(57)【要約】電源電圧制御部２００に、ベースバンド振幅変調信号１０１と負帰還信号とを加算する加算器１１と、加算器１１の出力を積分する積分器１２と、積分器１２の出力を量子化する量子化器１３と、量子化器１３の出力から量子化雑音を除去する低域通過フィルタ１４とに加えて、低域通過フィルタ１４の逆特性またはこれを近似した特性を有し負帰還信号の帰還量を補償する補償器１５と設ける。
2005011109.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の入力信号を増幅する非線形型の高周波電力増幅器と、第２の入力信号に基づいて前記高周波増幅器の電源電圧を制御するための制御信号を形成する電源電圧制御部とを有し、前記高周波電力増幅器によって前記第１の入力信号の信号レベルを前記第２の入力信号に応じたレベルに増幅する増幅装置であって、
前記電源電圧制御部は、
前記第２の入力信号と負帰還信号とを加算する加算器と、前記加算器の出力を積分する積分器と、前記積分器の出力を所定の閾値に応じて量子化する量子化器と、前記量子化器の出力から量子化雑音を除去する低域通過フィルタと、前記低域通過フィルタの逆特性またはこれを近似した特性を有し前記負帰還信号の帰還量を補償する補償器と、を有する
増幅装置。
【請求項２】
前記補償器は、前記低域通過フィルタから前記加算器へ向かう負帰還ループ内に設けられ、前記低域通過フィルタの出力の一部を補償してフィードバックする、請求項１記載の増幅装置。
【請求項３】
前記補償器は、前記加算器から前記低域通過フィルタへ向かうメインループ内に設けられ、前記加算器の出力の一部を補償する、請求項１記載の増幅装置。
【請求項４】
前記電源電圧制御部は、前記高周波電力増幅部の出力から前記第２の入力信号成分を抽出する検波器、をさらに備え、
前記補償器は、前記検波器の出力の一部を補償してフィードバックする
請求項１記載の増幅装置。
【請求項５】
前記量子化器は、複数の量子化器を有してなるポリフェーズ量子化器により構成されている、請求項１記載の増幅装置。
【請求項６】
前記電源電圧制御部は、前記第２の入力信号又は固定電圧のいずれか一方を選択的に入力する入力選択手段、をさらに備え、
前記入力選択手段の入力切り替えに応じて前記電源電圧制御部の動作をＤ級増幅器としての動作とＤＣ−ＤＣ変換器としての動作とに切り替える
請求項１記載の増幅装置。
【請求項７】
前記高周波電力増幅部は、スイッチング動作モードと線形動作モードとを有し、前記電源電圧制御部がＤＣ−ＤＣ変換器として動作するときに線形動作モードを行う
請求項６記載の増幅装置。
【請求項８】
前記電源電圧制御部は、前記低域通過フィルタのアナログ出力をディジタル信号に変換するＡＤ変換器、をさらに備え、
前記補償器は、前記ＡＤ変換器の出力の一部を補償してフィードバックし、
前記加算器、前記積分器、前記量子化器、および前記補償器は、ディジタル回路で構成される
請求項１記載の増幅装置。
【請求項９】
前記電源電圧制御部は、前記低域通過フィルタから前記加算器へ向かう負帰還ループに減衰率の可変機能を有する可変減衰器を備え、
前記量子化器は、出力レベルの可変機能を有する可変出力量子化器により構成され、
前記可変出力量子化器の出力レベルと前記可変減衰器の減衰率の積が一定となるように動作させる
請求項１記載の増幅装置。
【請求項１０】
前記可変出力量子化器は、出力トランジスタスイッチと電源レギュレータとを備え、
前記出力トランジスタスイッチの電源電圧を、前記電源レギュレータにより変化させる
請求項９記載の増幅装置。
【請求項１１】
前記増幅装置は、ポーラ変調送信機に設けられ、
前記第１の入力信号は、ベースバンド変調信号の位相変調信号によってキャリア周波数を変調した位相変調高周波信号であり、
前記第２の入力信号は、前記ベースバンド変調信号の振幅変調信号である
請求項１記載の増幅装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、無線送信機に用いられる増幅装置に関する。
【背景技術】  従来の線形送信変調器の設計においては、一般に効率と線形性との間にトレードオフの関係がある。しかし、最近では、ポーラ変調を用いることで線形送信変調器において高効率と線形性とを両立可能とした技術が提案されている。
図１はポーラ変調を適用した線形送信変調器の構成例を示したブロック図である。図示しない振幅位相分離部によってベースバンド変調信号から分離されたベースバンド振幅変調信号（例えば√Ｉ２＋Ｑ２）１０１が、高周波電力増幅器１０２の電源電圧を制御するための制御信号を形成する電源電圧制御部１０５に入力される。電源電圧制御部１０５によって形成された制御信号は、高周波電力増幅器１０２に送出される。
高周波電力増幅器１０２には、位相変調高周波信号１０３が入力される。位相変調高周波信号１０３は、先ずベースバンド変調信号の位相成分（例えば、変調シンボルとＩ軸のなす角度）が振幅位相分離部（図示せず）によって分離され、この位相成分によってキャリア周波数信号が変調されることにより得られたものである。
高周波電力増幅器１０２は非線形増幅器でなり、電源電圧制御部１０５からの制御信号に応じて電源電圧値が設定されるようになされている。これにより、高周波電力増幅器１０２からは、電源電圧値と位相変調高周波信号１０３を掛け合わされた信号が高周波電力増幅器１０２の利得分だけ増幅されてなる送信出力信号１０４が出力される。送信出力信号１０４はアンテナ（図示せず）から送信される。
このようにポーラ変調方式を用いると、高周波電力増幅器１０２に入力される位相変調高周波信号１０３を、振幅方向の変動成分をもたない定包絡線信号とすることができるため、高周波電力増幅器１０２として高効率の非線形増幅器を用いることができるようになる。
ところで、電源電圧制御部１０５は、効率を最大にするため、その出力段としてＤ級増幅器を有するスイッチングモード電源を使って実現されることが多い。通常のスイッチングモード電源はパルス幅変調を利用して実現されていることが多く、そのような電源の出力は、Ｈｉ（ハイレベル）／Ｌｏ（ローレベル）の比率がベースバンド振幅変調信号１０１を表す矩形波となっている。
ところが、電源電圧制御部１０５においてパルス幅変調を行うと、送信出力信号に相互変調歪が発生する。これを解決するための技術として、図２に示すように、電源電圧制御部１０５を、加算器１２１と、量子化器１２２と、低域通過フィルタ１２３と、補償器１２５と、減衰器１２４とからなるデルタ変調回路構成とし、ベースバンド振幅変調信号１０１をデルタ変調して高周波電力増幅器１０２に供給するものがある（例えば、日本国の特開平１０−２５６８４３号公報参照）。これにより、スイッチングモード電源をデルタ変調し、このデルタ変調の負帰還ループにより送信出力信号１０４に現れる歪を改善することができる。
さらに、図３に示すように、電源電圧制御部１０５を、ポリフェーズ量子化器１２６を使用したデルタ変調器構成としたものも提案されている（例えば、日本国の特開２００１−１５６５５４号公報参照）。ポリフェーズ量子化器１２６は、図４に示すように、Ｎ個の量子化器（１〜Ｎ）で構成され、各量子化器はサンプリングレートの（１／Ｎ）の速度で、（３６０／Ｎ）度ずつ位相がずれて動作し、各量子化器出力を合成器１２８により合成して（Ｎ＋１）値で出力するものである。
図５Ａ〜図５Ｅはこのポリフェーズ量子化器１２６の波形（Ｎ＝４の場合）を示したものである。ポリフェーズ量子化器１２６の波形は図５Ａで示す形をしており、図５Ｂ〜図５Ｅで示したような複数の量子化器の出力の合成波となっている。このようなポリフェーズ量子化器１２６を使用することで、各量子化器の速度を低減することができるので、量子化器への要求条件を緩和することができ、電源電圧制御部１０５においてより広帯域な振幅変調が可能になる。
しかしながら、デルタ変調はＤＣ（直流）成分を伝送できないために、電源電圧制御部１０５から固定電圧（ＤＣ成分）を出力することができない。すなわち、デルタ変調を用いた場合は高周波電力増幅器１０２の電源として固定電圧を与えることが困難である。そのため、例えば複数の変調方式に対応できる送信変調器を実現しようとした場合、振幅変調信号が無い変調方式（ＧＳＭ方式など）では電源電圧制御部を共用することができなくなる。また、高周波電力増幅器１０２の前段で振幅変調しなければならない場合、高周波電力増幅器１０２をスイッチング動作から線形動作に切り替えなければならないが、そのときに高周波電力増幅器１０２の電源として固定電圧を与えることが困難である。
そこで、図６に示すように、電源電圧制御部１０５を、加算器１３１と、１３２と、積分器１３３と、量子化器１３４と、低域通過フィルタ１３５と、減衰器１３６、１３７と、位相補償器１３８とからなるデルタシグマ変調器構成としたものも提案されている（例えば、日本国の特開２０００−３０７３５９号公報参照）。この構成によれば、ベースバンド振幅変調信号１０１をデルタシグマ変調して高周波電力増幅器１０２に供給するので、パルス幅変調の代わりにデルタシグマ変調を利用してＤＣ成分を伝送できるようになる。
この図６の例では、デルタシグマ変調部の負帰還ループとあわせて、デルタシグマ変調による量子化雑音を除去する低域通過フィルタ１３５の出力を位相補償器（低域通過フィルタの位相特性を相殺する特性を有する）１３８に通してからデルタシグマ変調部の入力にフィードバックする、２重ループ構成としている。これにより、低域通過フィルタ１３５で発生する歪を改善している。
