(57)【要約】 【課題】  歪み成分を迅速に除去する歪み補償増幅装置とする。【解決手段】  主増幅器５１２の信号成分、副増幅器５１８の信号外成分のレベルが最小になるときの制御値とそのときの温度データとの関係を３次式で近似したときの係数を信号処理ユニット１，２の係数メモリに記録しておく。そして、電源投入時又は温度変化検出時に、信号処理ユニット１，２のプロセッサが、温度データと係数メモリから読み出した係数とから３次式を演算し、この演算結果に基づいて主増幅器５１２，副増幅器５１８の制御系を制御して、信号外成分のレベルを最小にする。【選択図】  図１
2005057480.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号を増幅する主増幅器、この主増幅器の増幅出力に含まれる信号外成分を抽出する第１抽出手段、前記主増幅器の利得と位相の少なくとも一方を制御して前記第１抽出手段により新たに抽出される信号外成分を残し、信号成分を低減させるための第１制御信号を生成する第１信号処理手段、前記第１抽出手段により抽出された信号外成分を増幅する副増幅器、前記主増幅器の増幅出力を所定時間遅延させる遅延回路、この遅延回路の出力と前記副増幅器の増幅出力とを入力して両者を合成することにより各入力に含まれる信号外成分同士を相殺させて出力する合成器、及び、前記主増幅器周辺の温度を計測する第１温度センサを備えており、
前記第１信号処理手段が、
前記第１抽出手段で新たに抽出される信号成分のレベルが最小になるときの第１制御値（ｙ１）とそのときの温度データ（Ｔ１）との関係を、予めｙ１＝ａＴ１＋ｂＴ１＾２＋ｃＴ１＾３＋ｄの３次式で近似したときの第１係数（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）を格納してなる第１不揮発性メモリと、
装置電源の投入時又は前記第１温度センサによる所定値以上の温度変化の検出時に、前記第１不揮発性メモリから前記第１係数（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）を読み出し、前記第１温度センサより取得した当該時点の温度データ（Ｔ１）及び読み出した前記第１係数（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）により前記３次式を演算して前記第１制御値（ｙ１）を導出するとともに、この第１制御値（ｙ１）に基づいて前記第１制御信号を生成する第１プロセッサとを有し、この第１制御信号を前記主増幅器の制御系に供給するように構成されていることを特徴とする、歪み補償増幅装置。
【請求項２】
入力信号を増幅する主増幅器、この主増幅器の増幅出力に含まれる信号外成分を抽出する第１抽出手段、前記主増幅器の利得と位相の少なくとも一方を制御して前記第１抽出手段により新たに抽出される信号外成分を残し、信号成分を低減させるための第１制御信号を生成する第１信号処理手段、前記第１抽出手段で抽出された信号外成分を増幅する副増幅器、前記主増幅器の増幅出力を所定時間遅延させる遅延回路、この遅延回路の出力と前記副増幅器の増幅出力とを入力して両者を合成することにより各入力に含まれる信号外成分同士を相殺させて出力する合成器、この合成器の出力に含まれる信号外成分を抽出する第２抽出手段、前記副増幅器の利得及び位相の少なくとも一方を制御して前記第２抽出手段により新たに抽出される信号外成分を低減させるための第２制御信号を生成する第２信号処理手段、及び、前記副増幅器周辺の温度を計測する第２温度センサを備えており、
前記第２信号処理手段が、
前記第２抽出手段で新たに抽出される信号外成分のレベルが最小になるときの第２制御値（ｙ２）とそのときの温度データ（Ｔ２）との関係を、ｙ２＝ｅＴ２＋ｆＴ２＾２＋ｇＴ２＾３＋ｈの３次式で近似したときの第２係数（ｅ，ｆ，ｇ，ｈ）を格納してなる第２不揮発性メモリと、
装置電源の投入時又は前記第２温度センサによる所定値以上の温度変化の検出時に、前記第２不揮発性メモリから前記第２係数（ｅ，ｆ，ｇ，ｈ）を読み出し、前記第２温度センサより取得した当該時点の温度データ（Ｔ２）及び読み出した前記第２係数（ｅ，ｆ，ｇ，ｈ）により前記３次式を演算して前記第２制御値（ｙ２）を導出するとともに、この第２制御値（ｙ２）に基づいて前記第２制御信号を生成する第２プロセッサとを有し、この第２制御信号を前記副増幅器の制御系に供給するように構成されていることを特徴とする、歪み補償増幅装置。
【請求項３】
前記主増幅器周辺の温度を計測する第１温度センサを備えており、前記第１信号処理手段が、
