(57)【要約】ＲＦ増幅器におけるブランチ信号の前歪み線形化方法であって、少なくとも１つの入力端子（２）に対して入力信号を供給し、配電回路（４）により、少なくとも１つの入力端子（２）に存在する入力信号の電力をブランチ信号として複数の並列なブランチ回路（１６，１８，２０）に対して分配し、少なくとも１つの非線形ブランチ回路（１８，２０）によって、ブランチ信号の位相パラメータおよび／または振幅パラメータを制御し、少なくとも１つの線形ブランチ回路（１６）によって、ブランチ信号の位相パラメータおよび／または振幅パラメータを制御し、電力合成回路（１２）によって、少なくとも１つの非線形ブランチ回路（１８，２０）の出力ブランチ信号と少なくとも１つの上記線形ブランチ回路（１６）の出力ブランチ信号とを合成し、電力合成回路（１２）の出力ブランチ信号を少なくとも１つの出力端子（１４）で供給する方法。また、ＲＦ増幅器における信号を線形化する前歪みユニットのための回路およびＲＦ増幅器における信号の前歪み線形化のレイアウトが開示されている。
2006504318.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＲＦ増幅器におけるブランチ信号の前歪み線形化方法であって、
少なくとも１つの入力端子に対して入力信号を供給するステップと、
配電回路により、少なくとも１つの前記入力端子に存在する前記入力信号をブランチ信号として複数の並列なブランチ回路に対して分配するステップと、
少なくとも１つの非線形ブランチ回路によって、前記ブランチ信号の位相パラメータおよび／または振幅パラメータを制御するステップと、
少なくとも１つの線形ブランチ回路によって、前記ブランチ信号の位相パラメータおよび／または振幅パラメータを制御するステップと、
電力合成回路によって、少なくとも１つの前記非線形ブランチ回路の出力信号と少なくとも１つの前記線形ブランチ回路の出力信号とを合成するステップと、
前記電力合成回路からの前歪みユニットの最終的な出力信号を少なくとも１つの出力端子において供給するステップと、
を含む方法。
【請求項２】
少なくとも１つの非線形ブランチ回路によって前記ブランチ信号の位相パラメータおよび／または振幅パラメータを制御する前記ステップは、
少なくとも１つの位相制御ユニットによってブランチ信号の位相を制御し、および／または、
少なくとも１つの線形振幅制御ユニットによってブランチ信号の振幅を制御し、および／または、
少なくとも１つの非線形振幅制御ユニットによってブランチ信号の振幅を制御する、
ことを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
少なくとも１つの線形ブランチ回路によって前記ブランチ信号の位相パラメータおよび／または振幅パラメータを制御する前記ステップは、
少なくとも１つの位相制御ユニットによってブランチ信号の位相変化を制御し、および／または、
少なくとも１つの線形振幅制御ユニットによってブランチ信号の振幅を制御する、
ことを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記線形振幅制御ユニットおよび／または前記非線形振幅制御ユニットは入力信号の電力レベルに応じて制御される、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記線形振幅制御ユニットおよび／または前記非線形振幅制御ユニットは外部の調整可能な値に応じて制御される、請求項２または３に記載の方法。
【請求項６】
前記線形ブランチ回路および／または前記非線形ブランチ回路はそれ自体の固有のＲＦ電力レベルを有しており、このＲＦ電力レベルからそれ自体の振幅および／または位相の前歪みが開始し、この前歪みが個々の非線形機能によって規定される、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前歪み線形化方法、特に線形化された電力モジュールの温度の補償方法であって、バリキャップがＡＭ／ＡＭ補償ループの制御された素子でありかつＡＭ／ＰＭ補償のための増幅器制御素子である方法において、
少なくとも１つの入力端子に対して入力信号を供給するステップと、
配電回路により、少なくとも１つの前記入力端子に存在する前記入力信号をブランチ信号として複数の並列なブランチ回路に対して分配するステップと、
少なくとも１つの非線形ブランチ回路によって、前記ブランチ信号の位相パラメータおよび／または振幅パラメータを制御するステップと、
少なくとも１つの線形ブランチ回路によって、前記ブランチ信号の位相パラメータおよび／または振幅パラメータを制御するステップと、
電力合成回路によって、少なくとも１つの前記非線形ブランチ回路の出力信号と少なくとも１つの前記線形ブランチ回路の出力信号とを合成するステップと、
前記電力合成回路からの前歪みユニットの最終的な出力信号を少なくとも１つの出力端子で供給するステップと、
を含む方法。
【請求項８】
ＲＦ増幅器における信号を線形化する前歪みユニットのための回路を備える電子装置であって、
入力信号を供給する少なくとも１つの入力端子と、
少なくとも１つの前記入力端子に存在する前記入力信号をブランチ信号として複数の並列なブランチ回路に対して分配する配電回路と、
前記ブランチ信号の位相パラメータおよび／または振幅パラメータを制御する少なくとも１つの非線形ブランチ回路と、
前記ブランチ信号の位相パラメータおよび／または振幅パラメータを制御する少なくとも１つの線形ブランチ回路と、
少なくとも１つの前記非線形ブランチ回路の出力信号と少なくとも１つの前記線形ブランチ回路の出力信号とを合成する電力合成回路と、
前記電力合成回路から前歪みユニットの出力信号を供給する少なくとも１つの出力端子と、
を備えている電子装置。
【請求項９】
前記非線形ブランチ回路は、
ブランチ信号の位相を制御する少なくとも１つの位相制御ユニット、および／または、
ブランチ信号の振幅を制御する少なくとも１つの線形振幅制御ユニット、および／または、
ブランチ信号の振幅を制御する少なくとも１つの非線形振幅制御ユニット、
を備えている、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記線形ブランチ回路は、
ブランチ信号の位相を制御する少なくとも１つの位相制御ユニット、および／または、
ブランチ信号の振幅を制御する少なくとも１つの線形振幅制御ユニット、
を備えている、請求項８に記載の装置。
【請求項１１】
前記非線形振幅制御ユニットが少なくとも１つの非線形素子と少なくとも１つの増幅器とを備えている、請求項９に記載の装置。
【請求項１２】
前記線形振幅制御ユニットがゲイン制御増幅器および／または減衰器および／または抵抗および／または散逸送信ラインおよび／または制御可能な抵抗部品である、請求項１０に記載の装置。
【請求項１３】
前記線形ブランチ回路および／または前記非線形ブランチ回路が出力端子にフィルタリング回路を有している、請求項８から１２のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１４】