しかしながら、上記のデルタシグマ変調を用いた電源電圧制御部１０５では、２重ループ構成のため、各ループのループ利得を適切に配分する必要があり、ループが１つの場合よりも帰還による不安定性が増加する欠点があった。
【発明の開示】
本発明の目的は、高周波電力増幅動作を安定に行うことが可能でかつその出力の歪を低減することが可能な増幅装置を提供することである。
この目的は、高周波電力増幅器の電源電圧制御部に、ベースバンド振幅変調信号と負帰還信号とを加算する加算器と、加算器の出力を積分する積分器と、積分器の出力を量子化する量子化器と、量子化器の出力から量子化雑音を除去する低域通過フィルタとに加えて、低域通過フィルタの逆特性またはこれを近似した特性を有し負帰還信号の帰還量を補償する補償器と設けることにより達成される。
【図面の簡単な説明】  図１は、従来の増幅装置の構成を示すブロック図；
図２は、従来の電源電圧制御部の構成を示すブロック図；
図３は、従来の電源電圧制御部の他の構成を示すブロック図；
図４は、ポリフェーズ量子化器の構成を示すブロック図；
図５Ａは、ポリフェーズ量子化器の後段に設けられた合成器の出力波形を示す図；
図５Ｂ〜図５Ｅは、ポリフェーズ量子化器を構成する各量子化器の出力波形を示す図；
図６は、従来のデルタシグマ変調器構成の電源電圧制御部の構成を示すブロック図；
図７は、第１の実施形態における線形送信変調器の構成を示すブロック図；
図８は、第２の実施形態における電源電圧制御部の構成を示すブロック図；
図９は、第３の実施形態における電源電圧制御部の構成を示すブロック図；
図１０は、第４の実施形態における電源電圧制御部の構成を示すブロック図；
図１１は、第５の実施形態における電源電圧制御部の構成を示すブロック図；
図１２は、第６の実施形態における増幅装置の構成を示すブロック図；
図１３は、第７の実施形態における増幅装置の構成を示すブロック図；
図１４は、第８の実施形態における電源電圧制御部の構成を示すブロック図；
及び
図１５は、第８の実施形態における可変出力量子化器の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための最良の形態】  以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
以下の実施の形態では、本発明の増幅装置を、送信装置における高効率型の線形送信変調器に適用した構成例を示す。本実施形態における線形送信変調器は、ポーラ変調方式により無線送信を行う無線機に搭載されている。実際上、本発明の増幅装置は、例えば、移動体通信システムの携帯端末装置、又はこの携帯端末装置と無線通信を行う基地局装置などに用いられる。
（第１の実施形態）
図７は本発明の第１の実施形態における線形送信変調器の構成を示すブロック図である。
本実施形態の線形送信変調器は、ベースバンド変調信号１００を振幅変調成分（例えば√Ｉ２＋Ｑ２）であるベースバンド振幅変調信号１０１と位相変調成分（例えば、変調シンボルとＩ軸のなす角度）であるベースバンド位相変調信号１０２とに分離する振幅位相分離部３と、ベースバンド位相変調信号１０２により高周波信号を位相変調して位相変調高周波信号１０３に変換する周波数シンセサイザ４と、周波数シンセサイザ４の出力の位相変調高周波信号１０３を増幅する非線形型の高周波電力増幅器２と、ベースバンド振幅変調信号１０１に基づいて高周波電力増幅器２の電源電圧を制御するための制御信号（この実施形態の場合、デルタシグマ変調信号）Ｓ１を形成する電源電圧制御部２００とを有する。
電源電圧制御部２００は、デルタシグマ変調器構成でなり、ベースバンド振幅変調信号１０１をデルタシグマ変調することでデルタシグマ変調信号Ｓ１を得、これを高周波電力増幅器２の電源電圧制御信号として出力する。この電源電圧制御部２００は、加算器１１と、加算器１１の出力を積分する積分器１２と、積分器１２の出力を所定のしきい値に応じて量子化する量子化器１３と、量子化器１３の出力に含まれる量子化雑音を除去する低域通過フィルタ１４と、低域通過フィルタ１４の出力をフィードバックする際の帰還量を補償する補償器１５と、補償器１５の出力をベースバンド振幅変調信号１０１のレベルに合わせて加算器１１に出力する減衰器１６とを有して構成されている。電源電圧制御部２００の各要素は、アナログ回路で実現してもよいし、ディジタル回路で実現してもよい。
次に、第１の実施形態の線形送信変調器の動作について説明する。ベースバンド変調信号１００は、振幅位相分離部３によりベースバンド振幅変調信号１０１とベースバンド位相変調信号１０２とに分離される。そして、ベースバンド振幅変調信号１０１は電源電圧制御部２００に入力され、ベースバンド位相変調信号１０２は周波数シンセサイザ４に入力される。
電源電圧制御部２００の加算器１１は、入力されるベースバンド振幅変調信号１０１と帰還ループに設けられた減衰器１６の出力とを加算（実際は負帰還のため減算）する。積分器１２は加算器１１の出力を積分し、量子化器１３は積分器１２の出力を所定のしきい値に応じて量子化する。低域通過フィルタ１４は、量子化器１３の出力に含まれる量子化雑音を除去する。低域通過フィルタ１４の出力はデルタシグマ変調信号Ｓ１として高周波電力増幅器２に送出されると共に、負帰還ループに設けられた補償器１５に送出される。補償器１５は低域通過フィルタ１４の出力をフィードバックするための補償値を生成し、これを減衰器１６に送出する。減衰器１６は、補償値を所定レベルに減衰させてベースバンド振幅変調信号１０１のレベルに合わせてから負帰還信号として加算器１１に出力する。このとき、電源電圧制御部２００は通常のＤ級増幅器として動作する。
一方、周波数シンセサイザ４は、入力されるベースバンド位相変調信号１０２で高周波信号を位相変調して位相変調高周波信号１０３に変換し、これを高周波電力増幅器２に出力する。
高周波電力増幅器２は、電源電圧制御信号であるデルタシグマ変調信号Ｓ１に応じて電源電圧を設定し、設定した電源電圧で位相変調高周波信号１０３を増幅する。これは換言すれば、位相変調高周波信号１０３に電源電圧制御部２００から与えられるデルタシグマ変調信号Ｓ１を掛け合わせて合成することに相当する。
この実施形態の電源電圧制御部２００では、補償器１５によって低域通過フィルタ１４の逆特性を与えることで、低域通過フィルタ１４をデルタシグマ変調の負帰還ループに入れても動作が成り立つようにしている。これにより、従来のように２重のフィードバックループを必要とせず、１つのフィードバックループでデルタシグマ変調器構成の電源電圧制御部２００を構成することができ、しかも、このデルタシグマ変調の負帰還ループによって低域通過フィルタ１４で発生する歪を改善することができる。このようにフィードバック回路を１ループ構成とすることにより、デルタシグマ変調の安定性を向上させることができ、これによって高周波電力増幅器２から出力される送信出力信号Ｓ２を安定化させることができる。また、デルタシグマ変調器構成の電源電圧制御部２００を用いてベースバンド振幅変調信号１０１をデルタシグマ変調して高周波電力増幅器２の電源電圧を制御するようにしたことにより、高周波電力増幅器２から出力される送信出力信号Ｓ２の歪を改善できる。
なお、補償器１５の特性は必ずしも低域通過フィルタ１４の逆特性と完全に一致させる必要はなく、逆特性を近似したものでもよい。低域通過フィルタはＬＣフィルタとして構成されることが多く、次数としては２次のフィルタになるが、逆特性を１次の特性として近似してもよい。このように構成することで、デルタシグマ変調の負帰還ループにより、低域通過フィルタ１４で発生する歪を改善することができる。
（第２の実施形態）
図７との対応部分に同一符号を付して示す図８は、本発明の第２の実施形態における電源電圧制御部の構成を示す。この実施形態の電源電圧制御部３００も第１の実施形態と同様に基本的にはデルタシグマ変調器構成でなるが、その構成が第１の実施形態と一部異なる。
電源電圧制御部３００は、補償器１５を帰還ループではなく加算器１１と積分器１２の間に備え、加算器１１の出力を補償器１５によって補償し、補償器１５の出力を積分器１２によって積分する構成としている。その他は第１の実施形態と同様である。
一般に、負帰還ループの回路規模が増大すると、信号が帰還する経路が長くなり、発振などが生じて回路が不安定になることがある。そこで本実施形態では、第１の実施形態では負帰還ループに設けられていた補償器１５を加算器１１と積分器１２との間に設ける。これにより、負帰還ループの回路規模を削減することができる。補償器１５の位置が異なるものの、第１の実施形態と第２の実施形態とでは、ループ利得はほぼ同じになる。
さらに、補償器１５、積分器１２、および量子化器１３は、低域通過フィルタ１４および減衰器１６に比較して容易に集積化することができ、本実施形態のように補償器１５をメインループに設けても、回路全体の規模が増大することもない。
第２の実施形態によれば、負帰還ループには減衰器１６のみが設けられることになり、帰還ループの回路規模を削減することができる。
（第３の実施形態）