前記第１抽出手段で新たに抽出される信号成分のレベルが最小になるときの第１制御値（ｙ１）とそのときの温度データ（Ｔ１）との関係を、ｙ１＝ａＴ１＋ｂＴ１＾２＋ｃＴ１＾３＋ｄの３次式で近似したときの係数（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）を格納してなる第１不揮発性メモリと、
装置電源の投入時又は前記第１温度センサによる所定値以上の温度変化の検出時に、前記第１不揮発性メモリから前記第１係数（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）を読み出し、前記第１温度センサより取得した当該時点の温度データ（Ｔ１）及び読み出した前記第１係数（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）により前記３次式を演算して前記第１制御値（ｙ１）を導出するとともに、この第１制御値（ｙ１）に基づいて前記第１制御信号を生成する第１プロセッサとを有し、この第１制御信号を前記主増幅器の制御系に供給するように構成されていることを特徴とする、
請求項２記載の歪み補償増幅装置。
【請求項４】
前記第１不揮発性メモリには、前記第１係数（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）に代えて、ｙ１＝ａＴ１＋ｂＴ１＾２＋ｄで表される２次式の第３係数（ａ，ｂ，ｄ）が記録されており、
前記第１プロセッサが前記３次式に代えて前記２次式を演算することにより前記第１制御値（ｙ１）を導出することを特徴とする、
請求項１又は３記載の歪み補償増幅装置。
【請求項５】
前記第２不揮発性メモリには、前記第２係数（ｅ，ｆ，ｇ，ｈ）に代えて、ｙ２＝ｅＴ２＋ｆＴ２＾２＋ｈで表される２次式の第４係数（ｅ，ｆ，ｈ）が記録されており、
前記第２プロセッサが前記３次式に代えて前記２次式を演算することにより前記第２制御値（ｙ２）を導出することを特徴とする、
請求項２又は３記載の歪み補償増幅装置。
【請求項６】
前記第１不揮発性メモリには、前記第１係数（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）に代えて、予め導出された前記第１制御値（ｙ１）が温度データ（Ｔ１）とリンクして記録されており、
前記第１プロセッサが、装置電源の投入時又は前記第１温度センサによる所定値以上の温度変化の検出時に、当該時点の温度データ（Ｔ１）を前記第１温度センサより取得するとともに、この温度データ（Ｔ１）をもとに前記第１不揮発性メモリから前記第１制御値（ｙ１）を読み出し、この第１制御値（ｙ１）に基づいて前記第１制御信号を生成することを特徴とする、
請求項１、３又は４記載の歪み補償増幅装置。
【請求項７】
前記第２不揮発性メモリには、前記第２係数（ｅ，ｆ，ｇ，ｈ）に代えて、予め導出された前記第２制御値（ｙ２）が温度データ（Ｔ２）とリンクして記録されており、
前記第２プロセッサが、装置電源の投入時又は前記第２温度センサによる所定値以上の温度変化の検出時に、当該時点の温度データ（Ｔ２）を前記第２温度センサより取得するとともに、この温度データ（Ｔ２）をもとに前記第２不揮発性メモリから前記第２制御値（ｙ２）を読み出し、この第２制御値（ｙ２）に基づいて前記第２制御信号を生成することを特徴とする、
請求項２、３又は５記載の歪み補償増幅装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば非線形歪みを補償する歪み補償増幅装置及び歪み補償増幅装置の動作制御方法に係り、より詳しくは、歪み補償増幅装置の装置電源の投入時や温度変化時などの環境条件に関係なく、歪み補償を短時間で収束させるための手法に関する。
【背景技術】
【０００２】
入力信号に対して出力信号の波形が非線形に歪むと、例えばデータ化け、映像歪み等の障害が発生する場合がある。このことから、歪み成分を抽出して元の波形に戻すための、歪み補償増幅装置が従来より用いられている。
従来のこの種の歪み補償増幅装置の一つは、図８に示すように、入力端子ＩＮに入力された信号（入力信号）が、方向性結合器（Coaxial Directional Couplers：以下、ＣＤＣと略す）５１１を介して主増幅器（図では「主」と表記）５１２に入力される。ＣＤＣ５１１より取り出された入力信号は、遅延回路（Delay Line：以下、ＤＬと略す）５１５で遅延された後、ＣＤＣ５１６で主増幅器５１２の出力信号の一部と合成される。このとき、両信号の振幅が等しく、位相がちょうど反転していれば、主増幅器５１２の出力信号の歪み成分のみがＣＤＣ５１６の出力信号となり、ＣＤＣ５１７に入力される。
