(57)【要約】【課題】増幅素子における素子温度の過渡的変動や電源系過渡変動による歪を補償する。【解決手段】処理遅延を遅延器８で遅延しつつ入力信号及び出力信号から誤差ベクトルを検出する一方、入力信号の振幅及び電力量を振幅計算部７及び積分器６にて検出し、これら検出の結果を互いに対応づけて誤差テーブル１５上に収集する。これを利用し補償テーブル１４を更新する。補償テーブル１４は振幅計算部４及び積分器５により検出される入力信号の振幅及び電力量により参照され、その結果得られた補償ベクトルを利用し複素除算器１或いはこれに類する部材により入力信号が補正される。【選択図】        図１
2004172676.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
歪補償用情報に基づき入力信号を補正し増幅器に供給する歪補償回路によって、増幅器からの出力信号に現れる歪成分を抑圧する歪補償方法において、
歪補償用情報が、歪補償回路又は増幅器への入力信号の振幅及び電力量の任意の組合せに対応して、増幅器にて発生した歪を表す複素ベクトル、歪補償回路における補償誤差分を表す複素ベクトル又は当該歪若しくは補償誤差分をうち消す複素ベクトルを、与える情報であり、
上記補正が、歪補償回路又は増幅器への入力信号に対応した歪補償用情報を参照し、その結果得られた複素ベクトルを利用して入力信号を補正することにより、実時間ベースのプロセスとして実行され、
更に、歪補償用情報の更新が、
上記補正と並行して実行されるプロセスであって、上記補正に伴う処理遅延を含め入力信号・出力信号間に生じる時間差を補償しつつ入力信号及び出力信号を検出し、入力信号の振幅及び電力量並びに上記複素ベクトルを対応づける更新情報を、この検出の結果に基づき作成するプロセスと、
任意の組合せに係る振幅及び電力量について更新情報を作成し終えた段階で実行されるプロセスであって、作成した更新情報に基づき歪補償用情報を補正し又は更新情報を以て歪補償用情報を置換するプロセスとにより、
行われることを特徴とする歪補償方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高周波電力増幅器等の出力信号中に現れる歪を補償し、低歪化或いは無歪化された信号を得る方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
増幅器にて使用される増幅素子の入出力特性は、一般に、その素子のジャンクション或いはチャネルの温度（以下「素子温度」）により変化する。入出力特性の温度変化の一例を、Ｅｒｉｃｓｓｏｎ社製ＭＯＳＦＥＴであるＰＴＦ−１０００４のＶｇｓ−Ｉｄ特性を例として、図６に示す。この図は非特許文献１から抜粋したものであり、素子温度がそれぞれ摂氏−３０度、＋２５度、＋１２５度である場合のＶｇｓ−Ｉｄ特性を示している。素子温度は一定不変なものではなく、環境的要因による周囲温度変化に伴う素子温度変化の他、増幅素子における損失発生に伴う素子温度変化が、生じうる。前者は緩慢な変化であるが、後者は数〜数百マイクロ秒といった微小時間単位で計測すべき短時間的・過渡的な変化である。即ち、増幅素子にて発生する損失の一部は放熱体を通じ外部に熱として放散され、他の一部は増幅器を構成する各部品により吸収され、更に他の一部は増幅素子のジャンクション又はチャネルに熱として蓄えられる。従って、放熱体に至る熱伝達経路の熱抵抗や増幅器構成部品の熱容量に依存しつつ、素子温度は損失電力に応じて急峻に変化する。そこで、本願では、前者と区別するため後者を素子温度の「過渡的」変化と呼ぶ。素子温度におけるこの過渡的変化は、例えばアナログテレビジョン放送波における同期信号持続期間といった短い時間でも現れ、図６に示したような関係を通じ増幅素子入出力特性にも過渡的変化をもたらすものである。
【０００３】
