(57)【要約】  【課題】  急激な環境温度の変化があっても、それが原因でＡＬＭ閾値に到達することがないように増幅動作の制御を行うことができる増幅装置を提供する。  【解決手段】  この発明の増幅装置100において、増幅制御部20は、入力レベル検出回路20aと、出力レベル検出回路20bと、利得制御用データ記憶部20cとを備えている。利得制御用データ記憶部は、入力レベルと通常時出力レベルとの対応、同じ入力レベルと高温時出力レベル（通常時出力レベルよりレベルが低い）との対応を記憶している。増幅装置が通常増幅モードで動作しているときに、急激な環境温度の変化などにより、増幅装置の温度が上昇して高温閾値（ＡＬＭ閾値より低い）に到達した場合には、増幅制御部は、出力レベルを低下させて増幅装置が発生させる熱量を低下させ、増幅装置の温度を低下させる。その後、増幅装置の温度が低温閾値に到達したら通常増幅モードに復帰させる。  【選択図】  図１
2005244686.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号に対してプリディストーション回路を用いて歪を除去し、歪を除去した信号に利得調節を加えた後に電力増幅するが、その利得調節は、電力増幅後の出力レベルが入力信号の入力レベルに予め対応付けられた通常時出力レベルであるように調節するところの通常増幅モードを実行し、装置内部の温度を温度センサで検出し、その検出温度がＡＬＭ閾値に到達した場合にはＡＬＭ処理を実行する増幅装置において、
ＡＬＭ閾値よりも低い温度に対応する高温閾値、および、高温閾値よりもさらに低い温度に対応する低温閾値を記憶している閾値記憶部と、
閾値記憶部から高温閾値および低温閾値を読み出し、通常モードで制御している場合に、温度センサの検出する温度が高温閾値に到達した場合には、出力レベルを下げるように利得調節する高温対応モードに切り替え、温度センサの検出する温度が低温閾値に到達した場合には、通常増幅モードに復帰させる増幅制御部と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、入力信号に対してプリディストーション回路を用いて歪を除去し、歪を除去した信号に利得調節を加えた後に電力増幅するが、その利得調節は、電力増幅後の出力レベルが入力信号の入力レベルに予め対応付けられた通常時出力レベルであるように調節するところの通常増幅モードを実行し、装置内部の温度を温度センサで検出し、その検出温度がＡＬＭ閾値に到達した場合にはＡＬＭ処理を実行する増幅装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図５は、この種の増幅装置の従来例を示すブロック図、図６は、図５の増幅制御部の利得制御用データ記憶部が記憶している入力レベルと通常時出力レベルとの対応を示す図である。図５の増幅装置５００において、方向性結合器１２は、入力端子１１に入力された入力信号Ｓ１０を信号Ｓ１１と信号Ｓ２１とに分配する。方向性結合器１３，１５と遅延回路１４とプリディストーション回路１６とは、信号Ｓ１１から歪を取り除く回路であって、信号Ｓ１１から歪を除いた信号Ｓ１２を出力する。利得調節器１７は、方向性結合器１５から出力される信号Ｓ１２に対して、制御信号ＣＮＴで決定される利得を与えて信号Ｓ１３を出力する。電力増幅器１８は、信号Ｓ１３を電力増幅して信号Ｓ１４を出力する。方向性結合器１９は、信号Ｓ１４を信号Ｓ１５と信号Ｓ２２とに分配する。歪補償回路２２は、信号Ｓ１５に歪補償を行って信号Ｓ１６を出力端子２３に出力する。
【０００３】