前記位相制御ユニットが少なくとも１つの送信ラインまたは少なくとも１つの制御された抵抗素子を備えている、請求項８に記載の装置。
【請求項１５】
前記回路が半導体デバイスと一体化されている、請求項８から１２のいずれか一項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、前歪み線形化に関し、特に、前歪み線形化方法および前歪み線形化のための回路を備える電子装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
米国特許第５，５２３，７１６号は、電力増幅器へのＡＣ入力ブランチ信号を歪ませて、ブランチ信号振幅に応じて電力増幅器により導入されるゲインおよび位相に関する歪みに対して相補的な歪みを入力ブランチ信号に与えることにより、電力増幅器を線形化する前歪みリニアライザおよび方法を開示している。リニアライザは、入力端子および出力端子を有するスイッチング回路と、スイッチング回路の入力端子と出力端子との間に接続された一対の逆並列ダイオードとを備えている。また、リニアライザは、スイッチング回路の入力端子と出力端子との間に接続された受動電気素子だけを備えるインピーダンス回路も有している。この場合、インピーダンス回路の素子は、入力ブランチ信号の振幅に応じて入力ブランチ信号に対して相補的な歪みを導入して電力増幅器を線形化するように選択された値を有している。
【０００３】
米国特許第５，７０３，５３０号は、電力消費量が少なく、発熱が少なく、複合トリプルビート（ＣＴＢ）歪みタイプのクロス変調歪みを最小に維持しつつ入力ブランチ信号を増幅する構成が簡単な無線周波数増幅回路を開示している。無線周波数増幅器は、入力ブランチ信号を不安定状態から安定状態へ変える変圧器を備えている。また、増幅器は少なくとも１つの歪み生成回路を備えている。この歪み生成回路は、非線形素子と第１の遅延線とが直列に結合されて成る第１の回路と、減衰素子と第２の遅延線とが直列に結合されて成る第２の回路とを有している。第１および第２の回路は並列に結合されている。少なくとも１つの歪み生成回路は、無線周波数増幅器の無線周波数増幅ステージの入力部、出力部、および／または機能点に結合されている。第１および第２の遅延線は、無線周波数増幅ステージに入力されるブランチ信号のブランチ信号入力レベルの遅延時間変化であって、無線周波数増幅ステージの入力部と出力部との間の遅延時間差によって生じるブランチ信号入力レベルの遅延時間変化と反対の遅延時間変化を形成するように構成されている。変圧器は、増幅されたブランチ信号を増幅回路から出力する前に、増幅された入力ブランチ信号を安定状態から元の不安定状態へ変える。
【０００４】
米国特許第５，７９８，８５４号は、レーザ等の非線形送信装置からの線形出力を行なう電子回路を開示している。非線形装置の二次および高次の歪みは、非線形装置によって生成された歪みの実際の成分および仮想的成分と大きさが同じでかつ符号が反対の前歪みブランチ信号を加えることにより補償される。非線形装置における入力ブランチ信号は、非線形装置に結合されたインライン電気経路に加えられる。インライン経路は、歪みの実際の成分を主に生成するための少なくとも１つの部品を含んでいる。幾つかの用途においては、歪みの仮想的な成分を生成するための少なくとも１つの部品がインライン経路上に配置される。周波数に依存する前歪みを与えるためにフィルタステージが使用される。好適な実施形態において、減衰器、ＭＭＩＣ増幅器、ＣＡＴＶハイブリッド増幅器、半導体レーザと一致するバラクタは、前歪みが加えられたブランチ信号を供給する。他の実施形態において、前歪みの実際の成分は、電圧制御レジスタとして構成されるＦＥＴにより生成される。更に他の実施形態において、前歪みの実際の成分は、ダイオードと、ＲＦブランチ信号経路に直列に接続されたレジスタとの並列な組合せによって生成される。また、周波数に依存する３次前歪みを生成するため、逆並列ダイオードおよびリアクタンス素子を有する別個の回路も設けられている。
【０００５】
米国特許第５，９６６，０４９号は、電力増幅器と共に使用できるブロードバンドリニアライザを開示している。ブロードバンドリニアライザは、ブロードバンドリニアライザブリッジと、プリアンプ／減衰器と、ポストアンプ／減衰器と、制御回路とを有している。ブロードバンドリニアライザブリッジは、電力分配器と、線形アームおよび非線形アームによって互いに接続された電力合成器とを有している。線形アームは、互いに直列に結合された移相器と受動イコラザと第１の遅延線とを有している。非線形アームは、互いに直列に結合された歪み生成器と減衰器と第２の遅延線とを有している。９１Ｉ〜ｈｃ制御回路は、ブロードバンドリニアライザブリッジ、プリアンプ／減衰器と、ポストアンプ／減衰器のそれぞれの設定を制御する。制御回路は、バイアス回路を形成するとともに、コマンドおよびテレメトリブランチ信号をブロードバンドリニアライザの制御オペレーションに送信する。ブロードバンドリニアライザは、様々なゲイン・位相性能を有する異なる種類の電力増幅器とマッチ可能な独立した柔軟なゲイン・位相制御を行なう。
【０００６】
米国特許第６，０１８，２６６号は、反射型ダイオードリニアライザを有する無線周波数システムを開示している。反射型ダイオードリニアライザは、入力部と、出力部と、第１の同調ポートと、第２の同調ポートとを有する直交ハイブリッド回路を備えている。各同調ポートは電気的な通信において反射回路を有している。各反射回路は、同調ポートと電気的に接続されたカソードを有する第１のショットキーダイオードと、同調ポートと電気的に接続されたアノードを有する第２のショットキーダイオードと、同調ポートと電気的に接続された第１の端部を有する第１の遅延線と、第１のショットキーダイオードのアノードと電気的に接続されかつ第２のショットキーダイオードのカソードと電気的に接続された第１の端部を有する第２の遅延線と、第１の遅延線の第２の端部に電気的に接続された第１の端部と第２の遅延線の第２の端部および電気的なグランドに電気的に接続された第２の端部とを有する無線周波数抵抗素子とを備えている。
【０００７】
米国特許第５，５２３，７１６号、米国特許第５，７０３，５３０号、米国特許第５，７９８，８５４号、米国特許第５，９６６，０４９号は、歪み回路の入力端子に入るブランチ信号の振幅を調整するための手段と、歪み回路の出力端子によって出力されたブランチ信号の振幅を調整するための手段とを提案している。これらの特許の解決策は、２つの主要な素子、すなわち、従来のシングルエンド型またはプッシュプル型の増幅器と、時間遅延部品および電力損失部品を有する２つの並列なブランチ回路から成る歪み生成回路とを使用する。上記２つのブランチ回路のうちの一方は非線形装置を有する非線形インピーダンスブランチ回路であり、他方は一般に線形受動ブランチ回路である。歪み生成回路は、使用時に幾つかの欠点を有している。これらの歪み生成回路はブランチ回路間で絶縁を行なわないため、ブランチ回路のうちの１つの同調が他の並列なブランチ回路の性能／遅延時間、インピーダンス、送信パラメータ／をもたらしている。歪み生成回路は、増幅ステージの深い飽和の場合にはゲイン／位相拡張またはＡＭ／ＡＭ／ＡＭ／ＰＭの所要の比率を与えず、あるいは、多段増幅器の場合には入力／出力電力に対するＡＭ／ＡＭおよびＡＭ／ＰＭの所要の特性を与えない。また、歪み生成回路は、所要の高いＡＭ／ＰＭおよびＡＭ／ＡＭ調整比率を得るため、高いＲＦブランチ信号損失（−１５ｄＢを超える）を示す。