また、ＡＢ級増幅を行う場合等には、増幅器の出力電力を増加させると増幅器における消費電力が増加する。増幅器における消費電力の増加のうち少なくとも一部は、増幅器内の増幅素子における損失電力の増加によるものである。更に、先に述べたとおり、損失電力が変化すると素子温度ひいては増幅素子の入出力特性が過渡的に変化する。従って、増幅器の出力電力を変化させるとそれに応じて増幅器の入出力特性が過渡的に変化し、その結果として増幅器の出力信号に波形歪が現れる。この増幅器出力電力変化による波形歪の一例としては、アナログテレビジョン放送機向け高周波電力増幅器の出力即ちテレビジョン放送波に現れる包絡線波形歪がある。アナログテレビジョン放送波は、キャリア、サブキャリア、番組信号、水平同期信号（Ｈ同期）、垂直同期信号（Ｖ同期）等の成分を含む無線周波数信号であり、その理想的包絡線波形は、図７（Ａ）に示すように、Ｈ同期やＶ同期の尖頭部を結ぶと直線になるような波形である。しかし、実際は、Ｈ同期やＶ同期の尖頭部を結んでも正確な直線にはならない。例えば、図７（Ｂ）に示すように、略「Ｖ」字状のくびれが、包絡線波形に顕現することがある。この波形歪は、その形状からＶサグと呼ばれるものであり、Ｈ同期に比べその持続時間が長いＶ同期の持続期間にて増幅器出力電力が低下した結果として生じる。
【０００４】
【特許文献１】
特許第２９６７６９９号公報
【特許文献２】
特許第３２２１３３５号公報
【特許文献３】
特許第３１８７２５１号公報
【特許文献４】
特開２００２−１４１７５４号公報
【特許文献５】
特開２００１−１６８７７４号公報
【非特許文献１】
Ｅｒｉｃｓｓｏｎ社１９９８年発行カタログ「ＲＦ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ  １９９９  Ｄａｔａ  Ｂｏｏｋ」、第１２−６頁〜第１２−８頁、『ＦＥＴｓ  Ａｄｄｒｅｓｓ  Ｌｉｎｅａｒｉｔｙ  Ｃｈａｌｌｅｎｇｅ』、Ｓｃｏｔｔ  Ｐｏｒｒｏ、特にその第１２−６頁、Ｆｉｇｕｒｅ２
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
現存する増幅器には多かれ少なかれ非線形性があり、増幅器の出力信号にはこの非線形性による歪が現れることから、従来より、増幅器出力の低歪化・無歪化に向けた各種の提案が、従来から旺盛に行われている。例えば特許文献１，２に記載されている手法は、いわゆるループバック方式を前提としたものである。ループバック方式においては、増幅器への入力信号と増幅器からの出力信号を比較し、その入力信号に対する出力信号の誤差が小さくなるように当該入力信号を補正する。特許文献１，２記載の発明は、入力信号に対する出力信号の誤差を補正するための制御信号を記憶データに基づき発生させること、入力信号及び出力信号双方を検波し入力信号に対する出力信号の振幅及び位相誤差をベースバンドにて逐次検出すること、検出した振幅及び位相誤差に基づき記憶データを更新すること等の点で、共通している。両者の間の相違点は、特許文献１では検出した振幅及び位相誤差を積分しその結果を記憶データに乗算／減算して当該記憶データを更新するのに対し、特許文献２では検出した振幅及び位相誤差を増幅器の特性近似式に代入しその結果に基づき記憶データを更新する、といった点にある。
【０００６】
これら、特許文献１，２により提案されている歪補償技術を、テレビジョン放送機向けや移動体通信システム基地局向けの高周波電力増幅器に適用し、非線形歪を抑えてシステムの正常動作とサービス品質の改善を図ることは、有意義なことであろう。しかしながら、特許文献１，２記載の手法では、入力信号に対する出力信号の振幅及び位相誤差を検出しリアルタイムに入力信号補正に使用している。素子温度を過渡的に変化させる信号、例えばアナログテレビジョン放送波のように包絡線電力が大きく変化する信号を増幅する増幅器に、このように検出及び補正を共に実時間ベースで行う手法を適用すると、振幅及び位相誤差検出結果が素子温度の過渡的変化によってばらつくため正確に入力信号を補正できない。また、特許文献１記載の如く、誤差積分結果に基づき補正を行うのでは、パルス幅急変に伴う素子温度過渡変動によるものを含め、出力信号波形の短時間的変化に追従できないため、最適な補正は行い得ない。更に、例えばＣＤＭＡ（符号分割多元接続）方式通信システムでは、無線周波数信号の電力分布が雑音と類似したレイリー分布であり大電力発生頻度が少ないため、精度の高いデータを取得するには誤差積分時間を長くしなければならず、上掲の問題が顕著になる。