増幅制御部３０は、入力レベル検出回路３０ａと、出力レベル検出回路３０ｂと、利得制御用データ記憶部３０ｃとを備え、温度センサ２１からは増幅装置５００の中の温度データＴＰを得ているとともに、温度センサ２１からの温度データＴＰの示す温度がＡＬＭ処理（アラーム処理）すべき状態に移行すべきか否かを判断するための閾値であるＡＬＭ閾値を記憶している。入力レベル検出回路３０ａは、方向性結合器１２からの信号Ｓ２１を入力し、入力信号Ｓ１０の入力レベルを検出する。出力レベル検出回路３０ｂは、方向性結合器１９からの信号Ｓ２２を入力し、電力増幅器１８の信号Ｓ１４の出力レベルを検出する。利得制御用データ記憶部３０ｃは、入力レベル検出回路３０ａが検出する入力レベルに対し、通常時に出力レベル検出回路３０ｂが検出すべき通常時出力レベルを記憶している。利得制御用データ記憶部３０ｃは、上述の入力レベルと通常時出力レベルとの対応を記憶しているが、この対応を図６で分かり易く示している。すなわち、入力レベルがＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ（Ａ＜Ｂ＜Ｃ＜Ｄ＜Ｅ＜Ｆ＜Ｇ）であるとき、それに対応すべき通常時出力レベルは、それぞれＨ，Ｉ，Ｊ，Ｋ，Ｌ，Ｍ，Ｎ（Ｈ＜Ｉ＜Ｊ＜Ｋ＜Ｌ＜Ｍ＜Ｎ）であるように設定されている。
【０００４】
増幅制御部３０において、入力レベル検出回路３０ａが信号Ｓ２１に基づいて入力レベルを検出し、検出したレベルが例えば入力レベル“Ｄ”であったとすると、増幅制御部３０は、入力レベル“Ｄ”に対応する通常時出力レベル“Ｋ”を利得制御用データ記憶部３０ｃのテーブル（図６）から読み出し、出力レベル検出回路３０ｂが検出する出力レベルが通常時出力レベル“Ｋ”になるように制御信号ＣＮＴを利得調節器１７に与える。それとともに、増幅制御部３０は、温度センサ２１の検出する温度データＴＰが示す温度がＡＬＭ閾値に到達したか否かを判断し、ＡＬＭ閾値に到達していないと判断した場合には、上述のような通常増幅モードでの制御を行うが、ＡＬＭ閾値に到達したと判断した場合には、警告音の発生および増幅動作の停止等のＡＬＭ処理を実行する。
【０００５】
上述の従来例以外に、プリディストーション回路を使用した増幅装置としては特開２０００−２６１２５２号公報に開示された歪補償電力増幅回路の技術が提案されている。この提案においては、複素合成ＰＤ法に包絡線帰還制御を適用し、回路規模を縮小できる技術を提供している（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−２６１２５２号公報  （第３頁  図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記従来技術では、急激な環境温度の変化、特に高温になる変化があっても、そのことが考慮に入れられていないために、急激な環境温度の変化が無かったものとして出力レベルの制御が実行され、ついには増幅装置の温度がＡＬＭ閾値に到達し、増幅装置の稼働が停止されてしまうことがある。
【０００７】
本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、急激な環境温度の変化があっても、増幅装置そのものに故障がない限り、急激な環境温度の変化が原因でＡＬＭ閾値に到達するということがないように増幅動作の制御を行う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】
【０００８】
上述した課題を解決するため、本発明の増幅装置は、入力信号に対してプリディストーション回路を用いて歪を除去し、歪を除去した信号に利得調節を加えた後に電力増幅するが、その利得調節は、電力増幅後の出力レベルが入力信号の入力レベルに予め対応付けられた通常時出力レベルであるように利得調節を行う通常増幅モードを実行し、装置内部の温度を温度センサで検出し、その検出温度がＡＬＭ閾値に到達した場合にはＡＬＭ処理を実行する増幅装置において、ＡＬＭ閾値よりも低い温度に対応する高温閾値、および、高温閾値よりもさらに低い温度に対応する低温閾値を記憶している閾値記憶部と、閾値記憶部から高温閾値および低温閾値を読み出し、通常モードで制御している場合に、温度センサの検出する温度が高温閾値に到達した場合には、出力レベルを下げるように利得調節する高温対応モードに切り替え、切り替え後に温度センサの検出する温度が低温閾値に到達した場合には、通常増幅モードに復帰させる増幅制御部とを有する。
