっており、本例では、これら２つの周波数の信号成分のレベルをそろえるように、それぞれの信号経路においてレベルの調整を行う。
【００７１】
なお、それぞれの信号経路の可変減衰器２４、２７による減衰量としては、例えば、予め設定されてもよく、或いは、制御部（図示せず）によりフィードバック制御などを用いて制御されるような構成が用いられてもよい。
また、それぞれの信号経路の増幅器２５、２８として、可変増幅器を用いることも可能であり、この場合、可変増幅器による増幅量としては、例えば、予め設定されてもよく、或いは、制御部（図示せず）によりフィードバック制御などを用いて制御されるような構成が用いられてもよい。
【００７２】
また、本例では、上側基準信号に対応する信号経路と下側基準信号に対応する信号経路との両方にそれぞれ減衰器２４、２７と増幅器２５、２８を備えた構成を示したが、例えば、ダブルバランスドミキサ２１から出力される上側周波数（ｆ０＋｜Δｆ｜）の信号成分のレベルや下側周波数（ｆ０−｜Δｆ｜）の信号成分のレベルの特性などに応じて、一方の信号経路の減衰器や増幅器を省略したような構成などが用いられてもよい。
【００７３】
なお、本例の基準信号発生回路３のような構成では、例えば補助増幅器１１の特性などに応じて、いずれか１つの基準信号のみを使用するような場合に対応することもでき、具体的には、使用しない一方の基準信号に対応する信号経路の可変減衰器（可変減衰器２４或いは可変減衰器２７）による減衰量を増加させて大きくすることにより、当該一方の基準信号を阻止する。すると、当該一方の基準信号のレベルが著しく低下することから、歪補償の態様を制御する処理としては、例えば、注入されている１つの基準信号（他方の基準信号）の検波レベルを低下させるように動作することにより、良好な歪除去特性を確保することができる。
【００７４】
次に、本例のＦＦ方式歪補償増幅装置により２つの基準信号を用いて歪補償の態様を制御する処理について、更に具体的に説明する。
一般に、基準信号は、キャリア信号の周波数帯域内には設定することができないため、当該周波数帯域の下側或いは上側の周波数に設定される。
また、通常は、歪除去ループの第３の方向性結合器１２において歪成分に関して同振幅で且つ逆位相の信号結合を実現しようとする場合には、補助増幅器１１の特性に起因して、歪除去の特性（歪成分のキャンセル特性）はブイ（“Ｖ”）の字形となる。
【００７５】
このため、例えば、図４に示されるように、１つ（１波）の基準信号４１をキャリア信号の周波数帯域の外側の周波数ｆｓの位置に設定した場合には、理想的な歪除去特性Ｐ３に対して、多くのマージンを確保した歪除去特性Ｐ２を実現することが必要となってしまう。
【００７６】
これに対して、本例のＦＦ方式歪補償増幅装置では、キャリア信号の周波数帯域の下側と上側とで２つ（２波）の基準信号（下側基準信号３１、上側基準信号３２）を設定し、これら２つの基準信号３１、３２のレベルが同一のレベルを保ったまま最小となるように制御を行う。
【００７７】
この場合、例えば、図３に示されるように、ブイ（“Ｖ”）の字形の歪除去特性の頂点に対応する周波数位置をキャリア信号の周波数帯域の中心（中心周波数）ｆ０に設定することができ、つまり、歪除去特性が最も良好となる周波数位置をキャリア信号の中心周波数ｆ０に設定することができ、これにより、歪除去ループにおいて、理想的な歪除去特性Ｐ１を得ることができる。
【００７８】
なお、上記図３のグラフや上記図４のグラフでは、横軸は周波数を示しており、上側の縦軸は信号のレベルを示しており、下側の縦軸は歪除去の程度（歪除去度）を示している。
また、増幅対象となるキャリア信号の周波数が連続的な幅を有しているとし、増幅対象となるキャリア信号の中心周波数が周波数ｆ０であるとし、増幅対象となるキャリア信号の周波数帯域幅が２Ａであるとしてある。
【００７９】
また、周波数｜Δｆ｜としては、キャリア信号の周波数帯域幅２Ａの１／２の値Ａと比べて大きい値が用いられている（つまり、｜Δｆ｜＞Ａ）。
本例では、２つの基準信号３１、３２はそれぞれキャリア信号の中心周波数ｆ０と比べて下側或いは上側に｜Δｆ｜だけ離れた周波数位置に設定され、それぞれキャリア信号の周波数帯域の下側の歪帯域或いは上側の歪帯域に設定される。また、本例では、このような２つの基準信号が基準信号発生回路３により同時に生成される。
【００８０】
以上のように、本例のＦＦ方式歪補償増幅装置では、２つの基準信号を用いてキャリア信号の周波数帯域における歪補償特性を改善するに際して、基準信号発生回路３に関して良好な構成を実現することができ、また、２つの基準信号を用いて歪補償の態様を制御する仕方として良好な仕方を実現することができ、これらにより、高精度な歪補償を実現するために貢献することができる。