【０００７】
総体として、特許文献１，２により提案されている手法を含め、従来公知の手法は、周囲温度変化や増幅器の特性・性能の経年変化に伴うもの等、原因となっている非線形性が一義的で、しかも数時間、数日といった長時間をかけて緩慢に進行する現象による歪を、抑圧・補償するのには適している。しかし、素子温度及び素子特性の過渡的変化による歪の抑圧・補償には適していない。そのため、従来は、歪の抑圧・補償策と併せて、増幅素子のバックオフマージンを大きめにとるといった策を講ずる必要があった。本発明の目的の一つは、素子温度の過渡的変化により発生する歪に対しても有効で、増幅素子のバックオフマージンを低減できて経済的かつ効率的な歪補償増幅器を、得られるようにすることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この様な目的を達成するために、本発明は、（１）歪補償用情報に基づき入力信号を補正し増幅器に供給する歪補償回路によって、増幅器からの出力信号に現れる歪成分を抑圧する歪補償方法において、（２）歪補償用情報が、歪補償回路又は増幅器への入力信号の振幅及び電力量の任意の組合せに対応して、増幅器にて発生した歪を表す複素ベクトル、歪補償回路における補償誤差分を表す複素ベクトル又は当該歪若しくは補償誤差分をうち消す複素ベクトルを、与える情報であり、（３）上記補正が、歪補償回路又は増幅器への入力信号に対応した歪補償用情報を参照し、その結果得られた複素ベクトルを利用して入力信号ベクトルを補正することにより、実時間ベースのプロセスとして実行され、（４）更に、歪補償用情報の更新が、（４ａ）上記補正と並行して実行されるプロセスであって、上記補正に伴う処理遅延を含め入力信号・出力信号間に生じる時間差を補償しつつ入力信号及び出力信号を検出し、入力信号の振幅及び電力量並びに上記複素ベクトルを対応づける更新情報を、この検出の結果に基づき作成するプロセスと、（４ｂ）任意の組合せに係る振幅及び電力量について更新情報を作成し終えた段階で実行されるプロセスであって、作成した更新情報に基づき歪補償用情報を補正し又は更新情報を以て歪補償用情報を置換するプロセスとにより、行われることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態に関し図面に基づき説明する。
【００１０】
図１に、本発明の一実施形態に係る装置の構成を示す。この図に示す装置は、入力信号を電力増幅器３により増幅し図示しない後段の回路に供給する装置である。この図に示す装置構成は、例えば、アナログ又はディジタルのテレビジョン放送局／中継局や、携帯電話を始め各種移動体通信システムにおける基地局／中継局等にて、無線周波数（ＲＦ）信号を増幅する装置において、採用することができる。その場合における電力増幅器３の使用帯域は、テレビジョン放送波や、携帯電話基地局／中継局波の帯域である。
【００１１】
電力増幅器３に前置されている直交変調器２、電力増幅器３の出力端子に信号分配器等を介して結合している直交復調器１０、またこれら直交変調器２及び直交復調器１０に対して局部発振信号を供給する発振器１１は、次に詳細に説明する歪補償回路を電力増幅器３の使用帯域より低い周波数で動作させられるようにするための部材である。例えば直交変調器２は、複素除算器１からの信号を、局部発振信号を利用した直交変調を通じ、ベースバンドからＲＦへと変換する。直交復調器１０は、電力増幅器３からの信号を、局部発振信号を利用した直交復調を通じ、ＲＦからベースバンドへと変換する。これによって、複素除算器１等を含む歪補償回路をベースバンドにて動作させることができる。なお、ここでいうベースバンドとは、例えば、図７に示した包絡線の周波数帯域である。また、歪補償回路をベースバンドで動作させるには歪補償回路への入力信号をベースバンド信号とする必要があるが、一方で、図１中に破線で示されているように、ＲＦからベースバンドへの変換のため歪補償回路の前段に直交復調器１３を設けることも可能である。従って、図１に示した装置は、ＲＦ入力型の装置としてもベースバンド入力型の装置としても実現できる。
【００１２】