【０００３】
このＣＤＣ５１７を経て、副増幅器（図では「副」と表記）５１８で増幅された信号は、主増幅器５１２で増幅された後にＣＤＣ５１３、ＤＬ５１４を経た出力信号と合成部５１９で合成される。合成された信号は、出力端子ＯＵＴに導かれる。このとき、副増幅器５１８からの出力信号の歪み成分と主増幅器５１２からの出力信号の歪み成分との振幅が等しく、位相が完全に反転していれば、両信号の歪み成分が相殺され、合成部５１９の出力信号は、入力信号の増幅分のみとなる。つまり、歪み補償がなされる。
【０００４】
従来の歪み補償増幅装置では、合成部５１９による信号合成の際、歪み成分が常にうまく相殺されるようにするための二つの制御ループが形成されている。
第１の制御ループは、ＣＤＣ５１７により取り出されたＣＤＣ５１６の出力信号のレベルに基づいて、信号処理回路５２１で主増幅器５１２の出力信号の振幅、位相を調整するための第１制御信号（電圧）を生成し、この第１制御信号を主増幅器５１２の制御系に帰還することにより、主増幅器５１２の振幅、位相又はその両者を制御するループである。
第１制御信号は、例えばＣＤＣ５１７の出力信号のレベルが大きい場合には、利得を変化させるための電圧値、あるいは位相を変化させるための電圧値となる。すなわち、ＣＤＣ５１７の出力信号のレベルに変動がある場合は、その変動を抑制するための電圧値、例えば、そのレベルをゼロに近づけるための電圧値となる。信号処理回路５２１は、例えば、信号成分（電力）を検出する回路と、検出された信号成分を第１制御信号に変換する回路とを含んで構成される。
【０００５】
他方、第２の制御ループは、出力信号の分岐抽出部となる出力段のＣＤＣ５２０により分岐抽出された合成部５１９の出力信号を、例えば、入力信号のみを通過させる帯域通過フィルタ（ＢＰＦ：Band Pass Filter）５２２を通過させ、このＢＰＦ５２２を通過した信号（合成部５１９の出力信号に含まれる入力信号）を同期検波回路５２４でＣＤＣ５２３により分岐抽出された副増幅器５１８の出力信号またはその直交信号（位相差が９０度の信号）で同期検波し、同期検波された信号に基づいて信号処理回路５２５で副増幅器５１８の出力信号の振幅、位相を調整するための第２制御信号（電圧）を生成し、この第２制御信号を副増幅器５１８の制御系に帰還することにより、副増幅器５１８の振幅、位相又はその両者を制御するループである。
なお、主増幅器５１２に予めパイロット信号を注入しておき、ＢＰＦ５２２では、合成部５１９で合成された信号に含まれるパイロット信号のみを通過させ、第２制御信号は、このパイロット信号の出力電力が最小になるように副増幅器５１８の利得、位相を制御する電圧値にする手法もある。あるいは、合成部５１９における信号帯域外の歪みによる雑音成分を抽出し、第２制御信号を、雑音電力が最小になるように副増幅器５１８の利得、位相を制御する電圧値にする手法もある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
歪み補償増幅装置において歪み補償のための動作を短時間で収束させることは、当該装置の安定動作を図るうえで重要である。歪み補償を短時間で収束させるためには、可能な限り、上記の二つの制御ループによる第１制御信号、第２制御信号を適切な制御値にする必要がある。
但し、現実的には、主増幅器５１２、副増幅器５１８のような能動回路を含むものは、動作時に発熱を伴うし、この発熱によって主増幅器５１２及び副増幅器５１８を構成する素子及びそれらの周辺の素子の電気的特性が逐次変化するため、各制御信号の制御値には必ず誤差がある。特に、歪み補償増幅装置の動作前と動作後とでは温度差があり、動作開始前の初期段階において各制御信号の制御値を適切に設定することができない。また、歪み補償増幅装置の動作中に、温度が急変することもあり、この場合は、歪み補償のための動作を収束するまでに時間がかかる。
【０００７】
本発明は、上記の問題に鑑み、従来の基本的な構成を変更することなく、つまり、歪み補償の機能を有しつつ、温度特性を考慮した上記の制御値を表す制御信号を迅速に生成することができる改良された歪み補償増幅装置を提供することを主たる課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明が提供する第１の歪み補償増幅装置は、入力信号を増幅する主増幅器、この主増幅器の増幅出力に含まれる信号外成分を抽出する第１抽出手段、前記主増幅器の利得と位相の少なくとも一方を制御して前記第１抽出手段により新たに抽出される信号外成分を残し、信号成分を低減させるための第１制御信号を生成する第１信号処理手段、前記第１抽出