図７との対応部分に同一符号を付して示す図９は、本発明の第３の実施形態における電源電圧制御部の構成を示す。この実施形態の電源電圧制御部４００も第１の実施形態と同様に基本的にはデルタシグマ変調器構成でなるが、その構成が第１の実施形態と一部異なる。
電源電圧制御部４００は、包絡線検波器１７を備え、図７の第１の実施形態で示したように低域通過フィルタ１４の出力をフィードバックするのではなく、高周波電力増幅器２から出力される送信出力信号Ｓ２から包絡線検波器１７によりベースバンド振幅変調信号を抽出し、これを補償器１５および減衰器１６を介して加算器１１にフィードバックする。その他は第１の実施形態と同様である。
第３の実施形態によれば、高周波電力増幅器２の出力から入力段の加算器１１にフィードバックされるデルタシグマ変調の負帰還ループにより、低域通過フィルタ１４で発生する歪に加えて、高周波電力増幅器２で発生する歪をも改善することができる。他の効果は第１の実施形態で示した効果と同様である。
（第４の実施形態）
図７との対応部分に同一符号を付して示す図１０は、本発明の第４の実施形態における電源電圧制御部の構成を示す。この実施形態の電源電圧制御部５００も第１の実施形態と同様に基本的にはデルタシグマ変調器構成でなるが、その構成が第１の実施形態と一部異なる。
電源電圧制御部５００は、ＡＤ変換器１８を備え、低域通過フィルタ１４の出力をＡＤ変換器１８によってＡＤ（アナログ−ディジタル）変換した後、補償器１５および減衰器１６を介して加算器１１にフィードバックする。このため、本実施形態では、電源電圧制御部５００の加算器１１、積分器１２、量子化器１３、補償器１５、減衰器１６をディジタル回路で実現している。その他は第１の実施形態と同様である。
第４の実施形態によれば、ベースバンド変調信号をディジタル的に処理することが可能となり、電源電圧制御部５００を素子バラツキなどの影響を受けにくい特性が一定なものにすることができる。これにより、高周波電力増幅器２の動作特性を揃えて仕様どおりの送信出力信号Ｓ２を得ることができる。
なお、上記実施形態では低域通過フィルタ１４の出力側にＡＤ変換器１８を設けているが、図９に示した第３の実施形態の包絡線検波器１７の出力側にＡＤ変換器を設けても同様に電源電圧制御部４００をディジタル化でき、同様の効果が得られる。
（第５の実施形態）
図７との対応部分に同一符号を付して示す図１１は、本発明の第５の実施形態における電源電圧制御部の構成を示す。この実施形態の電源電圧制御部６００も第１の実施形態と同様に基本的にはデルタシグマ変調器構成でなるが、その構成が第１の実施形態と一部異なる。
電源電圧制御部６００は、量子化器としてポリフェーズ量子化器１９が設けられている。その他は第１の実施形態と同様である。ポリフェーズ量子化器１９は、図４に示したものと同様、Ｎ個の量子化器（１〜Ｎ）で構成され、各量子化器はサンプリングレートの（１／Ｎ）の速度で、（３６０／Ｎ）度ずつ位相がずれて動作し、各量子化器出力を合成器により合成して（Ｎ＋１）値で出力するものである。
第５の実施形態によれば、第１の実施形態の量子化器１３に代えてポリフェーズ量子化器１９を用いるようにしたことにより、第１の実施形態での効果に加えて、各量子化器の速度を低減することによって、量子化器への要求条件を緩和することができるため、信号帯域を広帯域化するなど、より広範囲な振幅変調を行うことが可能となる。
（第６の実施形態）
図７との対応部分に同一符号を付して示す図１２は、本発明の第６の実施形態における増幅装置の構成を示す。
第６の実施形態の増幅装置は、入力選択手段の一例に相当する選択回路７００を備え、デルタシグマ変調器構成でなる電源電圧制御部２００（電源電圧制御部としては第１〜第５の実施形態または後述する第８の実施形態のどの構成を適用してもよい）の入力信号として、ベースバンド振幅変調信号１０１又は固定電圧Ｖｆｉｘのいずれかを選択回路７００により選択する。選択回路７００は、使用する変調方式における振幅変調の有無を指定する変調モード切り替え制御信号Ｓ７によって、電源電圧制御部２００の入力信号を切り替える。
この第６の実施形態では、複数の変調方式に対応できる送信変調器を実現しようとした場合に、振幅変調信号がない変調方式（ＧＳＭ方式など）に対しては、変調モード切り替え制御信号Ｓ７によって選択回路７００の入力選択を切り替え、固定電圧Ｖｆｉｘを電源電圧制御部２００に入力することにより、電源電圧制御部２００をＤＣ−ＤＣ変換器として動作させる。すなわち、入力のベースバンド信号が位相変調信号のみの場合は電源電圧制御部２００をＤＣ−ＤＣ変換器として動作させ、ベースバンド信号に位相変調信号と振幅変調信号とが含まれる場合は電源電圧制御部２００をＤ級増幅器として動作させる。
第６の実施形態によれば、デルタシグマ変調器構成でなる電源電圧制御部に、ベースバンド振幅変調信号を入力するか又は固定電圧を入力するかを、変調方式に応じて切り替えるようにしたことにより、電源電圧制御部を通常のＤ級増幅器としての動作からＤＣ−ＤＣ変換器としての動作に切り替えることができるようになる。これにより、高周波電力増幅器２の電源電圧を固定電圧とすることも可能となるので、振幅変調信号がない変調方式などにも対応可能となり、各種の変調方式に対応することができる。このように本実施形態では電源電圧制御部でＤＣ成分でなるデルタシグマ変調信号Ｓ８を形成できるため、複数の変調方式、例えば振幅変調信号がない変調方式（ＧＳＭ方式など）に対しても、電源電圧制御部を共用することができるようになる。
（第７の実施形態）
図７との対応部分に同一符号を付して示す図１３は、本発明の第７の実施形態における増幅装置の構成を示す。
第７の実施形態の増幅装置は、選択回路７００を備えるとともに、２つの動作モードを持つ２モード型の高周波電力増幅器８００を有する。選択回路７００は、動作モードを指定する動作モード切り替え制御信号Ｓ９によって、電源電圧制御部２００の入力信号を切り替える。また、高周波電力増幅器８００は、動作モード切り替え制御信号Ｓ９によって、スイッチング動作または線形動作のいずれかの動作モードに切り替わる。この構成により、動作モード切り替え制御信号Ｓ９によって、高周波電力増幅器８００をスイッチング動作させるか、或いは、線形動作させるかの切り替え制御が可能となっている。
この第７の実施形態では、高周波電力増幅器８００の前段で位相変調高周波信号１０３を振幅変調しなければならない場合に、動作モード切り替え制御信号Ｓ９によって選択回路７００の入力選択を切り替え、固定電圧Ｖｆｉｘを電源電圧制御部２００に入力することにより、高周波電力増幅器８００に定電圧のデルタシグマ変調信号Ｓ８を与える。そして、高周波電力増幅器８００の動作モードをスイッチング動作から線形動作に切り替えて線形増幅器として動作させる。すなわち、電源電圧制御部２００をＤＣ−ＤＣ変換器として動作させるときは高周波電力増幅器８００を線形動作させ、電源電圧制御部２００をＤ級増幅器として動作させるときは高周波電力増幅器８００をスイッチング動作させる。
第７の実施形態によれば、デルタシグマ変調器構成でなる電源電圧制御部に、ベースバンド振幅変調信号を入力するか又は固定電圧を入力するかを、２モード型の高周波電力増幅器のモードに連動させて切り替えるようにしたことにより、高周波電力増幅器がスイッチングモード及び線形モードのどちらのモードで動作する場合であっても、各モードに適合した適切な電源電圧制御を行うことができるようになる。この結果、高周波電力増幅器の前段で位相変調高周波信号１０３を振幅変調する場合にも対応することができる。
（第８の実施形態）
図７との対応部分に同一符号を付して示す図１４は、本発明の第８の実施形態における電源電圧制御部の構成を示す。
第８の実施形態の電源電圧制御部９００は、量子化器として可変出力量子化器９０１を有するとともに、減衰器として可変減衰器９０２を有する。その他は第１の実施形態と同様である。
可変出力量子化器９０１は、高周波電力増幅器２の利得を指定する利得制御信号Ｓ１０によって、出力レベルを変化させる。可変減衰器９０２は、利得制御信号Ｓ１０によって、デルタシグマ変調の負帰還ループのループ利得が一定となるように減衰率を変化させる。すなわち、可変減衰器９０２の減衰率は、利得制御信号Ｓ１０に基づき、可変出力量子化器９０１の出力レベルと可変減衰器９０２の減衰率の積が一定となるように設定される。
ここで可変出力量子化器９０１の構成例を図１５に示す。なお図１５では、図１４と同一部分には同一の記号を付す。図１５において可変出力量子化器９０１は、量子化器９０３と、スイッチドライバ９０４と、出力トランジスタスイッチ９０５と、電源レギュレータ９０６とから構成される。電源レギュレータ９０６は利得制御信号Ｓ１０によって出力トランジスタスイッチ９０５の電源電圧を変化させる。これにより出力トランジスタスイッチ９０５の最大出力電圧が変化することで電源電圧制御部９００からのデルタシグマ変調信号Ｓ１１の信号レベルが変えられる。
ここで、一般に、ベースバンド振幅変調信号１０１そのものを利得に応じて変化させ同様にデルタシグマ変調器構成の電源電圧制御部の出力レベルを変化させた場合には、デルタシグマ変調による量子化ノイズに対して変調信号レベルが低下するのでＳ／Ｎ比が低下する。これに対し、この実施形態のように、可変出力量子化器９０１でデルタシグマ変調信号Ｓ１１の信号レベルを変化させた場合には、量子化ノイズと変調信号の両方が変化するので前者に比べてＳ／Ｎ比の低下を抑えることができる。