本実施形態における歪補償回路は、電力増幅器３からの出力信号に現れる波形歪を抑えるための回路であり、補償テーブル１４を利用し入力信号ベクトルＶＩｔを補正する機能と、遅延入力信号ベクトルＶＩＤｔ及び出力信号ベクトルＶＯｔに基づき誤差テーブル１５を作成して補償テーブル１４を自動更新する機能とを、有している。補償テーブル１４は歪補償用情報を提供するテーブルであり、本実施形態においては、複素除算器１への入力信号ベクトルＶＩｔの振幅｜ＶＩｔ｜及び電力量ＰＴｔの任意の組合せに対して、補償ベクトルＫを対応づけている。従って、補償テーブル１４又はその中の歪補償用情報をＫ（｜ＶＩｔ｜，ＰＴｔ）と表すことができる。また、誤差テーブル１５は更新情報を提供するテーブルであり、本実施形態においては、複素除算器９への遅延入力信号ベクトルＶＩＤｔの振幅｜ＶＩＤｔ｜及び電力量ＰＤＴｔの任意の組合せに対して、誤差ベクトルＥを対応づけている。従って、誤差テーブル１５又はその中の更新情報をＥ（｜ＶＩＤｔ｜，ＰＤＴｔ）と表すことができる。なお、補償ベクトルＫ及び誤差ベクトルＥの詳細については後に説明する。
【００１３】
まず、補償テーブル１４を利用し入力信号ベクトルＶＩｔを補正する機能は、主として複素除算器１、振幅計算部４、積分器５及び補償テーブル１４によって実現されている。振幅計算部４は、複素除算器１への入力信号を信号分配器等により一部分岐して、その入力信号のベクトルＶＩｔからその振幅｜ＶＩｔ｜を検出する。積分器５は、所定時間Ｔに亘り振幅｜ＶＩｔ｜を積分、例えば移動平均することによって、電力量ＰＴｔを検出する。補償テーブル１４は、これらの検出結果に対応する補償ベクトルＫ＝Ｋ（｜ＶＩｔ｜，ＰＴｔ）を、複素除算器１に与える。複素除算器１は、入力信号ベクトルＶＩｔを補償ベクトルＫによってベクトル除算する。即ち、複素除算器１から出力される信号の振幅は｜ＶＩｔ｜／｜Ｋ｜、位相はａｒｇ（ＶＩｔ）−ａｒｇ（Ｋ）となる。複素除算器１によるこの振幅／位相調整が施された入力信号は、直交変調器２を介して電力増幅器３に入力され、電力増幅器３により増幅される。以上の入力信号補正或いは歪補償動作は、実時間ベースで実行される。
【００１４】
次に、遅延入力信号ベクトルＶＩＤｔ及び出力信号ベクトルＶＯｔに基づき誤差テーブル１５を作成して補償テーブル１４を自動更新する機能は、誤差テーブル１５を作成する機能と、作成された誤差テーブル１５を利用して補償テーブル１４を更新する機能とを、含んでいる。誤差テーブル１５の作成は、複素除算器１による入力信号補正と並行して実行される処理である。補償テーブル１４の更新は、誤差テーブル１５の作成に区切りがついたとき、例えば誤差テーブル１５上に更新情報を収集し終えたとき＝誤差テーブル１５が「埋まった」ときに、随時実行される処理である。
【００１５】
誤差テーブル１５の作成のため、複素除算器１への入力信号及び電力増幅器３からの出力信号はそれぞれ信号分配器等により分岐され、それぞれ遅延器８及び直交復調器１０に入力される。遅延器８は、入力信号を所定時間τに亘り遅延させることにより、遅延入力信号を生成する。他方、直交復調器１０は、前述の通り、分岐入力した信号を直交復調してベースバンドに変換する。複素除算器９は、遅延入力信号のベクトルＶＩＤｔ及び直交復調器１０からの出力信号ベクトルＶＯｔから、誤差ベクトルＥ＝ＶＯｔ／ＶＩＤｔ−１を算出する。ここに、遅延器８における遅延時間τは、入力信号が複素除算器１及び直交変調器２を経て電力増幅器３に至り、電力増幅器３により増幅され、更に電力増幅器３の出力信号が直交復調器１０を経て複素除算器９に至るのに要する時間（これらの部材及び伝送線路における処理・伝搬遅延時間）と等しくなるよう、予め設計的に定められている。このように処理遅延、伝搬遅延等による時間差が補償されているため、遅延入力信号ベクトルＶＩＤｔと出力信号ベクトルＶＯｔの間には元来の因果関係即ち増幅対象対増幅結果という関係が確保されている。従って、ＶＯｔ／ＶＩＤｔ或いは誤差ベクトルＥは、定性的には、複素除算器１や電力増幅器３における処理によって生じた振幅・位相変化分を表すベクトルであるといえる。なお、誤差ベクトルＥの算出の際に１が減ぜられているのは補償テーブル１４の初期設定値が１であるためである（後述）。