手段により抽出された信号外成分を増幅する副増幅器、前記主増幅器の増幅出力を所定時間遅延させる遅延回路、この遅延回路の出力と前記副増幅器の増幅出力とを入力して両者を合成することにより各入力に含まれる信号外成分同士を相殺させて出力する合成器、及び、前記主増幅器周辺の温度を計測する第１温度センサを備えており、前記第１信号処理手段が、前記第１抽出手段で新たに抽出される信号成分のレベルが最小になるときの第１制御値（ｙ１）とそのときの温度データ（Ｔ１）との関係を、予めｙ１＝ａＴ１＋ｂＴ１＾２＋ｃＴ１＾３＋ｄの３次式で近似したときの第１係数（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）を格納してなる第１不揮発性メモリと、装置電源の投入時又は前記第１温度センサによる所定値以上の温度変化の検出時に、前記第１不揮発性メモリから前記第１係数（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）を読み出し、前記第１温度センサより取得した当該時点の温度データ（Ｔ１）及び読み出した前記第１係数（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）により前記３次式を演算して前記第１制御値（ｙ１）を導出するとともに、この第１制御値（ｙ１）に基づいて前記第１制御信号を生成する第１プロセッサとを有し、この第１制御信号を前記主増幅器の制御系に供給するように構成されていることを特徴とする。
【０００９】
対象物の熱容量Ｘに対する温度Ｔとの関係は、最小二乗法で近似して、Ｘ＝ａＴ＋ｂＴ＾２＋ｃＴ＾３＋ｄの３次式で表すことができることは、知られていることである。ａ，ｂ，ｃ，ｄは、発熱する対象物によって異なるが、ｉ番目の測定値に添字ｉを付けて表すと、Ｘｉ＝ａＴｉ＋ｂＴｉ＾２＋ｃＴｉ＾３＋ｄとなる。最小２乗法の考え方から、誤差ｅｉ（＝真値Ｘｓｉ−Ｘｉ）のｉ＝測定値数ｎの２乗和Ｓ（＝Σｅｉ＾２）を最小にする係数ａ，ｂ，ｃ，ｄを求めることになる。Ｘ＝ａＴ＋ｂＴ＾２＋ｃＴ＾３＋ｄの式は、係数について線形になっているので、正規方程式で解くことによって一意に導出することができる。本発明は、この原理を応用し、対象物を主増幅器の構成部品とし、ａ，ｂ，ｃ，ｄを第１係数、熱容量Ｘｉに相当するものを制御値ｙ１、温度Ｔｉを温度データＴ１として、この制御値ｙ１と主増幅器から出力される信号外成分とに基づいて第１制御信号を生成するものである。特に、第１係数（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）のみを不揮発性メモリに格納しておくことにより、歪み補償増幅装置がどのような構成から成るものであっても、温度特性を考慮した第１制御信号を生成することができ、しかも、係数のみを格納しておけばよいので、不揮発性メモリの容量も僅か数バイトで済む利点が生じる。
【００１０】
本発明が提供する第２の歪み補償増幅装置は、入力信号を増幅する主増幅器、この主増幅器の増幅出力に含まれる信号外成分を抽出する第１抽出手段、前記主増幅器の利得と位相の少なくとも一方を制御して前記第１抽出手段により新たに抽出される信号外成分を残し、信号成分を低減させるための第１制御信号を生成する第１信号処理手段、前記第１抽出手段で抽出された信号外成分を増幅する副増幅器、前記主増幅器の増幅出力を所定時間遅延させる遅延回路、この遅延回路の出力と前記副増幅器の増幅出力とを入力して両者を合成することにより各入力に含まれる信号外成分同士を相殺させて出力する合成器、この合成器の出力に含まれる信号外成分を抽出する第２抽出手段、前記副増幅器の利得及び位相の少なくとも一方を制御して前記第２抽出手段により新たに抽出される信号外成分を低減させるための第２制御信号を生成する第２信号処理手段、及び、前記副増幅器周辺の温度を計測する第２温度センサを備えており、前記第２信号処理手段が、前記第２抽出手段で新たに抽出される信号外成分のレベルが最小になるときの第２制御値（ｙ２）とそのときの温度データ（Ｔ２）との関係を、ｙ２＝ｅＴ２＋ｆＴ２＾２＋ｇＴ２＾３＋ｈの３次式で近似したときの第２係数（ｅ，ｆ，ｇ，ｈ）を格納してなる第２不揮発性メモリと、装置電源の投入時又は前記第２温度センサによる所定値以上の温度変化の検出時に、前記第２不揮発性メモリから前記第２係数（ｅ，ｆ，ｇ，ｈ）を読み出し、前記第２温度センサより取得した当該時点の温度データ（Ｔ２）及び読み出した前記第２係数（ｅ，ｆ，ｇ，ｈ）により前記３次式を演算して前記第２制御値（ｙ２）を導出するとともに、この第２制御値（ｙ２）に基づいて前記第２制御信号を生成する第２プロセッサとを有し、この第２制御信号を前記副増幅器の制御系に供給するように構成されていることを特徴とする。