【０００８】
米国特許第６，０１８，２６６号は、重要な素子がハイブリッドおよびダイオードであり、主な原理がハイブリッドポートに接続されたダイオードからのブランチ信号の反射であり、ブランチ信号が入力ポートからダイオードへとハイブリッドを通った後に元の他のハイブリッド出力ポートへ反射される前歪み回路について説明している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、前歪み線形化のための回路を備える電子装置および方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の目的を達成するため、ＲＦ増幅器におけるブランチ信号の前歪み線形化方法であって、少なくとも１つの入力端子に対して入力信号を供給するステップと、配電回路により、少なくとも１つの上記入力端子に存在する上記入力信号をブランチ信号として複数の並列なブランチ回路に対して分配するステップと、少なくとも１つの非線形ブランチ回路によって、上記ブランチ信号の位相パラメータおよび／または振幅パラメータを制御するステップと、少なくとも１つの線形ブランチ回路によって、上記ブランチ信号の位相パラメータおよび／または振幅パラメータを制御するステップと、電力合成回路によって、少なくとも１つの上記非線形ブランチ回路の出力信号と少なくとも１つの上記線形ブランチ回路の出力信号とを合成するステップと、上記電力合成回路からの前歪みユニットの最終的な出力信号を少なくとも１つの出力端子で供給するステップとを含む方法が開示される。本発明の方法によれば、ＡＭ／ＡＭおよびＡＭ／ＰＭ膨張比率が高まる。これは、線形ブランチおよび非線形ブランチから成る並列のブランチを使用することによって可能となる。この場合、並列のブランチは増幅素子を備えている。ＡＭ／ＡＭ比率およびＡＭ／ＰＭ比率が別個に制御される。
【００１１】
本発明の好適な実施形態において、少なくとも１つの非線形ブランチ回路によって上記ブランチ信号の位相パラメータおよび／または振幅パラメータを制御する上記ステップは、少なくとも１つの位相制御ユニットによってブランチ信号の位相を制御し、および／または、少なくとも１つの線形振幅制御ユニットによってブランチ信号の振幅を制御し、および／または、少なくとも１つの非線形振幅制御ユニットによってブランチ信号の振幅を制御することを含む。ＡＭ／ＡＭ比率は非線形ブランチによって制御される。これにより、ＡＭ／ＰＭ比率とは別個にＡＭ／ＡＭ比率を制御できる。
【００１２】
本発明の好適な実施形態において、少なくとも１つの線形ブランチ回路によって上記ブランチ信号の位相パラメータおよび／または振幅パラメータを制御する上記ステップは、少なくとも１つの位相制御ユニットによってブランチ信号の位相変化を制御し、および／または、少なくとも１つの線形振幅制御ユニットによってブランチ信号の振幅を制御することを含む。線形ブランチはＡＭ／ＡＭ比率とは別個にＡＭ／ＰＭ比率を制御する。
【００１３】
本発明の好適な実施形態において、上記線形振幅制御ユニットおよび／または上記非線形振幅制御ユニットは入力信号の電力レベルに応じて制御される。この有利な特徴により各ブランチは、入力信号の電力レベルに応じてそのパラメータの調整で始まる。これにより、各ブランチを入力信号の特定の電力レベルに適合させることができる。
【００１４】
本発明の好適な実施形態において、上記線形振幅制御ユニットおよび／または上記非線形振幅制御ユニットは外部の調整可能な値に応じて制御される。この有利な特徴により、各ブランチの調節を左右する値を調整することができる。
【００１５】
本発明の好適な実施形態において、上記線形ブランチ回路および／または上記非線形ブランチ回路はそれ自体の固有のＲＦ電力レベルを有しており、このＲＦ電力レベルからそれ自体の振幅および／または位相の前歪みが開始し、この前歪みが個々の非線形機能によって規定される。
【００１６】
本発明の目的を達成するため、前歪み線形化方法、特に線形化された電力モジュールのＡＭ／ＡＭおよびＡＭ／ＰＭ温度補償のためにバリキャップおよびゲイン制御増幅器等の素子を使用できる方法であって、少なくとも１つの入力端子に対して入力信号を供給するステップと、配電回路により、少なくとも１つの上記入力端子に存在する上記入力信号をブランチ信号として複数の並列なブランチ回路に対して分配するステップと、少なくとも１つの非線形ブランチ回路によって、上記ブランチ信号の位相パラメータおよび／または振幅パラメータを制御するステップと、少なくとも１つの線形ブランチ回路によって、上記ブランチ信号の位相パラメータおよび／または振幅パラメータを制御するステップと、電力合成回路によって、少なくとも１つの上記非線形ブランチ回路の出力信号と少なくとも１つの上記線形ブランチ回路の出力信号とを合成するステップと、上記電力合成回路からの前歪みユニットの最終的な出力信号を少なくとも１つの出力端子で供給するステップとを含む方法が開示される。
【００１７】
本発明の目的を達成するため、ＲＦ増幅器における信号を線形化する前歪みユニットのための回路を備える電子装置であって、少なくとも１つの入力端子と、少なくとも１つの上記入力端子に存在する上記入力信号をブランチ信号として複数の並列なブランチ回路に対して分配する配電回路と、上記ブランチ信号の位相パラメータおよび／または振幅パラメータを制御する少なくとも１つの非線形ブランチ回路と、上記ブランチ信号の位相パラメータおよび／または振幅パラメータを制御する少なくとも１つの線形ブランチ回路と、少なくとも１つの上記非線形ブランチ回路の出力信号と少なくとも１つの上記線形ブランチ回路の出力信号とを合成する電力合成回路と、上記電力合成回路から前歪みユニットの出力信号を供給する少なくとも１つの出力端子とを備えている電子装置が開示される。回路およびレイアウトの有利な特徴は、本発明が三次相互変調の２０ｄＢより大きい部分をキャンセルするという点である。三次相互変調を最小限に抑えることは、ＷＣＤＭＡおよびＥＤＧＥ等のデジタル変調を伴う無線通信システムにおいて非常に重要である。回路は、多段電力増幅器と組み合わせて使用するのに非常に適している。回路は、ＡＭ／ＡＭおよびＡＭ／ＰＭ調整比率や閾値電力レベルをほぼ独立に調整できるため、多種多様な電力増幅器において使用することができる。回路は、半導体装置において具現化でき、あるいは、プリント回路基板等のキャリア上の回路として具現化できる。電子装置は、電力増幅器および回路を備えるモジュールであることが好ましい。そのようなモジュールは、携帯電話等の例えばポータブル通信装置において使用できる。
【００１８】
本発明の好適な実施形態において、上記非線形ブランチ回路は、ブランチ信号の位相を制御する少なくとも１つの位相制御ユニット、および／または、ブランチ信号の振幅を制御する少なくとも１つの線形振幅制御ユニット、および／または、ブランチ信号の振幅を制御する少なくとも１つの非線形振幅制御ユニットを備えている。１つの線形ブランチ回路の有利な特徴は、ＡＭ／ＡＭ比率がＡＭ／ＰＭ比率とは別個に調整されるという点である。