【００１６】
誤差テーブル１５は、遅延入力信号ベクトルＶＩＤｔの振幅｜ＶＩＤｔ｜及び電力量ＰＤＴｔの組合せに対して、誤差ベクトルＥを対応づけるテーブルである。ある時点における誤差テーブル１５の内容の一例を、図２に示す。この図に示されている３軸のうち、振幅｜ＶＩＤｔ｜及び電力量ＰＤＴｔは、振幅計算部４及び積分器５における処理と同様の処理を、振幅計算部７及び積分器６において遅延入力信号ベクトルＶＩＤｔに関し実行することにより、得られる。残りの１軸は誤差ベクトルＥ、厳密にはその振幅成分である。実際には、誤差ベクトルＥは複素数であるから、誤差テーブル１５の誤差ベクトル軸も複素数（振幅及び位相或いは実部及び虚部の２軸）である。なお、図中に目盛りを付したのはテーブル構成諸量が離散値であることを示すためである。目盛りの数字には特に限定意図はない。ここに、入力信号ＶＩｔひいては遅延入力信号ＶＩＤｔは時間変動する信号であるし、電力増幅器３においては内蔵する増幅素子の素子温度が過渡的に即ち短時間的に変動することから、出力信号ＶＯｔも短時間的に変動する。従って、上掲の動作による振幅｜ＶＩＤｔ｜、電力量ＰＤＴｔ及び誤差ベクトルＥの検出・算出を、充分に長い観測時間に亘り継続的に繰り返し実行することにより、誤差テーブル１５上に、振幅｜ＶＩＤｔ｜及び電力量ＰＤＴｔの任意の組合せに対応した誤差ベクトルＥを示す情報を、図２に示す如く蓄積することができる。本願では、これを、誤差テーブル１５の作成と呼んでいる。
【００１７】
補償テーブル１４の更新は、このようにして作成された誤差テーブル１５の内容を補償テーブル１４の内容にベクトル加算することによって、行われる。具体的には、補間処理・加算制御部１２は、振幅｜ＶＩＤｔ｜及び電力量ＰＤＴｔの想定組合せ全てについて誤差ベクトルＥが得られた時点即ち誤差テーブル１５が“埋まった”時点等、所定の条件が成り立った時点で、それら各組合せ毎にＫ＝Ｋ＋Ｅの演算を行うことにより、補償テーブル１４を更新する。この更新動作を随時即ち間欠的に繰り返し実行することにより、補償テーブル１４の内容を最新の状況に適したものに保つことができる。また、使用開始直後はとりあえず無補正状態で動作開始するよう、補償テーブル１４の内容は、振幅及び電力量の全ての組合せについて、Ｋ＝１に初期設定する。複素除算器１において単純にベクトル除算を行うこととせず１を減じているのは、補償テーブル１４の初期設定値分を差し引くためである。なお、補償テーブル１４も、図２に示した誤差テーブル１５と同様、３次元（そのうち１次元は複素数）のテーブルである。
【００１８】
このように、本実施形態においては、補償テーブル１４を用いた入力信号補正を実時間ベースで行うことができる。また、当該補正に必要な情報を誤差テーブル１５に集約する処理を入力信号補正と並行して別途実行し、適当なタイミングで補償テーブル１４を更新するようにしているため、誤差積分や特性近似式による補正を行う必要がない。誤差テーブル１５上に収集され補償テーブル１４上に反映される情報は、包絡線波形等を表す入力信号振幅と、パルス幅に連動して変化する電力量とに、対応付けられているため、素子温度の過渡的変動等によるベクトル的変動分を入力信号波形に反映させることができ、増幅素子の素子温度の過渡的変動によるＶサグ等の波形歪を好適に補償・抑圧することができる。歪を好適に補償・抑圧できることから、増幅素子その他についてバックオフマージンを大きめにとるといった設計上の注意を払う必要がなくなり、ひいては装置の規模・価格・電力効率の小型化・低減・向上等の効果を得ることができる。
【００１９】
更に、誤差テーブル１５の作成は、入力信号補正とは別途に並行実行されるため、ゆっくりと行うことができ、従来より大量のデータを従来より高速処理する性能が必須とされることはない。一旦補償テーブル１４が適当な内容に更新された後は、誤差テーブル１５による補償テーブル１４の更新を高頻度で行う必要はない。積分器５，６による積分は、誤差積分のための積分ではなく電力量検出のための積分であるから、積分時間Ｔは誤差積分のための積分時間に比べ無視できるほど短く、従って積分器５，６により実時間性が損なわれることはない。具体的には、積分時間Ｔは、増幅素子における過渡的温度変動に対応して入力信号を補正し歪を補償できるよう、設定する。