【０００９】
このような構成によれば、通常増幅モードで増幅動作をしている際に、急激な環境温度の変化があり、増幅装置の温度が上昇して高温閾値に到達した場合、増幅制御部が高温対応モードに移行して出力レベルを下げるように利得調節するので、増幅装置が発生する熱量は少なくなり、増幅装置の温度は次第に低下して行く。増幅装置の温度が低下した結果、増幅装置の温度が低温閾値に到達した場合には、通常モードに復帰して増幅動作を継続する。したがって、急激な環境温度の変化が発生しても、それを原因としてＡＬＭ処理に移行するのを防止でき、誤った稼働停止等を引き起こすことが無くなる。
【発明の効果】
【００１０】
以上、説明したように本発明によれば、増幅装置の温度が高温閾値と低温閾値との間の範囲内でほぼ動作するように増幅制御部が利得調節を行うので、急激な環境温度の変化があっても、増幅装置の温度が上昇してしまい、誤ってＡＬＭ閾値に到達してしまうということを防止することができる。
【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を示すブロック図、図２は、図１の増幅制御部の利得制御用データ記憶部が記憶している入力レベルと、通常時出力レベルおよび高温時出力レベルとの対応を示す図、図３は、図１の増幅制御部の制御動作を示すフローチャート、図４は、図１の増幅制御部が出力レベルを制御している場合に温度センサが検出する温度の変化を例示するグラフである。
【００１２】
この増幅装置１００は、入力端子１１に接続された方向性結合器１２と、方向性結合器１３，１５と、遅延回路１４と、プリディストーション回路１６と、利得調節器１７と、電力増幅器１８と、方向性結合器１９と、出力端子２３に接続された歪補償回路２２と、温度センサ２１と、前記の必要な部署のデータから利得調節器１７を制御する増幅制御部２０とを有する。この場合、増幅制御部２０は、入力レベル検出回路２０ａと、出力レベル検出回路２０ｂと、利得制御用テーブル記憶部２０ｃとを備えている。
【００１３】
増幅装置１００において、方向性結合器１２は、入力端子１１に入力された入力信号Ｓ１０を信号Ｓ１１と信号Ｓ２１とに分配する。方向性結合器１３，１５と遅延回路１４とプリディストーション回路１６とは、信号Ｓ１１から歪を取り除く回路であって、信号Ｓ１１から歪を除いた信号Ｓ１２を出力する。利得調整器１７は、方向性結合器１５から出力される信号Ｓ１２に対して、制御信号ＣＮＴで決定される利得を与えて信号Ｓ１３を出力する。電力増幅器１８は、信号Ｓ１３を電力増幅して信号Ｓ１４を出力する。方向性結合器１９は、信号Ｓ１４を信号Ｓ１５と信号Ｓ２２とに分配する。歪補償回路２２は、信号Ｓ１５に歪補償を行って信号Ｓ１６を出力端子２３に出力する。
【００１４】
増幅制御部２０は、温度センサ２１から増幅装置１００の温度データＴＰを得ているとともに、温度センサ２１からの温度データＴＰの示す温度が所定の高温度、低温度、ＡＬＭ処理（アラーム処理）をすべき温度に到達したか否かをそれぞれ判断するための閾値である高温閾値ＴＨ、低温閾値ＴＬ、ＡＬＭ閾値ＴＡＬＭを記憶している。入力レベル検出回路２０ａは、方向性結合器１２からの信号Ｓ２１を入力し、入力信号Ｓ１０の入力レベルを検出する。出力レベル検出回路２０ｂは、方向性結合器１９からの信号Ｓ２２を入力し、電力増幅器１８の信号Ｓ１４の出力レベルを検出する。利得制御用データ記憶部２０ｃは、入力レベル検出回路２０ａが検出する入力レベルに対し、通常時に出力レベル検出回路２０ｂが検出すべき通常時出力レベルを対応させたテーブルを記憶している。