第８の実施形態によれば、電源電圧制御部９００から出力するデルタシグマ変調信号の信号レベルを変化させる可変出力量子化器９０１を設け、デルタシグマ変調信号の信号レベルを量子化器の出力で変えるようにしたことにより、Ｓ／Ｎ比の低下を抑えつつ、デルタシグマ変調信号Ｓ１１のダイナミックレンジを拡大することが可能となる。
上述したように本実施形態によれば、高周波増幅器の電源電圧を制御するための制御信号を形成する電源電圧制御部を、デルタシグマ変調器構成としたことにより、デルタシグマ変調の負帰還ループにより歪を低減できる。加えて、電源電圧制御部を１ループ負帰還回路のデルタシグマ変調構成としているため、高周波電力増幅器における高周波電力増幅動作を安定に行うことができる高効率の増幅装置を実現可能である。
また、本実施形態の電源電圧制御部はＤＣ成分でなるデルタシグマ変調信号も形成できるため、複数の変調方式に対応できる増幅装置を実現しようとした場合、振幅変調信号がない変調方式（ＧＳＭ方式など）でも電源電圧制御部を共用することができる。よって、各種変調方式に対応可能である。また、高周波電力増幅器の前段で振幅変調しなければならない場合でも、高周波電力増幅器をスイッチング動作から線形動作に切り替えると共に高周波電力増幅器の電源電圧を固定電圧とすることができ、電力増幅前段での振幅変調にも対応することができる。
なお上記実施形態では、本発明による増幅装置をポーラ変調方式の送信機に適用した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、第１の入力信号を増幅する非線形型の高周波電力増幅器と、第２の入力信号に基づいて高周波増幅器の電源電圧を制御するための制御信号を形成する電源電圧制御部とを有し、高周波電力増幅器によって第１の入力信号の信号レベルを第２の入力信号に応じたレベルに増幅する増幅装置に広く適用することができる。
本発明は、上述した実施の形態に限定されずに、種々変更して実施することができる。
本発明の増幅装置の一つの態様においては、第１の入力信号を増幅する非線形型の高周波電力増幅器と、第２の入力信号に基づいて高周波増幅器の電源電圧を制御するための制御信号を形成する電源電圧制御部とを有し、高周波電力増幅器によって第１の入力信号の信号レベルを第２の入力信号に応じたレベルに増幅する増幅装置において、電源電圧制御部を、第２の入力信号と負帰還信号とを加算する加算器と、加算器の出力を積分する積分器と、積分器の出力を所定の閾値に応じて量子化する量子化器と、量子化器の出力から量子化雑音を除去する低域通過フィルタと、低域通過フィルタの逆特性またはこれを近似した特性を有し負帰還信号の帰還量を補償する補償器と、を有する構成とする。
この構成により、電源電圧制御部を１つの負帰還ループによって構成できるため、第２の入力信号のデルタシグマ変調を安定に行うことができるとともに、デルタシグマ変調の負帰還ループによって低域通過フィルタで発生する歪を改善できる。これによって、高周波電力増幅器の増幅動作を安定に行うことができるとともに、出力の歪を低減することが可能となる。
また、本発明の一つの態様においては、前記補償器を、前記低域通過フィルタから前記加算器へ向かう負帰還ループ内に設け、前記低域通過フィルタの出力の一部を補償してフィードバックする。
この構成では、電源電圧制御部において低域通過フィルタの出力からフィードバックする負帰還ループを持つとともに、低域通過フィルタの出力を、この低域通過フィルタの逆特性またはこれを近似した特性を有する補償器に入力して負帰還信号の帰還量を補償するので、電源電圧部を１つの負帰還ループによって構成可能となる。これにより、第２の入力信号のデルタシグマ変調を安定に行って高周波電力増幅器の動作を安定化できる。
また、本発明の一つの態様においては、前記補償器を、前記加算器から前記低域通過フィルタへ向かうメインループ内に設け、前記加算器の出力の一部を補償するようにする。
この構成では、電源電圧制御部において補償器を負帰還ループではなくメインループに設けたので、負帰還ループの回路規模を削減でき、これにより回路の発振などを防止することができ、第２の入力信号のデルタシグマ変調を安定に行って高周波電力増幅器の動作を安定化できる。
また、本発明の一つの態様においては、前記量子化器を、複数の量子化器を有してなるポリフェーズ量子化器により構成する。
この構成では、電源電圧制御部における量子化器として複数の量子化器を有してなるポリフェーズ量子化器を用いたため、例えば各量子化器の速度を低減できるなど、量子化器への要求条件を緩和することができ、より広範囲なデルタシグマ変調を行うことが可能となる。
また、本発明の一つの態様においては、前記電源電圧制御部に前記第２の入力信号と固定電圧とのいずれか一方を選択的に入力する入力選択手段、をさらに備え、前記入力選択手段の入力切り替えに応じて前記電源電圧制御部の動作をＤ級増幅器としての動作とＤＣ−ＤＣ変換器としての動作とに切り替えるようにする。
この構成により、例えば、入力選択手段で固定電圧を選択して固定電圧を電源電圧制御部に入力することで、電源電圧制御部をＤＣ−ＤＣ変換器として動作させることができ、高周波電力増幅器に電源電圧制御部を通して固定電圧を与えることが可能となる。このため、例えば、振幅変調成分が無い変調方式の信号を扱う場合などに、高周波電力増幅器に電源として固定電圧を与えて対応することができ、各種変調方式に対応することが可能である。またこの場合、複数の変調方式においてデルタシグマ変調を行う電源電圧制御部を共用できる。
また、本発明の一つの態様においては、前記高周波電力増幅部を、スイッチング動作モードと線形動作モードとを有する構成とし、電源電圧制御部がＤＣ−ＤＣ変換器として動作するときに高周波電力増幅部を線形動作モードへ切り替えるようにする。
この構成により、例えば、電源電圧制御部に固定電圧を入力してＤＣ−ＤＣ変換器として動作させることで、高周波電力増幅器に電源として固定電圧を与えるとともに、高周波電力増幅器を線形動作させることが可能となる。これにより、高周波電力増幅器の前段で振幅変調する場合にも対応でき、前段で振幅変調された信号を高周波電力増幅器で線形増幅することができる。
また、本発明の一つの態様においては、前記電源電圧制御部に、前記低域通過フィルタのアナログ出力をディジタル信号に変換するＡＤ変換器、をさらに設け、かつ前記補償器によって、前記ＡＤ変換器の出力の一部を補償してフィードバックし、かつ前記加算器、前記積分器、前記量子化器及び前記補償器を、ディジタル回路で構成するようにする。
この構成により、電源電圧制御部をディジタル化することにより、素子バラツキなどの影響を受け難くなり、この結果デルタシグマ変調の特性を一定に保つことができ、装置の動作特性を揃えることが可能となる。
また、本発明の一つの態様においては、前記電源電圧制御部が、前記低域通過フィルタから前記加算器へ向かう負帰還ループに減衰率の可変機能を有する可変減衰器を備えた構成とし、かつ前記量子化器を、出力レベルの可変機能を有する可変出力量子化器により構成し、前記可変出力量子化器の出力レベルと前記可変減衰器の減衰率の積が一定となるように動作させるようにする。
この構成により、電源電圧制御部の出力を量子化器の出力で変えることができるので、Ｓ／Ｎ比の低下を抑えつつ、電源電圧制御部から出力される制御信号、ひいては高周波電力増幅器の出力信号のダイナミックレンジを拡大することが可能となる。
以上説明したように本発明によれば、高周波電力増幅動作を安定に行うことが可能でかつその出力の歪を低減することが可能な増幅装置を実現できる。また、高周波電力増幅器に固定電圧を与えて各種変調方式に対応することが可能な増幅装置を実現できる。
本明細書は、２００３年７月２５日出願の特願２００３−２８０２５６、２００３年９月２９日出願の特願２００３−３３６８０１及び２００４年２月２４日出願の特願２００４−４８３４１に基づく。その内容はすべてここに含めておく。
【産業上の利用可能性】  本発明の増幅装置は、例えばポーラ変調方式の無線送信機等に適用して好適なものである。
【図１】
2005011109.tif 000003
【図２】
2005011109.tif 000004
【図３】
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【図４】
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2005011109.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
2005011109.tif 000010
【図９】
2005011109.tif 000011
【図１０】
2005011109.tif 000012
【図１１】
2005011109.tif 000013
【図１２】
2005011109.tif 000014
【図１３】
2005011109.tif 000015
【図１４】
2005011109.tif 000016
【図１５】