【００１９】
本発明の好適な実施形態において、上記線形ブランチ回路は、ブランチ信号の位相を制御する少なくとも１つの位相制御ユニット、および／または、ブランチ信号の振幅を制御する少なくとも１つの線形振幅制御ユニットを備えている。
【００２０】
本発明の好適な実施形態においては、上記非線形振幅制御ユニットが少なくとも１つの非線形素子と少なくとも１つの増幅器とを備えている。
【００２１】
本発明の他の実施形態においては、電力合成回路がフィードバックを備えている。このフィードバックは、電力合成回路内の増幅器の入力部と出力部との間に存在する。特に、フィードバックは電圧フィードバックと電流フィードバックとを有するダブルネガティブフィードバック（二重負帰還）である。また、各ブランチには出力インピーダンスが設けられている。そのような出力インピーダンスは、例えば抵抗が１０〜１００オームのレジスタと共に具現化される。このフィードバックにより、合成回路の入力インピーダンスを比較的低くすることができる。
【００２２】
この実施形態の利点は、モジュール的なアプローチが可能だという点である。この実施形態によれば、ブランチ間の絶縁が良好となる。その上、他のブランチに影響を与えることなくブランチを変更することができる。あるいは、並列ブランチが付加され或いは除去されても良い。これにより、異なる用途においてコンセプトを修正することができる。基本的に、回路は、良好な線形性および高い電力レベルを必要とする高周波の全ての用途に適している。前歪み回路は、増幅段階毎に約３ｄＢの補正を与えることができ、また、複数の前歪み回路を多段増幅器で適用できる。
【００２３】
より正確には、飽和領域における電力増幅器の特性は、ある程度非線形に作用し、特定の増幅器においては幾分特異である。この場合、増幅器は、使用されるパワートランジスタ、マッチング技術、増幅器ステージの量に依存している。したがって、プレジスタ特性すなわちＡＭ／ＡＭ特性およびＡＭ／ＰＭ特性は個々のケース毎に適合されなければならない。ハイブリッドカプラ、ウィルキンソンカプラ、ラングカプラ、ラトレースカプラ等の従来の電力合成回路は、通常、大きな面積を必要とし、それにもかかわらず周波数帯域が限られている。他の合成回路は集中素子とともに実施されるが、これらも面積が大きいという欠点を有している。また、多くの集中素子が必要であり、この実施形態はＩＣ設計にあまり適していない。
【００２４】
これらの欠点は、フィードバックと共に、特にダブルネガティブフィードバックと共に増幅技術を使用することによって解決される。利点として、ゲインおよび入力インピーダンスの制御が容易であり、高い線形性を得ることができ、すなわち、相互変調歪みが適切に補償され、温度安定性が良好であり、幅広い帯域に適用できる点を挙げることができる。また、ＩＣ設計において容易に実施でき、必要な表面積が限られる。線形ブランチ回路の有利な特徴は、ＡＭ／ＰＭ比率がＡＭ／ＡＭ比率とは別個に調整される点である。
【００２５】
本発明の好適な実施形態においては、非線形素子がダイオードである。
【００２６】
本発明の好適な実施形態において、非線形素子は、逆並列接続されたダイオードから成る回路である。
【００２７】
本発明の好適な実施形態において、制御逆方向バイアスユニットは、逆並列接続されたダイオードから成る回路に対して接続される。
【００２８】
本発明の好適な実施形態においては、非線形素子がトランジスタである。
【００２９】
本発明の好適な実施形態においては、増幅器がゲイン制御増幅器である。
【００３０】
本発明の好適な実施形態において、増幅器はそれ自体の増幅器クラスを有している。
【００３１】
本発明の好適な実施形態において、増幅器は、Ａ−またはＡＢ−またはＢ−またはＣ−またはＥ−またはＦ−クラス増幅器である。
【００３２】
本発明の好適な実施形態においては、上記線形振幅制御ユニットがゲイン制御増幅器および／または減衰器および／または抵抗および／または散逸送信ラインおよび／または制御可能な抵抗部品である。
【００３３】
本発明の好適な実施形態において、増幅器はそれ自体の増幅器クラスを有している。
【００３４】
本発明の好適な実施形態において、増幅器は、Ａ−またはＡＢ−またはＢ−またはＣ−またはＥ−またはＦ−クラス増幅器である。
【００３５】
本発明の好適な実施形態においては、増幅器が少なくとも１つのトランジスタを備えている。
【００３６】
本発明の好適な実施形態において、位相制御ユニットは、少なくとも１つの送信ラインを備えている。
【００３７】
本発明の好適な実施形態において、送信ラインは並列および／または直列に接続される。
【００３８】
本発明の好適な実施形態において、送信ラインは１／４波長送信ラインである。
【００３９】
本発明の好適な実施形態において、送信ラインは人工のものでありおよび／または分布される。
【００４０】
本発明の好適な実施形態において、送信ラインは、インピーダンス変換回路および／またはフィルタリング回路および／または位相シフト回路である。
【００４１】
本発明の好適な実施形態において、送信ラインは、少なくとも１つのレジスタおよび／またはキャパシタンスおよび／またはインダクタンスから成る直列および／または並列回路を備えている。
【００４２】
本発明の好適な実施形態において、位相制御ユニットは少なくとも１つの制御された抵抗素子を備えている。
【００４３】
本発明の好適な実施形態において、制御された抵抗素子は、グランドと、少なくとも２つの送信ラインの接続点との間に接続されている。
【００４４】
本発明の好適な実施形態において、制御された抵抗素子は、グランドと、線形振幅制御ユニットおよび／または非線形振幅制御ユニットの少なくとも１つの端子との間に接続されている。
【００４５】
本発明の好適な実施形態において、制御された抵抗素子の制御入力部は、線形振幅制御ユニットおよび／または非線形振幅制御ユニットの増幅器の少なくとも１つの端子に接続されている。
【００４６】
本発明の好適な実施形態において、線形および／または非線形ブランチ回路は、フィルタリング回路を出力端子に有している。
【００４７】
本発明の好適な実施形態においては、フィルタリング回路が低域フィルタまたは高域フィルタである。
【００４８】
本発明の好適な実施形態において、フィルタリング回路は、少なくとも１つのレジスタおよび／または少なくとも１つのキャパシタンスおよび／または少なくとも１つのインダクタンスから成る直列および／または並列回路を備えている。
【００４９】
本発明の好適な実施形態において、回路は半導体回路内に組み込まれている。
【００５０】
本発明の好適な実施形態において、回路はＭＭＩＣ回路技術において実施される。
【００５１】
本発明を特徴付けるこれらの利点および他の利点並びに新規な特徴は、特に添付の請求項およびその形成部分に示されている。しかしながら、本発明、本発明の利点、本発明の使用によって達成される目的を良く理解するためには、本発明の一部を形成する図面および本発明の好適な実施形態を例示して説明した添付の記述的内容を参照しなければならない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５２】