【００２０】
更に、積分時間Ｔの設定を含め、本実施形態に係る装置を設計するに当たっては、増幅素子における素子温度変動だけでなく、増幅素子に駆動電力を供給する電源系のインピーダンスを考慮に入れるのが望ましい。電源系のインピーダンスは、ベースバンド（例えば包絡線周波数帯域）にて充分低いことが望ましいが、実際にはこの要請を満たせないことが多々ある。電源系インピーダンスが十分低くないと、増幅素子に流れる電流の変化によって増幅素子への供給電圧が変動し、増幅出力に過渡的な波形歪が現れる。本実施形態に係る装置、特にその歪補償手法は、増幅素子の素子温度の過渡的変動による歪に対してだけでなく、このような電源系内部インピーダンス起因の歪に対しても、有効である。従って、設計に当たってこの現象も考慮に入れるようにすれば、更に低歪の増幅出力が得られる。
【００２１】
なお、以上説明した実施形態は、本発明の好適な実施形態の一つにすぎない。従って、例えば次のような変形を施すことにより、いくつかの点について性能を高めることができる。
【００２２】
まず、先に説明した実施形態における振幅｜ＶＩｔ｜，｜ＶＩＤｔ｜は、原理上、入力信号ベクトルＶＩｔ，遅延入力信号ベクトルＶＩＤｔから｛（実部）２＋（虚部）２｝１／２という計算式で計算される数値である。従って、前掲の実施形態における振幅計算部４，７では平方根の計算を行っている。変形例の一つは、この平方根計算を省略する、というものである。具体的には、振幅計算部４，７にて振幅｜ＶＩｔ｜，｜ＶＩＤｔ｜に代え自乗振幅｜ＶＩｔ｜２，｜ＶＩＤｔ｜２即ち（実部）２＋（虚部）２を計算し、積分器５，６では自乗振幅｜ＶＩｔ｜２，｜ＶＩＤｔ｜２を積分する、という動作になる。これによって、歪補償回路における処理負担が軽減される。
【００２３】
次に、先に説明した実施形態では、Ｋ＝Ｋ＋Ｅの演算により補償テーブル１４を更新している。即ち、誤差テーブル１５に蓄えた情報を補償テーブル１４上に既存の情報に加算して、補償テーブル１４を更新している。変形例の一つとしては、補償テーブル１４に既存の情報を誤差テーブル１５に蓄えた情報に加算し、その結果得られた誤差テーブル１５を、それ以後は補償テーブル１４として用い、それまでの補償テーブル１４或いは更に別の記憶空間を、それ以後は誤差テーブル１５として用いる、というものがある。例えば、Ｅ＝Ｅ＋Ｋの計算を行った上でテーブルごとＫとＥを交換する。この形態でも、本発明を実施できる。
【００２４】
また、先に説明した実施形態では、誤差テーブル１５が埋まった段階で補償テーブル１４を更新している。変形例の一つは、誤差テーブル１５が完全に埋まるのを待たずに補償テーブル１４を更新できるようにする、というものである。具体的には、補間処理・加算制御部１２による制御の下に、誤差ベクトルＥを収集すべき組合せ（｜ＶＩＤｔ｜，ＰＤＴｔ）のうち既に誤差ベクトルＥが収集されている組合せ（｜ＶＩＤｔ｜，ＰＤＴｔ）に係る誤差ベクトルＥを利用して、まだ誤差ベクトルＥが収集されていない組合せ（｜ＶＩＤｔ｜，ＰＤＴｔ）に係る誤差ベクトルＥを、（｜ＶＩＤｔ｜，ＰＤＴｔ）平面における位置に応じて補間或いは平均演算することにより推定して埋める。これによって、誤差テーブル１５が完全に埋まらない状態でも補償テーブル１４を更新できるため、誤差テーブル１５を作成するための観測時間を短くすることができる。また、補間或いは平均化による誤差テーブル穴埋めを行うこの変形例では、誤差テーブル１５の埋まり具合を詳細に監視・判別して補償テーブル１４更新タイミングを決める必要がないことから、例えば、補償テーブル１４の更新を一定周期で行うことも可能である。
【００２５】