この歪み補償増幅装置も、上述した原理に従うものであり、対象物が副増幅器の構成部品、係数が第２係数（ｅ，ｆ，ｇ，ｈ）となる点のみが異なる。
【００１１】
本発明が提供する第３の歪み補償増幅装置は、第２の歪み補償増幅装置に、第１の歪み補償増幅装置の構成要素を付加したものである。すなわち、第２の歪み補償増幅装置に、さらに、前記主増幅器周辺の温度を計測する第１温度センサを備え、前記第１信号処理手段が、前記第１抽出手段で新たに抽出される信号成分のレベルが最小になるときの第１制御値（ｙ１）とそのときの温度データ（Ｔ１）との関係を、ｙ１＝ａＴ１＋ｂＴ１＾２＋ｃＴ１＾３＋ｄの３次式で近似したときの係数（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）を格納してなる第１不揮発性メモリと、装置電源の投入時又は前記第１温度センサによる所定値以上の温度変化の検出時に、前記第１不揮発性メモリから前記第１係数（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）を読み出し、前記第１温度センサより取得した当該時点の温度データ（Ｔ１）及び読み出した前記第１係数（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）により前記３次式を演算して前記第１制御値（ｙ１）を導出するとともに、この第１制御値（ｙ１）に基づいて前記第１制御信号を生成する第１プロセッサとを有し、この第１制御信号を前記主増幅器の制御系に供給するように構成されているものである。
【００１２】
本発明が提供する第４の歪み補償増幅装置は、第１又は第３の歪み補償増幅装置の構成の一部を変更したものである。すなわち、前記第１不揮発性メモリには、前記第１係数（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）に代えて、ｙ１＝ａＴ１＋ｂＴ１＾２＋ｄで表される２次式の第３係数（ａ，ｂ，ｄ）が記録されており、前記第１プロセッサが前記３次式に代えて前記２次式を演算することにより前記第１制御値（ｙ１）を導出するものである。
上記最小２乗法により、誤差の許容範囲が広い場合には、２次式の係数のみを不揮発性メモリに格納しておくことにより、不揮発性メモリの容量をさらに小さくすることができる。
【００１３】
本発明が提供する第５の歪み補償増幅装置は、第２又は第３の歪み補償増幅装置の構成の一部を変更したものである。すなわち、前記第２不揮発性メモリには、前記第２係数（ｅ，ｆ，ｇ，ｈ）に代えて、ｙ２＝ｅＴ２＋ｆＴ２＾２＋ｈで表される２次式の第４係数（ｅ，ｆ，ｈ）が記録されており、前記第２プロセッサが前記３次式に代えて前記２次式を演算することにより前記第２制御値（ｙ２）を導出するものである。
【００１４】
本発明が提供する第６の歪み補償増幅装置は、第１、３又は４の歪み補償増幅装置の構成の一部を変更したものである。すなわち、前記第１不揮発性メモリには、前記第１係数（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）に代えて、予め導出された前記第１制御値（ｙ１）が温度データ（Ｔ１）とリンクして記録されており、前記第１プロセッサが、装置電源の投入時又は前記第１温度センサによる所定値以上の温度変化の検出時に、当該時点の温度データ（Ｔ１）を前記第１温度センサより取得するとともに、この温度データ（Ｔ１）をもとに前記第１不揮発性メモリから前記第１制御値（ｙ１）を読み出し、この第１制御値（ｙ１）に基づいて前記第１制御信号を生成するように構成されているものである。
このような構成の歪み補償増幅装置では、不揮発性メモリに格納するデータのサイズが第１、３又は４の歪み補償増幅装置よりも大きくなるが、第１プロセッサが３次式を演算する必要がなくなるため、より迅速に第１制御信号を生成することができる利点が生じる。
【００１５】
本発明が提供する第７の歪み補償増幅装置は、第２、３又は５の歪み補償増幅装置の構成の一部を変更したものである。すなわち、前記第２不揮発性メモリには、前記第２係数（ｅ，ｆ，ｇ，ｈ）に代えて、予め導出された前記第２制御値（ｙ２）が温度データ（Ｔ２）とリンクして記録されており、前記第２プロセッサが、装置電源の投入時又は前記第２温度センサによる所定値以上の温度変化の検出時に、当該時点の温度データ（Ｔ２）を前記第２温度センサより取得するとともに、この温度データ（Ｔ２）をもとに前記第２不揮発性メモリから前記第２制御値（ｙ２）を読み出し、この第２制御値（ｙ２）に基づいて前記第２制御信号を生成するように構成されているものである。