2005011109.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成17年7月29日(2005.7.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の入力信号を増幅する非線形型の高周波電力増幅器と、第２の入力信号に基づいて前記高周波増幅器の電源電圧を制御するための制御信号を形成する電源電圧制御部とを有し、前記高周波電力増幅器によって前記第１の入力信号の信号レベルを前記第２の入力信号に応じたレベルに増幅する増幅装置であって、
前記電源電圧制御部は、
前記第２の入力信号と負帰還信号とを加算する加算器と、前記加算器の出力を積分する積分器と、前記積分器の出力を所定の閾値に応じて量子化する量子化器と、前記量子化器の出力から量子化雑音を除去する低域通過フィルタと、前記低域通過フィルタの逆特性またはこれを近似した特性を有し前記負帰還信号の帰還量を補償する補償器と、を有する
増幅装置。
【請求項２】
前記補償器は、前記低域通過フィルタから前記加算器へ向かう負帰還ループ内に設けられ、前記低域通過フィルタの出力の一部を補償してフィードバックする、請求項１記載の増幅装置。
【請求項３】
前記補償器は、前記加算器から前記低域通過フィルタへ向かうメインループ内に設けられ、前記加算器の出力の一部を補償する、請求項１記載の増幅装置。
【請求項４】
前記電源電圧制御部は、前記高周波電力増幅部の出力から前記第２の入力信号成分を抽出する検波器、をさらに備え、
前記補償器は、前記検波器の出力の一部を補償してフィードバックする
請求項１記載の増幅装置。
【請求項５】
前記量子化器は、複数の量子化器を有してなるポリフェーズ量子化器により構成されている、請求項１記載の増幅装置。
【請求項６】
前記電源電圧制御部は、前記第２の入力信号又は固定電圧のいずれか一方を選択的に入力する入力選択手段、をさらに備え、
前記入力選択手段の入力切り替えに応じて前記電源電圧制御部の動作をＤ級増幅器としての動作とＤＣ−ＤＣ変換器としての動作とに切り替える
請求項１記載の増幅装置。
【請求項７】
前記高周波電力増幅部は、スイッチング動作モードと線形動作モードとを有し、前記電源電圧制御部がＤＣ−ＤＣ変換器として動作するときに線形動作モードを行う
請求項６記載の増幅装置。
【請求項８】
前記電源電圧制御部は、前記低域通過フィルタのアナログ出力をディジタル信号に変換するＡＤ変換器、をさらに備え、
前記補償器は、前記ＡＤ変換器の出力の一部を補償してフィードバックし、
前記加算器、前記積分器、前記量子化器、および前記補償器は、ディジタル回路で構成される
請求項１記載の増幅装置。
【請求項９】
前記電源電圧制御部は、前記低域通過フィルタから前記加算器へ向かう負帰還ループに減衰率の可変機能を有する可変減衰器を備え、
前記量子化器は、出力レベルの可変機能を有する可変出力量子化器により構成され、
前記可変出力量子化器の出力レベルと前記可変減衰器の減衰率の積が一定となるように動作させる
請求項１記載の増幅装置。
【請求項１０】
前記可変出力量子化器は、出力トランジスタスイッチと電源レギュレータとを備え、
前記出力トランジスタスイッチの電源電圧を、前記電源レギュレータにより変化させる
請求項９記載の増幅装置。
【請求項１１】
前記増幅装置は、ポーラ変調送信機に設けられ、
前記第１の入力信号は、ベースバンド変調信号の位相変調信号によってキャリア周波数を変調した位相変調高周波信号であり、
前記第２の入力信号は、前記ベースバンド変調信号の振幅変調信号である
請求項１記載の増幅装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線送信機に用いられる増幅装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の線形送信変調器の設計においては、一般に効率と線形性との間にトレードオフの関係がある。しかし、最近では、ポーラ変調を用いることで線形送信変調器において高効率と線形性とを両立可能とした技術が提案されている。
【０００３】
図１はポーラ変調を適用した線形送信変調器の構成例を示したブロック図である。図示しない振幅位相分離部によってベースバンド変調信号から分離されたベースバンド振幅変調信号（例えば√Ｉ２＋Ｑ２）１０１が、高周波電力増幅器１０２の電源電圧を制御するための制御信号を形成する電源電圧制御部１０５に入力される。電源電圧制御部１０５によって形成された制御信号は、高周波電力増幅器１０２に送出される。
【０００４】
高周波電力増幅器１０２には、位相変調高周波信号１０３が入力される。位相変調高周波信号１０３は、先ずベースバンド変調信号の位相成分（例えば、変調シンボルとＩ軸のなす角度）が振幅位相分離部（図示せず）によって分離され、この位相成分によってキャリア周波数信号が変調されることにより得られたものである。
【０００５】
高周波電力増幅器１０２は非線形増幅器でなり、電源電圧制御部１０５からの制御信号に応じて電源電圧値が設定されるようになされている。これにより、高周波電力増幅器１０２からは、電源電圧値と位相変調高周波信号１０３を掛け合わされた信号が高周波電力増幅器１０２の利得分だけ増幅されてなる送信出力信号１０４が出力される。送信出力信号１０４はアンテナ（図示せず）から送信される。
【０００６】
このようにポーラ変調方式を用いると、高周波電力増幅器１０２に入力される位相変調高周波信号１０３を、振幅方向の変動成分をもたない定包絡線信号とすることができるため、高周波電力増幅器１０２として高効率の非線形増幅器を用いることができるようになる。
【０００７】
ところで、電源電圧制御部１０５は、効率を最大にするため、その出力段としてＤ級増幅器を有するスイッチングモード電源を使って実現されることが多い。通常のスイッチングモード電源はパルス幅変調を利用して実現されていることが多く、そのような電源の出力は、Ｈｉ（ハイレベル）／Ｌｏ（ローレベル）の比率がベースバンド振幅変調信号１０１を表す矩形波となっている。
【０００８】
ところが、電源電圧制御部１０５においてパルス幅変調を行うと、送信出力信号に相互変調歪が発生する。これを解決するための技術として、図２に示すように、電源電圧制御部１０５を、加算器１２１と、量子化器１２２と、低域通過フィルタ１２３と、補償器１２５と、減衰器１２４とからなるデルタ変調回路構成とし、ベースバンド振幅変調信号１０１をデルタ変調して高周波電力増幅器１０２に供給するものがある（例えば、特許文献１参照）。これにより、スイッチングモード電源をデルタ変調し、このデルタ変調の負帰還ループにより送信出力信号１０４に現れる歪を改善することができる。
【０００９】
さらに、図３に示すように、電源電圧制御部１０５を、ポリフェーズ量子化器１２６を使用したデルタ変調器構成としたものも提案されている（例えば、特許文献２参照）。ポリフェーズ量子化器１２６は、図４に示すように、Ｎ個の量子化器（１〜Ｎ）で構成され、各量子化器はサンプリングレートの（１／Ｎ）の速度で、（３６０／Ｎ）度ずつ位相がずれて動作し、各量子化器出力を合成器１２８により合成して（Ｎ＋１）値で出力するものである。
【００１０】
図５Ａ〜図５Ｅはこのポリフェーズ量子化器１２６の波形（Ｎ＝４の場合）を示したものである。ポリフェーズ量子化器１２６の波形は図５Ａで示す形をしており、図５Ｂ〜図５Ｅで示したような複数の量子化器の出力の合成波となっている。このようなポリフェーズ量子化器１２６を使用することで、各量子化器の速度を低減することができるので、量子化器への要求条件を緩和することができ、電源電圧制御部１０５においてより広帯域な振幅変調が可能になる。
【００１１】
しかしながら、デルタ変調はＤＣ（直流）成分を伝送できないために、電源電圧制御部１０５から固定電圧（ＤＣ成分）を出力することができない。すなわち、デルタ変調を用いた場合は高周波電力増幅器１０２の電源として固定電圧を与えることが困難である。そのため、例えば複数の変調方式に対応できる送信変調器を実現しようとした場合、振幅変調信号が無い変調方式（ＧＳＭ方式など）では電源電圧制御部を共用することができなくなる。また、高周波電力増幅器１０２の前段で振幅変調しなければならない場合、高周波電力増幅器１０２をスイッチング動作から線形動作に切り替えなければならないが、そのときに高周波電力増幅器１０２の電源として固定電圧を与えることが困難である。
【００１２】
そこで、図６に示すように、電源電圧制御部１０５を、加算器１３１と、１３２と、積分器１３３と、量子化器１３４と、低域通過フィルタ１３５と、減衰器１３６、１３７と、位相補償器１３８とからなるデルタシグマ変調器構成としたものも提案されている（例えば、特許文献３参照）。この構成によれば、ベースバンド振幅変調信号１０１をデルタシグマ変調して高周波電力増幅器１０２に供給するので、パルス幅変調の代わりにデルタシグマ変調を利用してＤＣ成分を伝送できるようになる。
【００１３】
この図６の例では、デルタシグマ変調部の負帰還ループとあわせて、デルタシグマ変調による量子化雑音を除去する低域通過フィルタ１３５の出力を位相補償器（低域通過フィルタの位相特性を相殺する特性を有する）１３８に通してからデルタシグマ変調部の入力にフィードバックする、２重ループ構成としている。これにより、低域通過フィルタ１３５で発生する歪を改善している。
【特許文献１】特開平１０−２５６８４３号公報
【特許文献２】特開２００１−１５６５５４号公報