【００１５】
利得制御用データ記憶部２０ｃは、上述の入力レベルと通常時出力レベルとの対応を記憶している他に、温度センサ２１からの温度データＴＰの示す温度が高温閾値ＴＨに到達したと判断した場合に、入力レベル検出回路２０ａが検出する入力レベルに対し、出力レベル検出回路２０ｂが検出すべき高温時出力レベルを対応させて記憶している。これらの対応を図２で分かり易く示している。すなわち、入力レベルがＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ（Ａ＜Ｂ＜Ｃ＜Ｄ＜Ｅ＜Ｆ＜Ｇ）であるとき、それぞれに対応すべき通常時出力レベルは、Ｈ，Ｉ，Ｊ，Ｋ，Ｌ，Ｍ，Ｎ（Ｈ＜Ｉ＜Ｊ＜Ｋ＜Ｌ＜Ｍ＜Ｎ）に設定されている。しかし、入力レベルがＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇであるとき、それぞれに対応すべき高温時出力レベルは、Ｏ，Ｐ，Ｑ，Ｒ，Ｓ，Ｔ，Ｕ（Ｏ＜Ｐ＜Ｑ＜Ｒ＜Ｓ＜Ｔ＜Ｕであると同時に、Ｈ＞Ｏ，Ｉ＞Ｐ，Ｊ＞Ｑ，Ｋ＞Ｒ，Ｌ＞Ｓ，Ｍ＞Ｔ，Ｎ＞Ｕ）である。
【００１６】
次に、図１の増幅装置の動作について図２および図３を参照して説明する。増幅装置１００の動作が開始されると、増幅制御部２０において、入力レベル検出回路２０ａが信号Ｓ２１に基づいて入力レベルを検出する。検出レベルが例えば入力レベル“Ｄ”であったとすると、増幅制御部２０は、入力レベル“Ｄ”に対応する通常時出力レベル“Ｋ”を利得制御用データ記憶部２０ｃのテーブル（図２）から読み出し、出力レベル検出回路２０ｂが検出する出力レベルが通常時出力レベル“Ｋ”になるように制御信号ＣＮＴを利得調節器１７に与え（Ｔ１；通常増幅モード）、温度センサ２１の検出する温度データＴＰが示す温度が高温閾値ＴＨに到達したか否かを判断する（Ｔ２）。
【００１７】
ステップＴ２において、温度センサ２１の検出する温度データＴＰが示す温度が高温閾値ＴＨに到達していないと判断した場合には、ステップＴ１に戻り、通常増幅モードを継続する。もちろんこの場合、入力レベルが“Ｄ”以外の例えば“Ｅ”に変化すれば、通常時出力レベルも“Ｌ”になるように制御信号ＣＮＴを変化させる。すなわち、通常増幅モードにある場合、増幅制御部３０は、入力レベルに対応する通常時出力レベルが得られるように利得調節器１７を制御する。ステップＴ２において、温度センサ２１の検出する温度データＴＰが示す温度が高温閾値ＴＨに到達していると判断した場合には、高温対応モードに移行する（Ｔ３）。
【００１８】
ステップＴ３の高温対応モードにおいて、増幅制御部２０は、入力レベルに対応する高温時出力レベルを利得制御用データ記憶部２０ｃのテーブルから読み出し、出力レベル検出回路２０ｂが検出する出力レベルが高温時出力レベルになるように制御信号ＣＮＴを利得調節器１７に与える（Ｔ３；高温対応モード）。この場合、入力レベル（例えば、“Ｄ”）に対応する高温時出力レベル（“Ｒ”）は、同じ入力レベルに対応する通常時出力レベル（“Ｋ”）よりも適切に低いレベルに設定されている。すなわち、高温対応モードに切り替えた後の高温時出力レベルは、正常であれば、温度センサ２１の検出する温度データＴＰが示す温度が多少の遅れはあっても、速やかに低下して行くように設定されている。
【００１９】
そこで、温度センサ２１の検出する温度データＴＰが示す温度が正常に低下して低温閾値ＴＬに到達したか否かを判断する（Ｔ４）。温度データＴＰが示す温度が低温閾値ＴＬに到達していない場合には、異常が発生しているかも知れないので、高温閾値ＴＨよりも高温側に設定されているＡＬＭ閾値ＴＡＬＭに到達したか否かを判断する（Ｔ５）。温度データＴＰが示す温度がＡＬＭ閾値ＴＡＬＭに到達したと判断した場合には、異常が発生しているものと看做して、ＡＬＭ処理に移行する（Ｔ６）。ＡＬＭ処理においては、例えば、警報音を発生させるとか、表示器に警告画面を表示させる等を行うとともに、増幅装置１００の動作を停止させる。