この歪み補償増幅装置の場合も、不揮発性メモリに格納するデータのサイズが第２、３又は５の歪み補償増幅装置よりも大きくなるが、第２プロセッサが３次式を演算する必要がなくなるため、より迅速に第２制御信号を生成することができる利点が生じる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、歪み補償の機能を維持しつつ、簡易な構成で、温度特性を考慮した制御信号を迅速に生成することができる歪み補償増幅装置を提供することができるという、優れた効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明を適用した歪み補償増幅装置の構成図であり、図８に示した従来の歪み補償増幅装置をベースとした場合の例を示している。便宜上、図８に示した装置と同一機能の構成要素については同一符号を付し、重複説明を避ける。
この実施形態の歪み補償増幅装置は、従来の歪み補償増幅装置における歪み成分の歪み除去回路の部分、すなわち上述した第１及び第２の制御ループに、温度特性を考慮した構成部分を設けたものである。
より具体的には、主増幅器５１２の周辺に第１温度センサ３、副増幅器５１８の周辺に第２温度センサ４を設けるとともに、従来の信号処理回路５２１、５２５に代えて、それぞれ、不揮発性メモリとコンピュータプログラムによって動作するプロセッサとを備えて成る信号処理ユニット１，２を設けたものである。第１温度センサ３は、主増幅器５１２の構成部品、増幅器筐体又はその周辺空間の発熱量を検出するものであり、検出結果である温度データ（Ｔ１）を信号処理ユニット１に供給する。第２温度センサ４も同様に、副増幅器５１８の構成部品、増幅器筐体又はその周辺空間の発熱量を検出するものであり、検出結果として温度データ（Ｔ２）を信号処理ユニット２に供給する。
信号処理ユニット１、２は同一構成のものである。そこで、まず、信号処理ユニット１の構成を具体的に説明する。
＜信号処理ユニット１の構成＞
【００１８】
図２は、信号処理ユニット１のハードウエア構成図である。この信号処理ユニット１は、信号処理用のコンピュータプログラム及びデータが記録された読み出し専用メモリ（以下、「ＲＯＭ」）１３と、上記コンピュータプログラム及びデータに基づいて所要の信号処理を行うプロセッサ（以下、「ＣＰＵ」）１１と、信号処理用のワーク領域である主メモリ（以下「ＲＡＭ」）１２と、ユニット内部部品及び外部部品との間のデータの受け渡しを行うための入出力インタフェース１５と、不揮発性メモリである係数メモリ１４とを備えて構成される。
ＲＯＭ１３に記録されるコンピュータプログラムは、入出力インタフェース１５を介したデータの入出力機能、３次式（ｙ＝ａＴ＋ｂＴ＾２＋ｃＴ＾３＋ｄ）、又は２次式（ｙ＝ａＴ＋ｂＴ＾２＋ｄ）の演算機能等をＣＰＵ１１により実現するものである。また、ＲＯＭ１３に記録されるデータは、上記の演算機能を実現するための各種パラメータ、温度が急変したことを検知するための基準温度データＴｓ、制御値が最適なものかどうかを評価するための評価基準データ等である。
入出力インタフェース１５に入力されるデータとしては、例えば、上述の第１温度センサ３から出力される温度データ、図示しない電源から出力される電源データ、ＣＤＣ５１７から出力される電圧データ等がある。他方、入出力インタフェース１５から出力されるデータとしては、主増幅器５１２の制御系に向けて出力される制御信号がある。
【００１９】
係数メモリ１４には、信号成分のレベルが最小になるときの第１制御値（ｙ１）とそのときの温度データ（Ｔ１）との関係を、３次式又は２次式で近似したときの係数が格納されている。この係数の導出の仕方の概略については、上述したとおりであるが、より具体的には、マイクロソフト社の表計算ソフト「ＥＸＣＥＬ」の「ＴＲＥＮＤ関数」あるいは「ＬＩＮＥＳＴ」の機能を用いて簡単に求めることができる。
【００２０】
図５は、上記主増幅器５１２の周辺の温度を表す温度データ（Ｔ）、とその温度の時の制御値（実測値）（Ｙ）を示すと共に、Ｔ＾２、Ｔ＾３、及び後述する方法で求めた３次式及び２次式の係数を使用しての予測制御値（Ｙ1、Ｙ２)、またその制御値の差（Δ＝Ｙ１−Ｙ２）を示している。
図６（ａ）は、図５の各データにおける温度ＴとＴ＾２、Ｔ＾３ 及び実測制御値Ｙからこの制御値をＴの３次式にて表すための係数を求めるため、「ＴＲＥＮＤ関数」を用いて予測した係数を求めた表である。