【特許文献３】特開２０００−３０７３５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、上記のデルタシグマ変調を用いた電源電圧制御部１０５では、２重ループ構成のため、各ループのループ利得を適切に配分する必要があり、ループが１つの場合よりも帰還による不安定性が増加する欠点があった。
【００１５】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、高周波電力増幅動作を安定に行うことが可能でかつその出力の歪を低減することが可能な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】
【００１６】
かかる課題を解決するため本発明は、高周波電力増幅器の電源電圧制御部に、ベースバンド振幅変調信号と負帰還信号とを加算する加算器と、加算器の出力を積分する積分器と、積分器の出力を量子化する量子化器と、量子化器の出力から量子化雑音を除去する低域通過フィルタとに加えて、低域通過フィルタの逆特性またはこれを近似した特性を有し負帰還信号の帰還量を補償する補償器と設けるようにした。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、高周波電力増幅動作を安定に行うことが可能でかつその出力の歪を低減することが可能な増幅装置を実現できる。また、高周波電力増幅器に固定電圧を与えて各種変調方式に対応することが可能な増幅装置を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】
以下の実施の形態では、本発明の増幅装置を、送信装置における高効率型の線形送信変調器に適用した構成例を示す。本実施形態における線形送信変調器は、ポーラ変調方式により無線送信を行う無線機に搭載されている。実際上、本発明の増幅装置は、例えば、移動体通信システムの携帯端末装置、又はこの携帯端末装置と無線通信を行う基地局装置などに用いられる。
【００２０】
（第１の実施形態）
図７は本発明の第１の実施形態における線形送信変調器の構成を示すブロック図である。
【００２１】
本実施形態の線形送信変調器は、ベースバンド変調信号１００を振幅変調成分（例えば√Ｉ２＋Ｑ２）であるベースバンド振幅変調信号１０１と位相変調成分（例えば、変調シンボルとＩ軸のなす角度）であるベースバンド位相変調信号１０２とに分離する振幅位相分離部３と、ベースバンド位相変調信号１０２により高周波信号を位相変調して位相変調高周波信号１０３に変換する周波数シンセサイザ４と、周波数シンセサイザ４の出力の位相変調高周波信号１０３を増幅する非線形型の高周波電力増幅器２と、ベースバンド振幅変調信号１０１に基づいて高周波電力増幅器２の電源電圧を制御するための制御信号（この実施形態の場合、デルタシグマ変調信号）Ｓ１を形成する電源電圧制御部２００とを有する。
【００２２】
電源電圧制御部２００は、デルタシグマ変調器構成でなり、ベースバンド振幅変調信号１０１をデルタシグマ変調することでデルタシグマ変調信号Ｓ１を得、これを高周波電力増幅器２の電源電圧制御信号として出力する。この電源電圧制御部２００は、加算器１１と、加算器１１の出力を積分する積分器１２と、積分器１２の出力を所定のしきい値に応じて量子化する量子化器１３と、量子化器１３の出力に含まれる量子化雑音を除去する低域通過フィルタ１４と、低域通過フィルタ１４の出力をフィードバックする際の帰還量を補償する補償器１５と、補償器１５の出力をベースバンド振幅変調信号１０１のレベルに合わせて加算器１１に出力する減衰器１６とを有して構成されている。電源電圧制御部２００の各要素は、アナログ回路で実現してもよいし、ディジタル回路で実現してもよい。
【００２３】
次に、第１の実施形態の線形送信変調器の動作について説明する。ベースバンド変調信号１００は、振幅位相分離部３によりベースバンド振幅変調信号１０１とベースバンド位相変調信号１０２とに分離される。そして、ベースバンド振幅変調信号１０１は電源電圧制御部２００に入力され、ベースバンド位相変調信号１０２は周波数シンセサイザ４に入力される。
【００２４】
電源電圧制御部２００の加算器１１は、入力されるベースバンド振幅変調信号１０１と帰還ループに設けられた減衰器１６の出力とを加算（実際は負帰還のため減算）する。積分器１２は加算器１１の出力を積分し、量子化器１３は積分器１２の出力を所定のしきい値に応じて量子化する。低域通過フィルタ１４は、量子化器１３の出力に含まれる量子化雑音を除去する。低域通過フィルタ１４の出力はデルタシグマ変調信号Ｓ１として高周波電力増幅器２に送出されると共に、負帰還ループに設けられた補償器１５に送出される。補償器１５は低域通過フィルタ１４の出力をフィードバックするための補償値を生成し、これを減衰器１６に送出する。減衰器１６は、補償値を所定レベルに減衰させてベースバンド振幅変調信号１０１のレベルに合わせてから負帰還信号として加算器１１に出力する。このとき、電源電圧制御部２００は通常のＤ級増幅器として動作する。
【００２５】
一方、周波数シンセサイザ４は、入力されるベースバンド位相変調信号１０２で高周波信号を位相変調して位相変調高周波信号１０３に変換し、これを高周波電力増幅器２に出力する。
【００２６】
高周波電力増幅器２は、電源電圧制御信号であるデルタシグマ変調信号Ｓ１に応じて電源電圧を設定し、設定した電源電圧で位相変調高周波信号１０３を増幅する。これは換言すれば、位相変調高周波信号１０３に電源電圧制御部２００から与えられるデルタシグマ変調信号Ｓ１を掛け合わせて合成することに相当する。
【００２７】
この実施形態の電源電圧制御部２００では、補償器１５によって低域通過フィルタ１４の逆特性を与えることで、低域通過フィルタ１４をデルタシグマ変調の負帰還ループに入れても動作が成り立つようにしている。これにより、従来のように２重のフィードバックループを必要とせず、１つのフィードバックループでデルタシグマ変調器構成の電源電圧制御部２００を構成することができ、しかも、このデルタシグマ変調の負帰還ループによって低域通過フィルタ１４で発生する歪を改善することができる。このようにフィードバック回路を１ループ構成とすることにより、デルタシグマ変調の安定性を向上させることができ、これによって高周波電力増幅器２から出力される送信出力信号Ｓ２を安定化させることができる。また、デルタシグマ変調器構成の電源電圧制御部２００を用いてベースバンド振幅変調信号１０１をデルタシグマ変調して高周波電力増幅器２の電源電圧を制御するようにしたことにより、高周波電力増幅器２から出力される送信出力信号Ｓ２の歪を改善できる。
【００２８】
なお、補償器１５の特性は必ずしも低域通過フィルタ１４の逆特性と完全に一致させる必要はなく、逆特性を近似したものでもよい。低域通過フィルタはＬＣフィルタとして構成されることが多く、次数としては２次のフィルタになるが、逆特性を１次の特性として近似してもよい。このように構成することで、デルタシグマ変調の負帰還ループにより、低域通過フィルタ１４で発生する歪を改善することができる。
【００２９】
（第２の実施形態）
図７との対応部分に同一符号を付して示す図８は、本発明の第２の実施形態における電源電圧制御部の構成を示す。この実施形態の電源電圧制御部３００も第１の実施形態と同様に基本的にはデルタシグマ変調器構成でなるが、その構成が第１の実施形態と一部異なる。
【００３０】
電源電圧制御部３００は、補償器１５を帰還ループではなく加算器１１と積分器１２の間に備え、加算器１１の出力を補償器１５によって補償し、補償器１５の出力を積分器１２によって積分する構成としている。その他は第１の実施形態と同様である。
【００３１】
一般に、負帰還ループの回路規模が増大すると、信号が帰還する経路が長くなり、発振などが生じて回路が不安定になることがある。そこで本実施形態では、第１の実施形態では負帰還ループに設けられていた補償器１５を加算器１１と積分器１２との間に設ける。これにより、負帰還ループの回路規模を削減することができる。補償器１５の位置が異なるものの、第１の実施形態と第２の実施形態とでは、ループ利得はほぼ同じになる。
【００３２】
さらに、補償器１５、積分器１２、および量子化器１３は、低域通過フィルタ１４および減衰器１６に比較して容易に集積化することができ、本実施形態のように補償器１５をメインループに設けても、回路全体の規模が増大することもない。
【００３３】
第２の実施形態によれば、負帰還ループには減衰器１６のみが設けられることになり、帰還ループの回路規模を削減することができる。
【００３４】
（第３の実施形態）
図７との対応部分に同一符号を付して示す図９は、本発明の第３の実施形態における電源電圧制御部の構成を示す。この実施形態の電源電圧制御部４００も第１の実施形態と同様に基本的にはデルタシグマ変調器構成でなるが、その構成が第１の実施形態と一部異なる。
【００３５】
電源電圧制御部４００は、包絡線検波器１７を備え、図７の第１の実施形態で示したように低域通過フィルタ１４の出力をフィードバックするのではなく、高周波電力増幅器２から出力される送信出力信号Ｓ２から包絡線検波器１７によりベースバンド振幅変調信号を抽出し、これを補償器１５および減衰器１６を介して加算器１１にフィードバックする。その他は第１の実施形態と同様である。
【００３６】
第３の実施形態によれば、高周波電力増幅器２の出力から入力段の加算器１１にフィードバックされるデルタシグマ変調の負帰還ループにより、低域通過フィルタ１４で発生する歪に加えて、高周波電力増幅器２で発生する歪をも改善することができる。他の効果は第１の実施形態で示した効果と同様である。