更に、先に説明した実施形態では誤差テーブル１５も補償テーブル１４も３次元（２軸はスカラー、１軸は複素ベクトル）のテーブルであったが、図３に示すように、誤差テーブル１５を複数枚の２次元テーブル１５−ｉ（図ではｉ＝１，２，３）の組合せにより実現することもできる。これらの２次元テーブル１５−ｉは、例えば、それぞれ異なる値の電力量ＰＤＴｔに対応づけられており、その内部においては、振幅｜ＶＩＤｔ｜と誤差ベクトルＥとが対応づけられている。いずれの２次元テーブル１５−ｉに書き込むかについては、各２次元テーブル１５−ｉに係る電力量ＰＤＴｔに応じて定めたしきい値を基準に、電力量ＰＤＴｔの検出値に応じて比較器１６にて決める。補償テーブル１４を更新する際には、補間処理・加算制御部１２が電力量ＰＤＴｔ軸に沿って２次元テーブル１５−ｉ間の補間演算を行い、補償テーブル１４に対する誤差テーブル１５の情報不足分或いは隙間を埋める。これにより、誤差テーブル１５による占有記憶領域を縮小すること等が、可能となる。
【００２６】
また、増幅素子における素子温度の変化は、その素子から放熱体までの熱抵抗と、熱伝導にかかわる部材の熱容量に、依存する。熱抵抗は一定値であるため、熱容量への依存性を無視すれば、増幅素子における損失電力と素子温度との関係は線形になる。しかし、実際には、熱容量への依存性があるため、素子温度の変化は線形ではなく自然対数的変化になる。ここに、先に説明した実施形態では、熱容量への依存性を無視し、積分器５，６における積分を、単一の積分時間Ｔ即ち単一の時定数を用いた一重の積分としている。即ち、精度を犠牲にして処理を簡素化している。裏返せば、図４に示すように、積分器５Ａ，６Ａにおける積分を二次の積分即ち二重時定数による積分とし、素子からの放熱と、素子への吸熱とを、互いに個別に設定した時定数ひいては積分時間により表し、素子温度上昇と見なせる場合と素子温度下降と見なせる場合とで異なる時定数を用いることとすれば、先に説明した実施形態より高い精度での歪補償が可能である。なお、素子温度の昇降の別については、振幅値の時系列的観測等によって、検出できる。
【００２７】
更に他の変形例としては、積分器５，６又は５Ａ，６Ａにおける積分時間Ｔ或いは時定数に関して摂動法を導入する、という例がある。例えば、積分時間或いは時定数を、試行的にかつ自動的に微小変更して、誤差テーブル１５を更新する。更に、微小変更前の期間に誤差テーブル１５に蓄えられていた更新情報と、微小変更後の期間に誤差テーブル１５に蓄えられた情報とを、比較する。より好ましくは、このように２回分の観測結果ではなく３回分以上の観測結果を、相互に比較する。そして、比較の結果に基づき、更新情報ばらつき即ち補償テーブル１４更新毎の誤差テーブル１５の変化が小さくなる方向に、積分時間或いは時定数を微小変更する。こういった自動調整を継続的に繰り返すことにより、積分時間或いは時定数を最適値に漸近させ最適値近傍に保つことができる。また、図４に示した二重時定数の例では、一方の時定数×定数＝他方の時定数という条件を付加し、当該一方の時定数についてのみ上掲の摂動法を使用する、というやり方が可能である。
【００２８】
更なる変形例としては、補償テーブル１４のバックアップ及び初期化（リロード）機能を付加する、というものがあり得る。例えば、歪補償回路内又はその周辺に、書き込み可能な不揮発性メモリを設けておく。歪補償回路の電源がオンしたときは、歪補償回路内のメモリ又はプロセッサに、この不揮発性メモリ上の情報を、補償テーブル１４としてロードする。歪補償回路の電源がオフされたときには、歪補償回路内のメモリ又はプロセッサに対する駆動電力供給を暫時保持しておき、その間に補償テーブル１４の内容を不揮発性メモリに転送・保存する。このような構成とすれば、一旦電源をオフした後再度オンしたときに、前回電源オン期間にて作成した補償テーブル１４を初期情報として歪補償回路を起動することが可能であるため、電源オン後の短時間で歪補償回路が最適化され増幅出力が低歪となる。なお、この手法に類する（但し構成が異なる）手法については、特許文献３を参照されたい。
【００２９】
また、複素除算器１と直交変調器２の間や、複素除算器１の前段に、電力増幅器３における周波数特性又は群遅延特性の直線歪を補償するための特性補償器を、挿入することも可能である。これについては、構成が異なるものの、特許文献４を参照されたい。
【００３０】