図６（ａ）のデータから、係数ａ＝１．５１、係数ｂ＝０．０３９、係数ｃ＝−０．０００６９、係数ｄ＝２０．５５が得られた。また図６（ｂ）は同様に、２次式で予測する場合の係数を求めた表であり、係数ａ＝１．９５、係数ｂ＝−０．００２、係数ｄ＝２２．７２ が得られた。
これらの係数を使用して３次式の予測制御値Ｙ１及び２次式の予測制御値Ｙ２を算出した結果が図５のＹ１及びＹ２の列に示してある。
これらの温度に対するＹ，Ｙ１，Ｙ２の変化の様子を図７に示す。図７のように、これらの予測値Ｙ，Ｙ１，Ｙ２は、互いに近似している。
そこで、この実施形態では、基本的にはＹ１の値を得るための係数ａ，ｂ，ｃ，ｄを第１係数として係数メモリ１４に格納し、最大誤差成分（図５の例では、−７．９）を評価して、その誤差成分による影響の度合いにより、２次式でも足りる場合には、Ｙ２の値を得るための係数（ａ，ｂ，ｄ）を第１係数として係数メモリ１４に格納する。
＜信号処理ユニット１の動作＞
【００２１】
次に、上記のように構成される信号処理ユニット１の動作、特にＲＯＭ１３に記録されているコンピュータプログラム及びデータを読み込んだＣＰＵ１１の動作を説明する。
ここでは、電源投入時の動作例を図３を参照して説明する。
図３において、信号処理ユニット１（ＣＰＵ１１）は、電源が投入されたことを入出力インタフェース１５への電源データによって検知すると（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、第１温度センサ３から温度データ（Ｔ１）を取得し（ステップＳ１０２）、さらに、係数メモリ１４から係数（第１係数ａ，ｂ，ｃ，ｄ）を読み出して（ステップＳ１０３）、最適な制御値ｙ１を上記の３次式により演算するとともに（ステップＳ１０４）、この３次式の演算結果に基づいて、制御信号（第１制御信号）を生成する（ステップＳ１０５）。
この制御信号は、ＣＤＣ５１７の出力信号のレベルが大きい場合には、利得を変化させるための電圧値、あるいは位相を変化させるための電圧値、すなわち、ＣＤＣ５１７の出力信号のレベルに変動がある場合は、その変動を抑制するための電圧値、例えば、そのレベルをゼロに近づけるための電圧値となる。信号処理ユニット１は、この制御信号を主増幅器５１２の制御系に供給し（ステップＳ１０６）、主増幅器５１２の利得と位相の少なくとも一方を制御してＣＤＣ５１７の出力に含まれる信号成分を低減させる。これにより、主増幅器５１２の出力信号に含まれる信号外成分を合成部５１９で正しく相殺できるようになる。なお、ｙ１の数値の電圧値への変換は、ＤＡコンバータ等により、入力各ビットの１／０を、ｙ１の数値に従って決定することにより行う。
本実施形態では、信号処理ユニット１は、第１温度センサ３からの温度データ（Ｔ１）を、ＣＤＣ５１７からの電圧データよりも優先的に取得し、これに基づき電圧値を補正するものとして説明したが、第１温度センサ３からの温度データ（Ｔ１）とＣＤＣ５１７からの電圧データとを択一的に取得するものであり、温度変化時には、第１温度センサ３からの温度データ（Ｔ１）を取得し、これに基づき電圧値を補正するようにしてもよい。
【００２２】
副増幅器５１８用の信号処理ユニット２の構成及びその動作も、温度データ（Ｔ２）が第２温度センサ４から入力されること、電圧データが同期検波回路５２４から入力されること、係数が第２係数（ｅ，ｆ，ｇ，ｈ）であること、最適な制御値がｙ２であることを除き、信号処理ユニット１の場合と同様となる。
【００２３】
このように、この実施形態の歪み補償増幅装置では、主増幅器５１２の周辺に第１温度センサ３、副増幅器５１８の周辺に第２温度センサ４を設け、さらに、従来の信号処理回路５２１、５２５に代えて、それぞれ、信号処理ユニット１，２を設け、各信号処理ユニットには、新たに抽出されるＣＤＣ５１７からの信号成分や、ＣＤＣ５２０からの信号外成分のレベルが最小になるときの制御値とそのときの温度データとの関係を近似した３次式（ｙ＝ａＴ＋ｂＴ＾２＋ｃＴ＾３＋ｄ）の係数（第１係数、第２係数）を係数メモリ１４に格納しておき、電源投入時に、ＣＰＵ１１が、各温度センサより取得した当該時点の温度データ（Ｔ１，Ｔ２）及び読み出した係数（第１係数、第２係数）により３次式を演算して制御値（第１制御値（ｙ１）、第２制御値（ｙ２））を導出するとともに、この制御値に基づいて制御信号（第１制御信号、第２制御信号）を生成して、この制御信号を主増幅器５１２、副増幅器５１８の制御系に供給するようにしたので、歪み補償の機能を維持しつつ、歪み補償のための制御ループ（第１の制御ループ、第２の制御ループ）を迅速に収束できる利点が生じる。
＜変形例＞
【００２４】