【００３７】
（第４の実施形態）
図７との対応部分に同一符号を付して示す図１０は、本発明の第４の実施形態における電源電圧制御部の構成を示す。この実施形態の電源電圧制御部５００も第１の実施形態と同様に基本的にはデルタシグマ変調器構成でなるが、その構成が第１の実施形態と一部異なる。
【００３８】
電源電圧制御部５００は、ＡＤ変換器１８を備え、低域通過フィルタ１４の出力をＡＤ変換器１８によってＡＤ（アナログ−ディジタル）変換した後、補償器１５および減衰器１６を介して加算器１１にフィードバックする。このため、本実施形態では、電源電圧制御部５００の加算器１１、積分器１２、量子化器１３、補償器１５、減衰器１６をディジタル回路で実現している。その他は第１の実施形態と同様である。
【００３９】
第４の実施形態によれば、ベースバンド変調信号をディジタル的に処理することが可能となり、電源電圧制御部５００を素子バラツキなどの影響を受けにくい特性が一定なものにすることができる。これにより、高周波電力増幅器２の動作特性を揃えて仕様どおりの送信出力信号Ｓ２を得ることができる。
【００４０】
なお、上記実施形態では低域通過フィルタ１４の出力側にＡＤ変換器１８を設けているが、図９に示した第３の実施形態の包絡線検波器１７の出力側にＡＤ変換器を設けても同様に電源電圧制御部４００をディジタル化でき、同様の効果が得られる。
【００４１】
（第５の実施形態）
図７との対応部分に同一符号を付して示す図１１は、本発明の第５の実施形態における電源電圧制御部の構成を示す。この実施形態の電源電圧制御部６００も第１の実施形態と同様に基本的にはデルタシグマ変調器構成でなるが、その構成が第１の実施形態と一部異なる。
【００４２】
電源電圧制御部６００は、量子化器としてポリフェーズ量子化器１９が設けられている。その他は第１の実施形態と同様である。ポリフェーズ量子化器１９は、図４に示したものと同様、Ｎ個の量子化器（１〜Ｎ）で構成され、各量子化器はサンプリングレートの（１／Ｎ）の速度で、（３６０／Ｎ）度ずつ位相がずれて動作し、各量子化器出力を合成器により合成して（Ｎ＋１）値で出力するものである。
【００４３】
第５の実施形態によれば、第１の実施形態の量子化器１３に代えてポリフェーズ量子化器１９を用いるようにしたことにより、第１の実施形態での効果に加えて、各量子化器の速度を低減することによって、量子化器への要求条件を緩和することができるため、信号帯域を広帯域化するなど、より広範囲な振幅変調を行うことが可能となる。
【００４４】
（第６の実施形態）
図７との対応部分に同一符号を付して示す図１２は、本発明の第６の実施形態における増幅装置の構成を示す。
【００４５】
第６の実施形態の増幅装置は、入力選択手段の一例に相当する選択回路７００を備え、デルタシグマ変調器構成でなる電源電圧制御部２００（電源電圧制御部としては第１〜第５の実施形態または後述する第８の実施形態のどの構成を適用してもよい）の入力信号として、ベースバンド振幅変調信号１０１又は固定電圧Ｖｆｉｘのいずれかを選択回路７００により選択する。選択回路７００は、使用する変調方式における振幅変調の有無を指定する変調モード切り替え制御信号Ｓ７によって、電源電圧制御部２００の入力信号を切り替える。
【００４６】
この第６の実施形態では、複数の変調方式に対応できる送信変調器を実現しようとした場合に、振幅変調信号がない変調方式（ＧＳＭ方式など）に対しては、変調モード切り替え制御信号Ｓ７によって選択回路７００の入力選択を切り替え、固定電圧Ｖｆｉｘを電源電圧制御部２００に入力することにより、電源電圧制御部２００をＤＣ−ＤＣ変換器として動作させる。すなわち、入力のベースバンド信号が位相変調信号のみの場合は電源電圧制御部２００をＤＣ−ＤＣ変換器として動作させ、ベースバンド信号に位相変調信号と振幅変調信号とが含まれる場合は電源電圧制御部２００をＤ級増幅器として動作させる。
【００４７】
第６の実施形態によれば、デルタシグマ変調器構成でなる電源電圧制御部に、ベースバンド振幅変調信号を入力するか又は固定電圧を入力するかを、変調方式に応じて切り替えるようにしたことにより、電源電圧制御部を通常のＤ級増幅器としての動作からＤＣ−ＤＣ変換器としての動作に切り替えることができるようになる。これにより、高周波電力増幅器２の電源電圧を固定電圧とすることも可能となるので、振幅変調信号がない変調方式などにも対応可能となり、各種の変調方式に対応することができる。このように本実施形態では電源電圧制御部でＤＣ成分でなるデルタシグマ変調信号Ｓ８を形成できるため、複数の変調方式、例えば振幅変調信号がない変調方式（ＧＳＭ方式など）に対しても、電源電圧制御部を共用することができるようになる。
【００４８】
（第７の実施形態）
図７との対応部分に同一符号を付して示す図１３は、本発明の第７の実施形態における増幅装置の構成を示す。
【００４９】
第７の実施形態の増幅装置は、選択回路７００を備えるとともに、２つの動作モードを持つ２モード型の高周波電力増幅器８００を有する。選択回路７００は、動作モードを指定する動作モード切り替え制御信号Ｓ９によって、電源電圧制御部２００の入力信号を切り替える。また、高周波電力増幅器８００は、動作モード切り替え制御信号Ｓ９によって、スイッチング動作または線形動作のいずれかの動作モードに切り替わる。この構成により、動作モード切り替え制御信号Ｓ９によって、高周波電力増幅器８００をスイッチング動作させるか、或いは、線形動作させるかの切り替え制御が可能となっている。
【００５０】
この第７の実施形態では、高周波電力増幅器８００の前段で位相変調高周波信号１０３を振幅変調しなければならない場合に、動作モード切り替え制御信号Ｓ９によって選択回路７００の入力選択を切り替え、固定電圧Ｖｆｉｘを電源電圧制御部２００に入力することにより、高周波電力増幅器８００に定電圧のデルタシグマ変調信号Ｓ８を与える。そして、高周波電力増幅器８００の動作モードをスイッチング動作から線形動作に切り替えて線形増幅器として動作させる。すなわち、電源電圧制御部２００をＤＣ−ＤＣ変換器として動作させるときは高周波電力増幅器８００を線形動作させ、電源電圧制御部２００をＤ級増幅器として動作させるときは高周波電力増幅器８００をスイッチング動作させる。
【００５１】
第７の実施形態によれば、デルタシグマ変調器構成でなる電源電圧制御部に、ベースバンド振幅変調信号を入力するか又は固定電圧を入力するかを、２モード型の高周波電力増幅器のモードに連動させて切り替えるようにしたことにより、高周波電力増幅器がスイッチングモード及び線形モードのどちらのモードで動作する場合であっても、各モードに適合した適切な電源電圧制御を行うことができるようになる。この結果、高周波電力増幅器の前段で位相変調高周波信号１０３を振幅変調する場合にも対応することができる。
【００５２】
（第８の実施形態）
図７との対応部分に同一符号を付して示す図１４は、本発明の第８の実施形態における電源電圧制御部の構成を示す。
【００５３】
第８の実施形態の電源電圧制御部９００は、量子化器として可変出力量子化器９０１を有するとともに、減衰器として可変減衰器９０２を有する。その他は第１の実施形態と同様である。
【００５４】
可変出力量子化器９０１は、高周波電力増幅器２の利得を指定する利得制御信号Ｓ１０によって、出力レベルを変化させる。可変減衰器９０２は、利得制御信号Ｓ１０によって、デルタシグマ変調の負帰還ループのループ利得が一定となるように減衰率を変化させる。すなわち、可変減衰器９０２の減衰率は、利得制御信号Ｓ１０に基づき、可変出力量子化器９０１の出力レベルと可変減衰器９０２の減衰率の積が一定となるように設定される。
【００５５】
ここで可変出力量子化器９０１の構成例を図１５に示す。なお図１５では、図１４と同一部分には同一の記号を付す。図１５において可変出力量子化器９０１は、量子化器９０３と、スイッチドライバ９０４と、出力トランジスタスイッチ９０５と、電源レギュレータ９０６とから構成される。電源レギュレータ９０６は利得制御信号Ｓ１０によって出力トランジスタスイッチ９０５の電源電圧を変化させる。これにより出力トランジスタスイッチ９０５の最大出力電圧が変化することで電源電圧制御部９００からのデルタシグマ変調信号Ｓ１１の信号レベルが変えられる。
【００５６】
ここで、一般に、ベースバンド振幅変調信号１０１そのものを利得に応じて変化させ同様にデルタシグマ変調器構成の電源電圧制御部の出力レベルを変化させた場合には、デルタシグマ変調による量子化ノイズに対して変調信号レベルが低下するのでＳ／Ｎ比が低下する。これに対し、この実施形態のように、可変出力量子化器９０１でデルタシグマ変調信号Ｓ１１の信号レベルを変化させた場合には、量子化ノイズと変調信号の両方が変化するので前者に比べてＳ／Ｎ比の低下を抑えることができる。
【００５７】
第８の実施形態によれば、電源電圧制御部９００から出力するデルタシグマ変調信号の信号レベルを変化させる可変出力量子化器９０１を設け、デルタシグマ変調信号の信号レベルを量子化器の出力で変えるようにしたことにより、Ｓ／Ｎ比の低下を抑えつつ、デルタシグマ変調信号Ｓ１１のダイナミックレンジを拡大することが可能となる。
【００５８】
