(57)【要約】  【課題】  入力信号が広帯域にあっても、２つの並列駆動の増幅器の出力の位相偏差を小さくし、出力の合成損を少なくできる増幅装置を提供する。  【解決手段】  一定の周波数帯域に存在する入力信号ＳＳを入力し、信号ＳＡ１,ＳＢ１に分配する分配器１０と、第１，第２の信号を増幅する増幅器１５，１６と、増幅器を通過する信号の位相を調整することができる可変位相器１１，１２と、位相調整済みの増幅器の増幅出力を合成して出力する合成器１７とを有する。この場合増幅装置は入力信号の周波数帯域を低、中、高の周波数帯域Ｌ，Ｍ，Ｈに分割し、入力信号がどの周波数帯域に属するかを決定する。制御部１３，１４は、入力信号の属する周波数帯域内で２つの増幅器の出力の位相偏差が最少になるように、可変位相器に位相調整を行わせる。こうして入力信号の周波数帯域を複数に区切って制御しているので増幅器の出力の位相偏差は少なくなる。  【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一定の周波数帯域に存在する入力信号を入力し、第１，第２の信号に分配する分配器と、第１，第２の信号を増幅する第１，第２の増幅器と、第１，第２の増幅器を通過する第１，第２の信号の位相を調整することができる第１，第２の可変位相器と、位相調整済みの第１，第２の増幅器の増幅出力を合成して出力する合成器とを有する増幅装置において、
入力信号の周波数帯域の全域で第１，第２の増幅器の出力の位相偏差ができるだけ少なくなるように、入力信号の周波数帯域中の複数の周波数で第１，第２の増幅器の出力の位相偏差が最小であるように第１，第２の可変位相器をそれぞれ設定する制御部を有することを特徴とする増幅装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、増幅装置に関し、特に、一定の周波数帯域に存在する入力信号を入力し、第１，第２の信号に分配する分配器と、第１，第２の信号を増幅する第１，第２の増幅器と、第１，第２の増幅器を通過する第１，第２の信号の位相を調整することができる第１，第２の可変位相器と、位相調整済みの第１，第２の増幅器の増幅出力を合成して出力する合成器とを有する増幅装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図７は、この種の増幅装置の従来例を示すブロック図、図８は、図７の２つの増幅器の位相特性を説明するためのグラフである。図７の増幅装置において、分配器５０は、入力信号ＳＳを信号ＳＡ１と信号ＳＢ１として、可変移相器５１と可変移相器５２とに分配する。可変移相器５１は、制御部５３から指示される位相量だけ信号ＳＡ１の位相を調整し、信号ＳＡ２として増幅器５５に引き渡す。可変移相器５２は、制御部５４から指示される位相量だけ信号ＳＢ１の位相を調整し、信号ＳＢ２として増幅器５６に引き渡す。
【０００３】
増幅器５５は、引き渡された信号Ａ２を増幅して信号ＳＡ３として出力し、増幅器５６は、引き渡された信号ＳＢ２を増幅して信号ＳＢ３として出力する。合成器５７は、信号ＳＡ３と信号ＳＢ３とを合成して出力信号ＳＱとして出力する。入力信号ＳＳは、図８に示されるように、低い帯域Ｌ、中間の帯域Ｍ、高い帯域Ｈを含む広帯域の周波数ｆ０〜ｆｐの範囲に存在する。この場合、制御部５３，５４に設定されている位相量は、帯域Ｍの中央の周波数ｆ２の１ポイントで増幅器５５と増幅器５６の出力の位相偏差が無くなるように設定されている。
【０００４】
すなわち、入力信号ＳＳを帯域Ｍの周波数ｆ２の信号に設定し、入力信号ＳＳの位相に対して、増幅器５５の出力の位相が位相ｐ２の関係になるように、制御部５３を介して可変位相器５１を調節する。次に、同じ入力信号ＳＳの位相に対して、増幅器５６の出力の位相が位相ｐ２の関係になるように、制御部５４を介して可変位相器５２を調節することによって図８のような設定状態になる。なお、２台の増幅器を並列運転する技術や、２台の増幅器を並列運転するとともに歪みを少なくする技術が下記の文献に提案されている（特許文献１，２参照）。
【特許文献１】特開２０００−１８３６６５号公報  （段落［０００１］、図１）
【特許文献２】特開２００３−１１５７９３号公報  （段落［００１５］、図１、図          ２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のような広帯域の入力信号を扱う増幅装置において、中央部分の特定の周波数およびその近辺の帯域においては、２つの増幅器の出力の位相偏差は小さいが、特定の周波数から離れた帯域においては、２つの増幅器の出力の位相偏差は大きくなっており、例えば、周波数ｆ０X、ｆｐにおいては位相偏差が特に大きくなっている。このように位相偏差が大きくなっている周波数においては、大きな合成損が生じてしまうという問題がある。
【０００６】