上記実施形態における歪み補償増幅装置では、信号処理ユニット１，２において、３次式（又は２次式）の演算も行う場合の例を説明したが、係数メモリ１４の容量を十分に確保できる場合は、第１係数に代えて、予め導出された第１制御値（ｙ１：図５の場合は制御値Ｙ又はＹ１）を温度データ（Ｔ１）とリンクして記録し、また、第２係数に代えて、予め導出された第２制御値（ｙ２：図５の場合は制御値Ｙ又はＹ２）を温度データ（Ｔ２）とリンクして記録するようにし、３次式（又は２次式）の演算を省略する構成にすることもできる。
図４は、この場合の信号処理ユニット１（ＣＰＵ１１）の動作手順図である。ステップＳ２０１〜ステップＳ２０２までは、図３におけるステップＳ１０１〜ステップＳ１０２と同じである。この例の場合の特徴は、ステップＳ２０３において、当該時点の温度データ（Ｔ１）をキーとして、係数メモリ１４からその温度データにリンクされている３次式の演算結果データ（図５の例ではＹ１の値）を読み出す点にある。ステップＳ２０４では、この読み出した演算結果データに基づいて第１制御信号（ｙ１）を生成し、この第１制御信号（ｙ１）を主増幅器５１２の制御系に供給する（ステップＳ２０５）。これにより、歪み補償系の制御ループ（第１の制御ループ、第２の制御ループ）を、より迅速に収束できるようになる。
【００２５】
なお、信号処理ユニット２の動作についても、同様の手順で第２制御信号（ｙ２）が生成され、それが副増幅器５１８の制御系に供給される。
【００２６】
以上、本発明の実施形態を具体的に説明したが、図３及び図４において、電源投入時だけでなく、温度の急変時にも信号処理ユニット１，２で制御ループを迅速に収束させることができる。この場合は、ＲＯＭ１３に記録されている基準温度データＴｓと現時点の温度データ（Ｔ１，Ｔ２）とを比較し、後者が所定期間内に基準温度データＴｓ以上となったときに、当該時点の温度データ（Ｔ１，Ｔ２）に基づいて上記の３次式を演算し、あるいは、演算結果データを読み出すようにすることで対応できる。
【００２７】
また、上記の説明では、主増幅器５１２の制御系と副増幅器５１８の制御系とを共に制御するために２種類の信号処理ユニット１，２を設けた場合の例を示したが、用途に応じて、主増幅器５１２の制御系と副増幅器５１８の制御系のどちらか一方のみを制御するように構成することもできる。
【００２８】
また、上記の説明では、信号処理ユニットを、主増幅器５１２用と副増幅器５１８用とで分離独立した２つの存在として説明したが、両者を一体にすることもできる。この場合、入出力インタフェースには、第１温度センサ３及び第２温度センサ４からの温度データ、ＣＤＣ５１７からの電圧データ、同期検波回路５２４からの電圧データ、電源データが入力され、出力データとしては、主増幅器５１２への第１制御信号、副増幅器５１８への第２制御信号となる。係数メモリ１４には、上述したすべての係数ないし演算結果データが格納される。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明を適用した歪み補償増幅装置の構成図。
【図２】本発明の一実施形態による信号処理ユニットのハードウエア構成図。
【図３】この実施形態による信号処理ユニットの動作手順図。
【図４】変形例による信号処理ユニットの動作手順図。
【図５】温度データ（Ｔ）、実測制御値（Ｙ）、３次式により近似された制御値（Ｙ１）、２次式で近似された制御値（Ｙ２）、Ｙ１−Ｙ２（Δ）を−１０度〜＋５０度の範囲で、１度おきに計算した結果を示した図表。
【図６】（ａ）は３次式の場合の係数を導出するための説明図、（ｂ）は２次式の場合の係数を導出するための説明図。
【図７】図５におけるＴ、Ｙ、Ｙ１、Ｙ２と制御値との関係を示したグラフ。
【図８】従来の歪み補償増幅装置の構成図。
【符号の説明】
【００３０】
ＩＮ      入力端子
ＯＵＴ      出力端子
１，２    信号処理ユニット
３，４    温度センサ
１１      ＣＰＵ
１２      ＲＡＭ
１３      ＲＯＭ
１４      係数メモリ
１５      入出力インタフェース
５１２      主増幅器
５１１，５１３，５１６，５１７，５２０，５２３  方向性結合器（ＣＤＣ）
５１４，５１５    遅延回路（ＤＬ）
５１８    副増幅器
５１９    合成部
５２１、５２５    信号処理回路
５２２    帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）
５２４    同期検波回路
【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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