図１は、前歪みリニアライザ（ｐｒｅｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ  ｌｉｎｅａｒｉｚｅｒ）の本発明の基本的なブロック図を示している。同様の部分には同様の参照番号が付されている。これは本発明の明細書本文全体において適用される。図１の基本ブロック図は、配電回路４に接続された入力端子２を含んでいる。配電回路４は並列のブランチ１６，１８，２０に接続されている。ブランチ１６は第１の線形ブランチを表わしており、ブランチ１８は第１の非線形ブランチを表わしており、ブランチ２０はｎ番目の非線形ブランチを表わしている。ブランチ１６は送信ラインユニットとも呼ばれる位相制御ユニット６を備えている。位相制御ユニット６は、その一方側が配電回路４に接続され、その他端側が線形振幅制御ユニット８に接続されている。線形振幅制御回路８の他端側は他の位相制御ユニット６に接続されている。位相制御ユニット６の他端側は電力合成器回路１２に接続されている。
【００５３】
ブランチ１８は、配電回路４と電力合成器回路１２との間にブランチ１６と並列に接続されている。ブランチ１８は、一方側が配電回路４に接続されかつ他方側が線形振幅制御回路８に接続された非線形振幅制御ユニット１０のシリアル回路を備えている。線形振幅制御ユニット８の他端側は位相制御ユニット６に接続されている。位相制御ユニット６の他端側は電力合成器回路１２に接続されている。
【００５４】
ブランチ２０はこのブロック図のｎ番目のブランチである。ブランチ２０は、配電回路４と電力合成器回路１２との間にブランチ１６，１８と並列に接続されている。ブランチ２０は、一方側が配電回路４に接続されかつ他方側が線形振幅制御回路８に接続された非線形振幅制御ユニット１０を含むシリアル回路を備えている。線形振幅制御ユニット８の他端側は位相制御ユニット６に接続されている。位相制御ユニット６の他端側は電力合成器回路１２に接続されている。電力合成器回路１２は出力端子１４に接続されている。
【００５５】
本発明の実施形態の前歪みユニットは、入力電力の異なるレベルで前歪み信号を生成する一方で異なる前歪み率も与える幾つかの並列ブランチを有している。上記異なる歪み率は、電力増幅器内でＡＭ／ＡＭおよびＡＭ／ＰＭの比率を徐々に変化させるという良好な補償を与える。
【００５６】
図２は本発明の可能な実施形態を示している。この実施形態は、キャパシタンス３２，６８に接続された入力端子３０を含んでいる。キャパシタンス３２の他方側はダイオード３４のアノードおよびダイオード３８のカソードに接続されている。ダイオード３４のカソードはレジスタ４４とレジスタ４６とキャパシタンス３６とに対して接続されている。レジスタ４４の他方側は端子４２に接続されている。ダイオード３８のアノードはレジスタ４６の他方側とキャパシタンス４０とレジスタ４８とに対して接続されている。レジスタ４８の他方側はグランドに接続されている。キャパシタンス４０の他方側は、キャパシタンス３６の他方側、レジスタ５０、トランジスタ６２のベース端子、レジスタ５２、キャパシタンス５４に接続されている。レジスタ５２の他方側は端子６０に接続されている。レジスタ５０の他方側はグランドに接続されている。キャパシタンス５４の他方側はレジスタ５６に接続されている。レジスタ５６の他方側はレジスタ５８およびトランジスタ６２のコレクタ端子に接続されている。レジスタ５８の他方側は端子６０に接続されている。トランジスタ６２のコレクタ端子はレジスタ５６，５８およびキャパシタンス６４に接続されている。
【００５７】
トランジスタ６２のエミッタは調整可能なレジスタ６６に接続されている。レジスタ６６の他方側はグランドに接続されている。キャパシタンス６４の他方側は出力端子８８に接続されている。キャパシタンス６８の他方側は調整可能な遅延線７０に接続されている。遅延線７０の他方側は、レジスタ７４、レジスタ７２、キャパシタンス７６、トランジスタ８４のベース端子に対して接続されている。レジスタ７４の他方側はグランドに接続されている。レジスタ７２の他方側は端子８０に接続されている。キャパシタンス７６の他方側はレジスタ７８に接続されている。レジスタ７８の他方側は、レジスタ８２、キャパシタンス９０、トランジスタ８４のコレクタ端子に対して接続されている。キャパシタンス９０の他方側は出力端子８８に接続されている。トランジスタ８４のエミッタ端子はレジスタ８６に接続されている。レジスタ８６の他方側はグランドに接続されている。
【００５８】
この実施形態は簡単のためブランチを２つしか備えていない。非線形ブランチと線形ブランチとが存在している。非線形ブランチは、素子３４〜４８を備える閾値調節回路と素子５０〜６６を備える増幅器ステージとを有する図２に示される上側のブランチである。線形ブランチは、任意のタイプの遅延線７０と、素子７２〜８６を備える線形増幅器ステージとを備えている。
【００５９】
トランジスタ６２の増幅器ステージは、ダイオード３４，３８によって形成される閾値制御回路における信号損失を補償するゲインを与える。増幅器ステージのゲインは、フィードバックレジスタ５６，６６の値によって規定されるとともに、（１．．．．１０）ｄＢの減衰値を得ても良い。トランジスタ６２のエミッタ内のレジスタ６６の値を０オームから４オームまで調整すると、増幅器ステージのゲインが４ｄＢから１０ｄＢまで変化し、これにより、ほぼ独立したＡＭ／ＡＭ比率調整が行なわれる。この場合、ＡＭ／ＰＭ比率はレジスタ６６に対して一定であり、これが図３および図４に示されている。
【００６０】
線形ブランチの増幅器ステージは、更に低いゲインであり、遅延線を非線形ブランチから良好に絶縁するのに有利であり、また、この実施形態の前歪みユニットの透過係数の初期値の調整を行なうのに有利である。
【００６１】
更なる非線形ブランチを並列に設けると、この実施形態では、増幅器のパラメータＳ１２が−１０ｄＢ未満である場合、全てのブランチの出力を他から絶縁する増幅器の特性に起因して、当初のパラメータを低下させることなく、所要のＡＭ／ＡＭおよびＡＭ／ＰＭ特性形状が得られる。
【００６２】
要約すると、前述した本発明の特定の実施形態は、線形ブランチと、線形ブランチと並列に接続された少なくとも１つの非線形ブランチとを備えている。非線形ブランチは、Ａ−クラスの増幅器から成る増幅器ステージと、独立バイアスを伴う閾値電力制御ユニットとを備えている。非線形ブランチはＡＭ／ＡＭ比率を制御する。また、線形ブランチは増幅器ステージと制御ユニットとを備え、線形ブランチ内でバイアスが制御される。制御ユニット、例えば遅延線は、ＡＭ／ＰＭ比率を制御する。増幅器ステージはＡクラス増幅器を備えている。線形ブランチはＡＭ／ＰＭ比率を制御する。
【００６３】
前述した本発明の実施形態においては、実際にはＡＭ／ＡＭおよびＡＭ／ＰＭ拡張率を根本的に高めかつ上記並列ブランチパラメータの独立した同調および調整に役立つ合成時の上記並列ブランチ出力間での絶縁を行なう並列ブランチ内の増幅素子が存在する。