上述したように本実施形態によれば、高周波増幅器の電源電圧を制御するための制御信号を形成する電源電圧制御部を、デルタシグマ変調器構成としたことにより、デルタシグマ変調の負帰還ループにより歪を低減できる。加えて、電源電圧制御部を１ループ負帰還回路のデルタシグマ変調構成としているため、高周波電力増幅器における高周波電力増幅動作を安定に行うことができる高効率の増幅装置を実現可能である。
【００５９】
また、本実施形態の電源電圧制御部はＤＣ成分でなるデルタシグマ変調信号も形成できるため、複数の変調方式に対応できる増幅装置を実現しようとした場合、振幅変調信号がない変調方式（ＧＳＭ方式など）でも電源電圧制御部を共用することができる。よって、各種変調方式に対応可能である。また、高周波電力増幅器の前段で振幅変調しなければならない場合でも、高周波電力増幅器をスイッチング動作から線形動作に切り替えると共に高周波電力増幅器の電源電圧を固定電圧とすることができ、電力増幅前段での振幅変調にも対応することができる。
【００６０】
なお上記実施形態では、本発明による増幅装置をポーラ変調方式の送信機に適用した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、第１の入力信号を増幅する非線形型の高周波電力増幅器と、第２の入力信号に基づいて高周波増幅器の電源電圧を制御するための制御信号を形成する電源電圧制御部とを有し、高周波電力増幅器によって第１の入力信号の信号レベルを第２の入力信号に応じたレベルに増幅する増幅装置に広く適用することができる。
【００６１】
本発明は、上述した実施の形態に限定されずに、種々変更して実施することができる。
【００６２】
本発明の増幅装置の一つの態様においては、第１の入力信号を増幅する非線形型の高周波電力増幅器と、第２の入力信号に基づいて高周波増幅器の電源電圧を制御するための制御信号を形成する電源電圧制御部とを有し、高周波電力増幅器によって第１の入力信号の信号レベルを第２の入力信号に応じたレベルに増幅する増幅装置において、電源電圧制御部を、第２の入力信号と負帰還信号とを加算する加算器と、加算器の出力を積分する積分器と、積分器の出力を所定の閾値に応じて量子化する量子化器と、量子化器の出力から量子化雑音を除去する低域通過フィルタと、低域通過フィルタの逆特性またはこれを近似した特性を有し負帰還信号の帰還量を補償する補償器と、を有する構成とする。
【００６３】
この構成により、電源電圧制御部を１つの負帰還ループによって構成できるため、第２の入力信号のデルタシグマ変調を安定に行うことができるとともに、デルタシグマ変調の負帰還ループによって低域通過フィルタで発生する歪を改善できる。これによって、高周波電力増幅器の増幅動作を安定に行うことができるとともに、出力の歪を低減することが可能となる。
【００６４】
また、本発明の一つの態様においては、前記補償器を、前記低域通過フィルタから前記加算器へ向かう負帰還ループ内に設け、前記低域通過フィルタの出力の一部を補償してフィードバックする。
【００６５】
この構成では、電源電圧制御部において低域通過フィルタの出力からフィードバックする負帰還ループを持つとともに、低域通過フィルタの出力を、この低域通過フィルタの逆特性またはこれを近似した特性を有する補償器に入力して負帰還信号の帰還量を補償するので、電源電圧部を１つの負帰還ループによって構成可能となる。これにより、第２の入力信号のデルタシグマ変調を安定に行って高周波電力増幅器の動作を安定化できる。
【００６６】
また、本発明の一つの態様においては、前記補償器を、前記加算器から前記低域通過フィルタへ向かうメインループ内に設け、前記加算器の出力の一部を補償するようにする。
【００６７】
この構成では、電源電圧制御部において補償器を負帰還ループではなくメインループに設けたので、負帰還ループの回路規模を削減でき、これにより回路の発振などを防止することができ、第２の入力信号のデルタシグマ変調を安定に行って高周波電力増幅器の動作を安定化できる。
【００６８】
また、本発明の一つの態様においては、前記量子化器を、複数の量子化器を有してなるポリフェーズ量子化器により構成する。
【００６９】
この構成では、電源電圧制御部における量子化器として複数の量子化器を有してなるポリフェーズ量子化器を用いたため、例えば各量子化器の速度を低減できるなど、量子化器への要求条件を緩和することができ、より広範囲なデルタシグマ変調を行うことが可能となる。
【００７０】
また、本発明の一つの態様においては、前記電源電圧制御部に前記第２の入力信号と固定電圧とのいずれか一方を選択的に入力する入力選択手段、をさらに備え、前記入力選択手段の入力切り替えに応じて前記電源電圧制御部の動作をＤ級増幅器としての動作とＤＣ−ＤＣ変換器としての動作とに切り替えるようにする。
【００７１】
この構成により、例えば、入力選択手段で固定電圧を選択して固定電圧を電源電圧制御部に入力することで、電源電圧制御部をＤＣ−ＤＣ変換器として動作させることができ、高周波電力増幅器に電源電圧制御部を通して固定電圧を与えることが可能となる。このため、例えば、振幅変調成分が無い変調方式の信号を扱う場合などに、高周波電力増幅器に電源として固定電圧を与えて対応することができ、各種変調方式に対応することが可能である。またこの場合、複数の変調方式においてデルタシグマ変調を行う電源電圧制御部を共用できる。
【００７２】
また、本発明の一つの態様においては、前記高周波電力増幅部を、スイッチング動作モードと線形動作モードとを有する構成とし、電源電圧制御部がＤＣ−ＤＣ変換器として動作するときに高周波電力増幅部を線形動作モードへ切り替えるようにする。
【００７３】
この構成により、例えば、電源電圧制御部に固定電圧を入力してＤＣ−ＤＣ変換器として動作させることで、高周波電力増幅器に電源として固定電圧を与えるとともに、高周波電力増幅器を線形動作させることが可能となる。これにより、高周波電力増幅器の前段で振幅変調する場合にも対応でき、前段で振幅変調された信号を高周波電力増幅器で線形増幅することができる。
【００７４】
また、本発明の一つの態様においては、前記電源電圧制御部に、前記低域通過フィルタのアナログ出力をディジタル信号に変換するＡＤ変換器、をさらに設け、かつ前記補償器によって、前記ＡＤ変換器の出力の一部を補償してフィードバックし、かつ前記加算器、前記積分器、前記量子化器及び前記補償器を、ディジタル回路で構成するようにする。
【００７５】
この構成により、電源電圧制御部をディジタル化することにより、素子バラツキなどの影響を受け難くなり、この結果デルタシグマ変調の特性を一定に保つことができ、装置の動作特性を揃えることが可能となる。
【００７６】
また、本発明の一つの態様においては、前記電源電圧制御部が、前記低域通過フィルタから前記加算器へ向かう負帰還ループに減衰率の可変機能を有する可変減衰器を備えた構成とし、かつ前記量子化器を、出力レベルの可変機能を有する可変出力量子化器により構成し、前記可変出力量子化器の出力レベルと前記可変減衰器の減衰率の積が一定となるように動作させるようにする。
【００７７】
この構成により、電源電圧制御部の出力を量子化器の出力で変えることができるので、Ｓ／Ｎ比の低下を抑えつつ、電源電圧制御部から出力される制御信号、ひいては高周波電力増幅器の出力信号のダイナミックレンジを拡大することが可能となる。
【００７８】
本明細書は、２００３年７月２５日出願の特願２００３−２８０２５６、２００３年９月２９日出願の特願２００３−３３６８０１及び２００４年２月２４日出願の特願２００４−４８３４１に基づく。その内容はすべてここに含めておく。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明の増幅装置は、例えばポーラ変調方式の無線送信機等に適用して好適なものである。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】従来の増幅装置の構成を示すブロック図
【図２】従来の電源電圧制御部の構成を示すブロック図
【図３】従来の電源電圧制御部の他の構成を示すブロック図
【図４】ポリフェーズ量子化器の構成を示すブロック図
【図５】図５Ａはポリフェーズ量子化器の後段に設けられた合成器の出力波形を示す図、図５Ｂ〜図５Ｅはポリフェーズ量子化器を構成する各量子化器の出力波形を示す図
【図６】従来のデルタシグマ変調器構成の電源電圧制御部の構成を示すブロック図
【図７】第１の実施形態における線形送信変調器の構成を示すブロック図
【図８】第２の実施形態における電源電圧制御部の構成を示すブロック図
【図９】第３の実施形態における電源電圧制御部の構成を示すブロック図
【図１０】第４の実施形態における電源電圧制御部の構成を示すブロック図
【図１１】第５の実施形態における電源電圧制御部の構成を示すブロック図
【図１２】第６の実施形態における増幅装置の構成を示すブロック図
【図１３】第７の実施形態における増幅装置の構成を示すブロック図
【図１４】第８の実施形態における電源電圧制御部の構成を示すブロック図
【図１５】第８の実施形態における可変出力量子化器の構成を示すブロック図
【国際調査報告】
2005011109.tif 000018
2005011109.tif 000019
2005011109.tif 000020
2005011109.tif 000021