更に、複素除算器１０への入力或いは直交復調器１３の出力と、複素除算器９の出力との間には、遅延器８の遅延時間τにより概ね定まる時間差がある。先に説明した実施形態の変形例として、この時間差に着目した変形例がある。この変形例では、複素除算器１０への入力或いは直交復調器１３の出力と、複素除算器９の出力について、比較・相関検出を行い、両者の間の時間ずれを計測して遅延時間τを自動調整する。これによって、電力増幅器３の経年変化や交換による処理遅延・信号伝搬遅延時間の変化に対し、補償テーブル１４の構築し直しなしでも、対処可能となる。なお、構成が異なるものの、特許文献５を参照されたい。
【００３１】
更に、先に説明した実施形態では、補償テーブル１４の更新に関連する部分の機能構成が、概略、図５（Ａ）に示す構成となっていた。図５（Ａ）中、１４ａは図１中の補償テーブル１４に相当している。１４ｂは、その更新のための加算Ｋ＝Ｋ＋Ｅを実行する機能を、説明のため、補償テーブル１４ａ及び誤差テーブル１５とは別体に表したものである。図５（Ｂ）や図５（Ｃ）に示したように、この部分についても変形が可能である。まず、図５（Ａ）に示した構成と図５（Ｂ）に示した変形例との違いは、第１に、前者では誤差テーブル１５にＶＯｔ／ＶＩＤｔ−１が収集されるのに対して後者ではＶＩＤｔ／ＶＯｔ−１が収集されること、第２に、前者では補償テーブル１４ａの更新がＫ＝Ｋ＋（ＶＯｔ／ＶＩＤｔ−１）の処理として実行され補償テーブル１４ａがＫを保持するのに対して後者では１／Ｋ＝１／Ｋ＋（ＶＩＤｔ／ＶＯｔ−１）の処理として実行され補償テーブル１４ａが１／Ｋを保持すること、第３に、前者では複素除算器１による複素ベクトル除算即ちＶＩｔ／Ｋにより補正が行われるのに対し後者では複素乗算器１Ａによる複素ベクトル乗算即ちＶＩｔ×（１／Ｋ）により補正が行われること、である。更に、図５（Ａ）に示した構成と図５（Ｃ）に示した変形例との違いは、第１に、前者では誤差テーブル１５にＶＯｔ／ＶＩＤｔ−１が収集されるのに対して後者では誤差テーブル１５ＡにＶＩＤｔ／ＶＯｔが収集されること、第２に、前者では補償テーブル１４ａの更新がＫ＝Ｋ＋（ＶＯｔ／ＶＩＤｔ−１）の処理として実行され補償テーブル１４ａがＫを保持するのに対して後者では１／Ｋ＝１／Ｋ×（ＶＩＤｔ／ＶＯｔ）の処理として実行され補償テーブル１４ａが１／Ｋを保持すること、第３に、前者では複素除算器１による複素ベクトル除算即ちＶＩｔ／Ｋにより補正が行われるのに対し後者では複素乗算器１Ａによる複素ベクトル乗算即ちＶＩｔ×（１／Ｋ）により補正が行われること、である。このように、歪補償用情報及び更新情報やそれを蓄えておくテーブル、更には入力信号を補正するため或いは誤差検出のためのベクトル演算の細部については、様々な変形が可能である。言い換えれば、誤差テーブル１５，１５Ａに収集される複素ベクトルや補償テーブル１４ａから参照される複素ベクトルは、上掲の通り入力信号・出力信号間のベクトル誤差を同時性よく表すものであればよい。その他、振幅計算部４や遅延器８への入力を複素除算器１或いは複素乗算器１Ａと電力増幅器３との間からとりだしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る装置の構成を示すブロック図である。
【図２】誤差テーブルの構成を概念的に示す図である。
【図３】上記実施形態の変形例のうち一つの要部を示すブロック図である。
【図４】上記実施形態の変形例のうち一つの要部を示すブロック図である。
【図５】上記実施形態の変形例のうち二つ（Ｂ）及び（Ｃ）の要部を上記実施形態（Ａ）との対比において示すブロック図である。
【図６】増幅素子の入出力特性の一例を示す図である。
【図７】Ｖサグを示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１，１Ａ，９  複素除算器、３  電力増幅器、４，７  振幅計算部、５，５Ａ，６，６Ａ  積分器、８  遅延器、１２  補間処理・加算制御部、１４，１４ａ補償テーブル、１５，１５Ａ  誤差テーブル、１５−１，１５−２，１５−３
２次元テーブル、１６  比較器。
【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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