【００６４】
前述した本発明の実施形態は、例えばバイアスが独立した逆並列ダイオード等、閾値電力レベルの制御のための解決策を与える。これにより、この実施形態では、端子４２、１つの独立した非線形ブランチ内でバイアスが制御されるＡクラス増幅器またはＢ，Ｃクラス増幅器、閾値レベル、入力電力レベル（このレベルを超えると、前歪みユニットの振幅および位相伝達特性が変更され始める）を、１つの特定のポートを介して１つの制御信号により調整することができる。
【００６５】
図２に示された実施形態においては、ＡＭ／ＡＭ比率が調整可能なレジスタ６６によって制御され、ＡＭ／ＰＭ比率が調整可能な遅延線７０によって制御される。図３および図４は、図１の前歪みユニットの実施形態における一定のＡＭ／ＰＭ比率でかつ独立したＡＭ／ＡＭ調整での測定ラインを示している。曲線はレジスタ６６の異なる値を示している。曲線１００はレジスタ６６の０オームの値を表わしている。曲線１０２はレジスタ６６の１オームの値を表わしている。曲線１０４はレジスタ６６の２オームの値を表わしている。曲線１０６はレジスタ６６の３オームの値を表わしている。曲線１０８はレジスタ６６の４オームの値を表わしている。
【００６６】
図５および図６は、図２の前歪みユニットの実施形態における一定のＡＭ／ＡＭ比率での独立したＡＭ／ＰＭ調整を示している。図５において、曲線１１０は３０度を表している。曲線１１２は４０度を表している。曲線１１４は５０度を表している。曲線１１６は６０度を表している。曲線１１８は８０度を表している。曲線１２０は９０度を表している。図６において、曲線１２２は３０度を表している。曲線１２４は４０度を表している。曲線１２６は５０度を表している。曲線１２８は６０度を表している。曲線１３０は７０度を表している。曲線１３２は８０度を表している。
【００６７】
図７は本発明の他の実施形態を示している。図示の実施形態はキャパスタンス１４２に接続された入力端子１４０を含んでいる。キャパシタンス１４２の他方側は、ダイオード１５８のアノード、ダイオード１６０のカソード、キャパシタンス１４４に対して接続されている。キャパシタンス１４４の他方側は遅延線１４６に接続されている。遅延線１４６の他方側はレジスタ１４８に接続されている。レジスタ１４８の他方側はキャパシタンス１５０およびレジスタ１５２に接続されている。キャパシタンス１５０の他方側はグランドに接続されている。レジスタ１５２の他方側は出力端子１７２に接続されている。ダイオード１５８のカソードは、インダクタンス１５６、キャパシタンス１６６、レジスタ１６２に対して接続されている。レジスタ１６２の他方側は、ダイオード１６０のアノード、インダクタンス１６４、キャパシタンス１６８に対して接続されている。インダクタンス１６４はグランドに接続されている。キャパシタンス１６８の他方側はキャパシタンス１６６の他方側および増幅器１７０に接続されている。増幅器１７０は出力端子１７２に接続されている。閾値電力制御の端子１５４はインダクタンス１５６の他方側に接続されている。
【００６８】
増幅器１７０はゲイン制御増幅器である。キャパシタンス１５０は、可変キャパシタンスすなわちキャパシタンス値が制御される素子である。実施形態は、ダイナミックレンジが拡張されかつＡＭ／ＡＭおよびＡＭ／ＰＭ調整比率を制御できる前歪みユニットである。ゲインが０ｄＢから６ｄＢまで変化すると、増幅器１７０が位相評価率制御を５度／ｄＢから２０度／ｄＢまで行なうと同時に振幅調整比率制御を０．３ｄＢ／ｄＢから１ｄＢ／ｄＢまで行なうことが分かった。また、キャパシタンス１５０を０ｐＦから３ｐＦまで変化させると、ＡＭ／ＡＭ調整比率制御を行なうことができる。一方、ＡＭ／ＰＭ比率特性は一定である。前歪みユニットのＩＲＬはパワーレンジで−１０ｄＢ未満である。初期損失も−（８．．．．６）ｄＢではなく−３ｄＢまで向上させることができる。
【００６９】
本発明の実施形態の前歪みユニットは、ダイナミックレンジを拡張し、振幅・位相調整が始まる閾値入力電力レベルを超えて制御を行ない、前歪みの範囲での振幅・位相調整比率を超える独立した制御を行ない、更に高い振幅・位相調整比率を与える。
【００７０】
また、この前歪みユニットは、同時に、線形化された電力モジュールの温度補償のために使用できる。この場合、キャパシタンス１５０として与えられるバリキャップ（ＶＡＲＩＣＡＰ）は、ＡＭ／ＡＭ補償ループの制御素子であり、ＡＭ／ＰＭ補償のための増幅器制御素子である。
【００７１】
図８〜図１６は図７の実施形態の様々な測定を示している。図８，９，１０は、ＡＭ／ＡＭおよびＡＭ／ＰＭおよびＩＲＬと様々なバイアス電圧値との間の関係を表している。図１１および図１２は、前歪みユニットのＡＭ／ＡＭおよびＡＭ／ＰＭ調整比率とキャパシタンス１５０の様々な値との間の関係を表している。図１３は、図７の前歪みユニットのＩＲＬに対するキャパシタンス１５０の様々な値の影響を示している。図１４および図１５は、前歪みユニットのＡＭ／ＡＭおよびＡＭ／ＰＭ調整比率と増幅器のゲインとの間の関係を示している。図１６は、前歪みユニットのＩＲＬに対する増幅器ゲインの影響を示している。
【００７２】
本発明の更なる実施形態が図１７〜図２７に示されている。原理を示すため、また、簡単のため、第１および第２のブランチだけが示されている。
【００７３】
図１７は本発明の一実施形態を示している。この実施形態は、キャパシタンス１８２およびキャパシタンス２０２に接続された入力端子１８０を備えている。キャパシタンス１８２の他方側は、ダイオード１８４のアノードおよびダイオード１８８のカソードに対して接続されている。ダイオード１８４のカソードは、キャパシタンス１８６、レジスタ１９４、レジスタ１９６に対して接続されている。レジスタ１９４の他方側は端子１９２に接続されている。キャパシタンス１８６の他方側は、増幅器２００の入力端子およびキャパシタンス１９０に接続されている。レジスタ１９６の他方側は、キャパシタンス１９０の他方側、レジスタ１９８、ダイオード１８８のアノードに対して接続されている。レジスタ１９８の他方側はグランドに接続されている。増幅器２００はゲイン制御ユニット２０１に接続されている。増幅器２００の上側端子は出力端子２１２に接続されている。キャパシタンス２０２の他方側は遅延線２０４に接続されている。遅延線２０４の他方側はレジスタ２０６に接続されている。レジスタ２０６の他方側は調整可能なキャパシタンス２０８およびレジスタ２１０に接続されている。キャパシタンス２０８の他方側はグランドに接続されている。レジスタ２１０の他方側は出力端子２１２に接続されている。
【００７４】
前述した実施形態は、前歪みユニットの低損失および位相・振幅前歪みの達成可能な高い比率のために役立つ増幅ブロック（いわゆるゲイン制御増幅器ＡＧＣ）を含んでいる。
【００７５】
素子１８４〜１９８は入力信号の閾値制御を行なう。端子１９２は閾値制御ユニットのバイアス電圧を供給する。また、素子１８４〜１９８から成る閾値制御ユニットおよび増幅器２００は非線形ブランチを形成する。線形ブランチは、遅延線２０４とレジスタ２０６，２１０と調整可能なキャパシタンス２０８とによって形成される。調整可能なキャパシタンス２０８はＡＭ／ＰＭ比率を制御するのに役立つ。