【００８１】
また、本例のＦＦ方式歪補償増幅装置では、２つの基準信号を１つの回路（基準信号発生回路３）により発生させており、これら２つの基準信号の運用により、増幅装置における歪補償制御を有効に動作させることが可能である。
また、本例のＦＦ方式歪補償増幅装置では、例えば、キャリア信号の周波数が一元的に固定されないような場合においても、全てのキャリア信号の周波数帯域について安定して歪補償を行うことが可能であり、また、一例として、歪補償制御用の基準信号を複数発生させて、これら複数の基準信号の運用を状況により選択するようなことも可能である。
【００８２】
なお、本例のＦＦ方式歪補償増幅装置では、増幅対象となる信号を増幅する主増幅器６が歪補償の対象となる増幅器に相当し、歪除去ループにおいて歪成分のベクトル調整を行う第２のベクトル調整器１０の機能により歪検出ループにより検出された歪成分の振幅や位相を変化させる手段が構成されている。
【００８３】
また、本例のＦＦ方式歪補償増幅装置では、基準信号発生回路３の機能により基準信号生成手段が構成されており、２つの結合器４、５の機能により基準信号合成手段が構成されており、２つの基準信号抽出回路１３、１４の機能や２つの基準信号検波回路１５、１６の機能や制御回路１７の機能により歪成分振幅位相変化態様制御手段が構成されている。
また、本例の基準信号発生回路３では、ダブルバランスドミキサ２１の機能によりミキサ手段が構成されており、分周器２２の機能や帯域通過フィルタ２３、２６の機能により下側上側周波数信号取得手段が構成されており、可変減衰器２４、２７の機能や増幅器２５、２８の機能により信号レベル変化手段が構成されている。
【００８４】
ここで、本発明に係る増幅装置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。なお、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など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。
【００８５】
また、本発明に係る増幅装置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。
【００８６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る増幅装置によると、歪検出ループにおいて増幅対象となる信号を増幅器により増幅して当該増幅信号に含まれる歪成分を検出し、歪除去ループにおいて歪検出ループにより検出された歪成分の振幅と位相の一方又は両方を変化させて当該変化後の歪成分を当該増幅信号から除去するに際して、増幅対象となる信号の中心周波数と同一又は近似な周波数ｆ０の信号と増幅対象となる信号の周波数帯域幅の１／２を超える値に相当する周波数｜Δｆ｜の信号とを混合し、当該混合結果から下側周波数（ｆ０−｜Δｆ｜）の信号と上側周波数（ｆ０＋｜Δｆ｜）の信号を取得し、当該取得される下側周波数の信号と上側周波数の信号の一方又は両方について信号のレベルを変化させ、これにより生成される互いに周波数が異なる下側周波数の信号と上側周波数の信号を２つの基準信号として、そして、当該生成される２つの基準信号を増幅器により増幅される前における増幅対象となる信号に合成し、歪除去ループによる歪除去後の増幅信号に含まれる２つの基準信号のレベルに基づいて歪除去ループにおいて歪成分の振幅と位相の一方又は両方を変化させる態様を制御するようにしたため、２つの基準信号を用いて歪補償の態様を制御する構成に関して、良好な構成を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係るＦＦ方式歪補償増幅装置の構成例を示す図である。
【図２】基準信号発生回路の構成例を示す図である。
【図３】２つの基準信号を用いた場合における歪除去特性の一例を示す図である。
【図４】１つの基準信号を用いた場合における歪除去特性の一例を示す図である。
【符号の説明】
１、８、１２・・方向性結合器、  ２、１０・・ベクトル調整器、
３・・基準信号発生回路、  ４、５・・結合器、  ６・・主増幅器、
７、９・・遅延線、  １１・・補助増幅器、
１３、１４・・基準信号抽出回路、  １５、１６・・基準信号検波回路、
１７・・制御回路、  ２１・・ダブルバランスドミキサ、  ２２・・分周器、
２３、２６・・帯域通過フィルタ、  ２４、２７・・可変減衰器、
２５、２８・・増幅器、
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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