この発明は上述した問題を解決するためになされたものであり、入力信号が広帯域の何れの帯域にあっても、２つの増幅器の出力の位相偏差を小さくして２つの増幅器の出力の合成損を少なくすることができる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】
【０００７】
上述した課題を解決するため、本発明に係る増幅装置は、一定の周波数帯域に存在する入力信号を入力し、第１，第２の信号に分配する分配器と、第１，第２の信号を増幅する第１，第２の増幅器と、第１，第２の増幅器を通過する第１，第２の信号の位相を調整することができる第１，第２の可変位相器と、位相調整済みの第１，第２の増幅器の増幅出力を合成して出力する合成器とを有する増幅装置において、入力信号の周波数帯域の全域で第１，第２の増幅器の出力の位相偏差ができるだけ少なくなるように、入力信号の周波数帯域中の複数の周波数で第１，第２の増幅器の出力の位相偏差が最小であるように第１，第２の可変位相器をそれぞれ設定する制御部を有する。
【０００８】
このような構成によれば、増幅装置の制御部は、例えば、複数の周波数における設定のうちの入力信号の周波数に最も近接している周波数における設定を選択して、第１，第２の可変位相器を調節することにより、第１，第２の増幅器の出力の位相偏差が最小であるように設定できる。
【０００９】
より具体的な増幅装置としては、一定の周波数帯域に存在する入力信号を入力し、第１，第２の信号に分配する分配器と、第１，第２の信号を増幅する第１，第２の増幅器と、第１，第２の増幅器を通過する第１，第２の信号の位相を調整することができる第１，第２の可変位相器と、位相調整済みの第１，第２の増幅器の増幅出力を合成して出力する合成器とを有する増幅装置において、入力信号の周波数帯域を複数の区分周波数帯域に分割し、入力信号がいずれの区分周波数帯域に属するかを決定する帯域決定部と、帯域決定部が決定した入力信号の各決定区分周波数帯域内で第１，第２の増幅器の出力の位相偏差ができるだけ少なくなるように、可変位相器に位相調整を行わせる制御部とを有するのが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
以上に詳述したように本発明によれば、増幅装置の制御部は、例えば、複数の周波数における設定のうちの入力信号の周波数に最も近接している周波数における設定を選択して、第１，第２の可変位相器を調節することにより、第１，第２の増幅器の出力の位相偏差が最小であるように設定できることにより、第１，第２の増幅器の出力の合成損を少なくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明の増幅装置の実施の形態１を示すブロック図、図２は、入力信号が低い周波数帯域にあると検出された場合の図１の２つの増幅器の位相特性を説明するためのグラフ、図３は、入力信号が中間の周波数帯域にあると検出された場合の図１の２つの増幅器の位相特性を説明するためのグラフ、図４は、入力信号が高い周波数帯域にあると検出された場合の図１の２つの増幅器の位相特性を説明するためのグラフである。
【００１２】
（実施の形態１）
図１の増幅装置において、分配器１０は、入力信号ＳＳを信号ＳＡ１と信号ＳＢ１として、可変移相器１１と可変移相器１２とに分配する。可変移相器１１は、制御部１３から指示される制御値に対応する位相量だけ信号ＳＡ１の位相を調整し、信号ＳＡ２として増幅器１５に引き渡す。可変移相器１２は、制御部１４から指示される制御値に対応する位相量だけ信号ＳＢ１の位相を調整し、信号ＳＢ２として増幅器１６に引き渡す。
【００１３】
入力信号ＳＳは、図２ないし図４に示されるように、低い帯域Ｌ、中間の帯域Ｍ、高い帯域Ｈを含む周波数ｆ０〜ｆｐの広帯域に存在する。また、入力信号ＳＳの周波数帯域が周波数帯域Ｌ，Ｍ，Ｈのいずれに属するかの情報は、上位の装置例えば、基地局等から与えられるものとする。増幅器１５は、引き渡された信号ＳＡ２を増幅して信号ＳＡ３として出力し、増幅器１６は、引き渡された信号ＳＢ２を増幅して信号ＳＢ３として出力する。合成器１７は、信号ＳＡ３と信号ＳＢ３とを合成して出力信号ＳＱとして出力する。
【００１４】
上述の例において、上位の装置から与えられる周波数帯域Ｌ，Ｍ，Ｈの情報に対応するように、制御部１３，１４のメモリには下記に示す制御値ＣＡＬ〜ＣＢＨが記憶されている。すなわち、制御部１３には、周波数帯域Ｌ，Ｍ，Ｈに対応して制御値ＣＡＬ，ＣＡＭ，ＣＡＨが、制御部１４には、周波数帯域Ｌ，Ｍ，Ｈに対応して制御値ＣＢＬ，ＣＢＭ，ＣＢＨが予めそれぞれ記憶されている。
【００１５】
周波数帯域      Ｌ      Ｍ      Ｈ
制御部１３    ＣＡＬ  ＣＡＭ  ＣＡＨ
制御部１４    ＣＢＬ  ＣＢＭ  ＣＢＨ
【００１６】