【００７６】
図１８は本発明の他の実施形態を示している。この実施形態は、キャパシタンス２１６およびキャパシタンス２３８に接続された入力端子２１４を含んでいる。キャパシタンス２１６の他方側は、前述した図１７の閾値制御ユニットと等価な閾値制御ユニットに接続されている。したがって、素子２１８〜２３２が図１７の素子１８４〜１９８に相当する。キャパシタンス２２０，２２４は遅延線２３４に接続されている。遅延線の他方側は、ゲイン制御増幅器である増幅器２３６に接続されている。増幅器２３６の出力部は出力端子２４６に接続されている。キャパシタンス２３８の他方側はレジスタ２４０に接続されている。レジスタ２４０の他方側は増幅器２４２の入力端子に接続されている。増幅器２４２もゲイン制御増幅器である。
【００７７】
増幅器２４２の出力端子は遅延線２４４に接続されている。遅延線２４４の出力部は出力端子２４６に接続されている。この実施形態においては、両方のブランチがゲイン制御増幅器を有している。これらのゲイン制御増幅器２３６，２４２は、ゲイン損失を伴うこと無く、振幅・位相前歪み比率調整を別個に行なうことができる。図１８の上側のブランチはＡＭ／ＡＭ比率調整を行なう非線形ブランチであり、図１８の下側のブランチはＡＭ／ＰＭ比率制御を行なう。
【００７８】
図１９は本発明の他の実施形態を示している。この実施形態はキャパシタンス２５２およびキャパシタンス２６２に接続された入力端子２５０を含んでいる。キャパシタンス２５２の他方側はレジスタ２５４に接続されている。レジスタ２５４の他方側は遅延線２５６に接続されている。遅延線２５６の他方側は増幅器２５８に接続されている。増幅器２５８はＢクラス増幅器である。増幅器２５８はバイアス制御ユニット２６０に接続されている。増幅器２５８の出力端子は出力端子２７０に接続されている。キャパシタンス２６２の他方側はレジスタ２６４に接続されている。レジスタ２６４の他方側は増幅器２６６に接続されている。増幅器２６６はゲイン制御増幅器である。増幅器２６６の出力端子は遅延線２６８に接続されている。遅延線の他方側は出力端子２７０に接続されている。
【００７９】
図示の実施形態は以下の特徴を有している。遅延線２５６，２６８は所要の位相における前歪み比率を定めている。増幅器２６６のゲインは前歪みユニットのゲインを規定する。バイアス制御ユニット２６０に接続された増幅器２５８は閾値電力レベル調整を規定する。振幅前歪み比率は、増幅器２６６のリゲインと増幅器２５８のゲインとの間の比率によって規定される。レジスタ２５４，２６４は電力分割およびマッチング条件のために使用される。
【００８０】
図２０の実施形態は、電力分割器２７４に接続された入力端子２７２を含んでいる。電力分割器２７４は、その一方側が遅延線２７６に接続されるとともに、その他方側が増幅器２８０の入力端子に接続されている。増幅器２８０はゲイン制御増幅器である。遅延線２７６の他方側は増幅器２７８の入力端子に接続されている。増幅器２７８はＢクラス増幅器である。増幅器２７８は図示しないバイアス制御ユニットに接続されている。増幅器２７８の出力端子は出力端子２８４に接続されている。増幅器２８０の出力端子は遅延線２８２の一方側に接続されている。遅延線２８２の他方側は出力端子２８４に接続されている。
【００８１】
図２０に示される実施形態と前の実施形態との間の違いは、図２０の実施形態が入力部に電力分割器２７４を備えている点である。この電力分割器２７４は良好でかつ一定の入力リターンロスを与えることができる。
【００８２】
図２１の実施形態は、ハイブリッドカプラ２９４に接続された入力端子２９０を含んでいる。５０ＯＨＭレジスタ２９２の一方側はハイブリッドカプラ２９４に接続されている。レジスタ２９２の他方側はグランドに接続されている。ハイブリッドカプラ２９４は、レジスタ２９２からＡクラス増幅器２９８へ至るラインと、増幅器２９６へ至る入力端子２９０のラインとを交差させている。したがって、入力端子２９０は、ハイブリッドカプラ２９４を介して増幅器２９６に対して直接に接続されている。また、レジスタ２９２もハイブリッドカプラ２９４を介して増幅器２９８の入力端子に対して直接に接続されている。増幅器２９８はゲイン制御増幅器である。増幅器２９８の出力端子は遅延線３００の一方側に接続されている。遅延線３００は調整可能である。遅延線３００の他方側は出力端子３０２に接続されている。増幅器２９６は、バイアス制御ユニットに接続されるＢクラス増幅器である。増幅器２９６の出力端子は出力端子３０２に接続されている。
【００８３】
図２０に示される実施形態と同様に、図２１の実施形態も、図２１の実施形態が前歪みユニットの入力部に電力分割器を備えているという点で、先の実施形態と異なっている。図２１におけるこの電力分割器はハイブリッドカプラ２９４によって表されている。このハイブリッドカプラ２９４は、良好でかつ一定の入力リターンロスを与える。
【００８４】
図２２は、電力分割器３１４に接続された入力端子を備える本発明の一実施形態を示している。レジスタ３１２は、その一方側がグランドに接続されるとともに、その他方側が電力分割器３１４に接続されている。電力増幅器３１４は、入力端子３１０から９０度遅延線３２４へ至るラインと、レジスタ３１２から遅延線３１６へ至るラインとを交差させている。遅延線３１６の他方側はトランジスタ３１８のゲート端子に接続されている。トランジスタ３１８はＢクラス増幅器である。トランジスタ３１８のドレイン端子は図示しない電源に接続されている。また、トランジスタ３１８のドレイン端子は出力端子３３０に接続されている。トランジスタ３１８のソース端子はレジスタ３２０およびキャパシタンス３２２に接続されている。レジスタ３２０およびキャパシタンス３２２の他方側はグランドに接続されている。遅延線３２４の他方側は９０度遅延線３２８およびトランジスタ３２６のドレイン端子に接続されている。トランジスタ３２６は制御可能な電気抵抗素子を表している。トランジスタ３２６のソース端子はグランドに接続されている。トランジスタ３２６のゲート端子はトランジスタ３１８のソース端子に接続されている。遅延線３２８の他方側は出力端子３３０に接続されている。
【００８５】
図２２の回路は９０度伝達特性を使用し、すなわち、インピーダンス変換器として遅延線３２４，３２８を使用する。この場合、Ｂクラス増幅器３１８で閾値電力レベルをパスすると、ドレインまたはコレクタ電流が出現して増大し始め、電圧が降下するとともに、ドレインまたはコレクタ電流センサとして作用するレジスタ３２０は、最終的に９０度遅延線３２４と９０度遅延線３２８との間の接続点である９０度ライン接続点で短絡回路を形成しかつ遅延線３２４，３２８の反対側で開回路を形成する制御可能な抵抗素子としてのトランジスタ３２６を開いている。したがって、ＲＦ信号が一方のブランチから他方のブランチへ切り換えられ、前歪みユニット回路の入力／出力インピーダンスが一定になる。
【００８６】