【００２０】
ステップＴ４において、温度データＴＰが示す温度が低温閾値ＴＬに到達していると判断した場合には、ステップＴ３で設定した高温対応モードを解除し（Ｔ７）、ステップＴ１に戻り、通常増幅モードに再び移行する。また、ステップＴ５において、温度データＴＰが示す温度がＡＬＭ閾値ＴＡＬＭに到達していないと判断した場合には、温度データＴＰが示す温度は、ＡＬＭ閾値ＴＡＬＭより低く低温閾値ＴＬよりも高い状態にあるものとしてステップＴ４に戻り、ＡＬＭ閾値ＴＡＬＭまたは低温閾値ＴＬが検出されるまで、ステップＴ４，Ｔ５を繰り返す。
【００２１】
上述の動作の流れを図４を用いて視覚的に理解できるように説明する。時刻ｔ１よりも前においては、増幅装置１００の温度、すなわち、温度センサ２１の検出する温度は、低温閾値ＴＬよりも低い温度Ｔ０なので、増幅制御部２０は、増幅装置１００が正常に動作しているものと看做して通常増幅モードで制御を行う。しかし、時刻ｔ１において急激な環境温度変化が発生し、温度センサ２１の検出する温度が、徐々に上昇したとすると、例えば、時刻ｔ２に温度Ｔ１に到達する。ただし、温度Ｔ１はまだ高温閾値ＴＨより低いので増幅制御部２０は、動作は正常であると看做し、通常増幅モードでの制御を継続する。
【００２２】
時刻ｔ３において、温度センサ２１の検出する温度が高温閾値ＴＨに到達すると、増幅制御部２０は（環境温度変化に異常が発生したのではないかと判断して）、高温対応モードに移行する。すなわち、増幅制御部２０は、図２のテーブルに基づき、出力レベルを通常増幅モードの場合よりも低い高温時出力レベルに変える。このことにより、増幅装置１００が正常であれば、通常では温度センサ２１の検出する温度が徐々に低下して行く。時刻ｔ４において、温度データＴＰが示す温度が低温閾値ＴＬに到達したことを検出すると、増幅制御部２０は、高温対応モードを解除し、通常増幅モードに移行する。すると、増幅装置１００は、再び温度が上昇し、時刻ｔ１１には高温閾値ＴＨに到達し、高温対応モードに移行し、同じような動作を繰り返す。この場合に、温度データＴＰが示す温度が高温閾値ＴＨに到達して高温対応モードになっても、さらに温度データＴＰが示す温度が上昇してＡＬＭ閾値ＴＡＬＭに到達したときには、異常状態が発生しているものと看做して、ＡＬＭの警告を行い、あるいは、警告とともに増幅動作を停止する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の増幅装置の実施の形態を示すブロック図である。
【図２】図１の増幅制御部の利得制御用データ記憶部が記憶している入力レベルと、通常時出力レベルおよび高温時出力レベルとの対応を示す図である。
【図３】図１の増幅制御部の制御動作を示すフローチャートである。
【図４】図１の増幅制御部が出力レベルを制御している場合に温度センサが検出する温度の変化を示すグラフである。
【図５】増幅装置の従来例を示すブロック図である。
【図６】図５の増幅制御部の利得制御用データ記憶部が記憶している入力レベルと通常時出力レベルとの対応を示す図である。
【符号の説明】
【００２４】
１１  入力端子、１２，１３，１５，１９  方向性結合器、１４  遅延回路、１６  プリディストーション回路、１７  利得調整器、１８  電力増幅器、２０増幅制御部、２０ａ  入力レベル検出回路、２０ｂ  出力レベル検出回路、２０ｃ  利得制御用データ記憶部、２１  温度センサ、２２  歪補償回路、２３  出力端子。
【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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