このような記憶設定が行われている図１の増幅装置において、周波数帯域Ｌの入力信号ＳＳが入力されると、入力信号ＳＳが周波数帯域Ｌにある旨の上位装置（例えば、基地局）からの情報に基づき、制御部１３，１４は、メモリ（不図示）から制御値ＣＡＬ，ＣＢＬを読み出し、可変位相器１１，１２にそれぞれ与える。可変位相器１１，１２は、制御値ＣＡＬ，ＣＢＬに基づいて、入力信号ＳＳの周波数が周波数帯域Ｌの中央部分にある周波数ｆ１であった場合には、増幅器１５，１６の出力の位相が図２に示される位相ｐ１（両出力の間の位相偏差が無くなる基準値）となるように位相量の調整を行う。このような位相調整が行われた場合には、入力信号ＳＳが周波数ｆ１以外では増幅器１５，１６の出力の位相偏差は生ずるが、入力信号ＳＳが周波数帯域Ｌの範囲にある限り、その出力の位相偏差は小さいものとなる。
【００１７】
同様に、入力信号ＳＳが周波数帯域Ｍにある旨の上位装置からの情報があった場合には、この情報に基づき、制御部１３，１４は、メモリから制御値ＣＡＭ，ＣＢＭを読み出し、可変位相器１１，１２にそれぞれ与える。可変位相器１１，１２は、制御値ＣＡＭ，ＣＢＭに基づいて、入力信号ＳＳの周波数が周波数帯域Ｍの周波数ｆ２であった場合には、増幅器１５，１６の出力の位相が図３に示される位相ｐ２となるように位相量の調整を行う。
【００１８】
さらに、入力信号ＳＳが周波数帯域Ｍにある旨の上位装置からの情報があった場合には、この情報に基づき、制御部１３，１４は、メモリから制御値ＣＡＨ，ＣＢＨを読み出し、可変位相器１１，１２にそれぞれ与える。可変位相器１１，１２は、制御値ＣＡＨ，ＣＢＨに基づいて、入力信号ＳＳの周波数が周波数帯域Ｈの周波数ｆ３であった場合には、増幅器１５，１６の出力の位相が図４に示される位相ｐ３となるように位相量の調整を行う。このように、上位装置の周波数帯域に関する情報に対応した位相調整が行われた場合には、入力信号ＳＳが上位装置からの情報に対応する周波数帯域の範囲にある限り、増幅器１５，１６の出力の位相偏差は、周波数ｆ０〜ｆｐの周波数帯域Ｌ，Ｍ，Ｈに渡って小さいものとなる。したがって、合成器１７による２つの増幅器１５，１６の出力の合成による合成損を最小化した電力合成ができる。上述の例においては、入力信号ＳＳがいずれの周波数帯域にあるかの情報は上位装置から受け取ることとしたが、増幅装置自身が検出するようにしてもよいことはいううまでもない。
【００１９】
（実施の形態２）
図５の増幅装置においては、上位装置からの周波数情報が与えられない場合にも対応できることを目的とする。この例においては、合成器１７の不平衡出力ポートに方向性結合器２１を介して出力レベルを検出する検波器２２を接続し、その検波器２２の出力を入力して、そのレベルが最低になるように可変位相器１１，１２を制御する制御部２０とを配置している。したがって、周波数情報が無くても制御部２０は、検波器２２の出力レベルを参照して可変位相器１１，１２を制御し、検波器２２の出力レベルを最小にすることにより増幅器１５，１６の出力の間の位相偏差を最小にし、合成損を最小化した電力合成ができる。
【００２０】
（実施の形態３）
図６の増幅装置においても図５の増幅装置の場合と同様であって、上位装置からの周波数情報が与えられない場合にも対応できることを目的とする。この例においては、合成器１７の不平衡出力ポートに固定減衰器３１を介して出力レベルを検出する検波器３２を接続し、その検波器３２の出力を入力して、そのレベルが最低になるように可変位相器１１，１２を制御する制御部３０とを配置している。したがって、周波数情報が無くても制御部３０は、検波器３２の出力レベルを参照して可変位相器１１，１２を制御し、検波器３２の出力レベルを最小にすることにより増幅器１５，１６の出力の間の位相偏差を最小にし、合成損を最小化した電力合成ができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の増幅装置の実施の形態１を示すブロック図である。
【図２】入力信号が低い周波数帯域にあると検出された場合の図１の２つの増幅器の位相特性を説明するためのグラフである。
【図３】入力信号が中間の周波数帯域にあると検出された場合の図１の２つの増幅器の位相特性を説明するためのグラフである。
【図４】入力信号が高い周波数帯域にあると検出された場合の図１の２つの増幅器の位相特性を説明するためのグラフである。
【図５】本発明の増幅装置の実施の形態２を示すブロック図である。
【図６】本発明の増幅装置の実施の形態３を示すブロック図である。
【図７】増幅装置の従来例を示すブロック図である。
【図８】図７の増幅装置の２つの増幅器の位相特性を説明するためのグラフである。
【符号の説明】
【００２２】
１０  分配器、１１，１２  可変位相器、１３，１４，２０，３０  制御部、１５，１６  増幅器、１７  合成器、２１  方向性結合器、２２，３２  検波器、３１  固定減衰器。
【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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