図２２の回路の他の簡略化された構成が図２３に示されている。図２３の回路は、トランジスタ３４２のゲート端子および遅延線３４８に接続された入力端子３４０を備えている。トランジスタ３４２はＢクラス増幅器である。トランジスタ３４２のドレイン端子は図示しない電源および出力端子３５４に接続されている。トランジスタ３４２のソース端子は、ドレインまたはコレクタ電流センサとしての機能を果たすレジスタ３４４と、キャパシタンス３４６とに対して接続されている。レジスタ３４４およびキャパシタンス３４６はグランドに接続されている。遅延線３４８の他方側は遅延線３５０およびトランジスタ３５２のドレイン端子に接続されている。トランジスタ３５２は制御可能な電気抵抗素子である。トランジスタ３５２のソース端子はグランドに接続されている。トランジスタ３５２のゲート端子はトランジスタ３４２のソース端子に接続されている。
【００８７】
図２４は、レジスタ３６２およびレジスタ３６８に接続された入力端子を備える本発明の一実施形態を示している。レジスタ３６２の他方側はキャパシタンス３６４に接続されている。キャパシタンス３６４の他方側はトランジスタ３６６のゲート端子に接続されている。トランジスタ３６６はＢクラス増幅器である。閾値電力のバイアス制御ユニット３６５がトランジスタ３６６のゲート端子に接続されている。図示しない電源がトランジスタ３６６のドレイン端子に接続されている。トランジスタ３６６のソース端子がグランドに接続されている。トランジスタ３６６のドレイン端子は出力端子３７８に接続されている。レジスタ３６８の他方側はキャパシタンス３７０に接続されている。キャパシタンス３７０の他方側は遅延線３７２に接続されている。遅延線３７２の他方側は調整可能なキャパシタンス３７４および増幅器３７６の入力端子に接続されている。キャパシタンス３７４は、ＡＭ／ＰＭ比率を制御するために使用される。増幅器３７６はゲイン制御増幅器であり、ブランチの損失およびブランチ間の絶縁を調整することができる。増幅器３６６はＡＭ／ＡＭ比率を制御するために使用される。増幅器３７６の出力端子は出力端子３７８に接続されている。
【００８８】
図２５は本発明の他の実施形態を示している。図２５の回路は、キャパシタンス３８２およびキャパシタンス３９１に接続された入力端子３８０を備えている。キャパシタンス３８２の他方側はレジスタ３８４に接続されている。レジスタ３８４の他方側は増幅器３８６の入力端子に接続されている。増幅器３８６はＢクラス増幅器である。増幅器３８６の出力端子は出力端子３９８に接続されている。増幅器３８６は、制御端子を介して、レジスタ３９０およびキャパシタンス３８８に接続されている。レジスタ３９０およびキャパシタンス３８８の他方側はグランドに接続されている。キャパシタンス３９１の他方側はレジスタ３９２に接続されている。レジスタ３９２の他方側は増幅器３９４の入力端子に接続されている。増幅器３９４はゲイン制御増幅器である。増幅器３９４の出力端子は遅延線３９６に接続されている。遅延線３９６は出力端子３９８に接続されている。増幅器３９４のゲイン制御端子はレジスタ３９０およびキャパシタンス３８８に接続されている。
【００８９】
図２６は本発明の他の実施形態を示している。この実施形態は、キャパシタンス４０２および遅延線４２４に接続された入力端子４００を含んでいる。キャパシタンス４０２はレジスタ４０４に接続されている。レジスタ４０４の他方側は、レジスタ４０６、キャパシタンス４０８、トランジスタ４１４のゲート端子、レジスタ４１６に対して接続されている。レジスタ４１６の他方側はグランドに接続されている。レジスタ４０６の他方側は制御電圧Ｖｃに接続されている。電圧Ｖｃは閾値電圧を制御する。キャパシタンス４０８はレジスタ４１０に接続されている。レジスタ４１０の他方側はインダクタンス４１２およびトランジスタ４１４のドレイン端子に接続されている。インダクタンス４１２の他方側は制御電圧Ｖｃに接続されている。トランジスタ４１４のドレイン端子はキャパシタンス４１８に接続されている。トランジスタ４１４のソース端子はレジスタ４２０およびキャパシタンス４２２に接続されている。レジスタ４２０およびキャパシタンス４２２の他方側はグランドに接続されている。遅延線４２４の他方側はキャパシタンス４２６に接続されている。キャパシタンス４２６の他方側はキャパスタンス４１８の他方側および出力端子４２８に接続されている。トランジスタ４１４はＢクラス増幅器である。レジスタ４２０はＡＭおよびＰＭ比率を制御するために使用される。
【００９０】
図２７の実施形態は、キャパシタンス４３２およびレジスタ４５８に接続された入力端子４３０を含んでいる。キャパシタンス４３２はレジスタ４３４に接続されている。レジスタ４３４の他方側は、レジスタ４３６、キャパシタンス４３８、トランジスタ４４８のゲート端子、レジスタ４５０に対して接続されている。レジスタ４５０の他方側はグランドに接続されている。レジスタ４３６の他方側は、閾値制御信号を供給する端子４４４に接続されている。キャパシタンス４３８の他方側はレジスタ４４０に接続されている。レジスタ４４０の他方側は、レジスタ４４２、トランジスタ４４８のドレイン端子、キャパシタンス４５２に対して接続されている。レジスタ４４２の他方側は、供給電圧を供給する端子４４６に接続されている。キャパシタンス４５２の他方側は出力端子４８４に接続されている。トランジスタ４４８のソース端子はレジスタ４５４およびキャパシタンス４５６に接続されている。レジスタ４５４およびキャパシタンス４５６の他方側はグランドに接続されている。レジスタ４５８の他方側はキャパシタンス４６０およびレジスタ４６２に接続されている。キャパシタンス４６０の他方側はグランドに接続されている。レジスタ４６２の他方側は、レジスタ４６４、キャパシタンス４６６、トランジスタ４７６のゲート端子、レジスタ４７８、トランジスタ４８０のドレイン端子に対して接続されている。レジスタ４７８の他方側はグランドに接続されている。レジスタ４６４の他方側は端子４７２に接続されている。端子４７２は閾値制御信号を供給する。キャパシタンス４６６の他方側はレジスタ４６８に接続されている。レジスタ４６８の他方側は、レジスタ４７０、トランジスタ４７６のドレイン端子、キャパシタンス４８２に対して接続されている。レジスタ４７０の他方側は、供給電圧を供給する端子４７４に接続されている。トランジスタ４７６のソース端子はグランドに接続されている。トランジスタ４８０のソース端子はグランドに接続されている。トランジスタ４８０のゲート端子はレジスタ４５４およびキャパシタンス４５６に接続されている。キャパシタンス４８２の他方側は出力端子４８４に接続されている。トランジスタ４４８はＢクラス増幅器である。レジスタ４５４はドレイン電流センサである。トランジスタ４７６はＡクラス増幅器である。
【００９１】
図２８は本発明の装置５００の更に他の実施形態を示している。装置５００には、入力端子５０１と出力端子５０２とが設けられているとともに、配電回路５１０と、電力合成回路５２０と、線形ブランチ５４０と、非線形ブランチ５５０，５６０とが設けられている。各ブランチには、入力インピーダンス５４１，５５１，５６１および出力インピーダンス５４９，５５９，５６９が設けられており、各々例えば３０オーム、３０オームおよび７０オームの値を有する。第２の非線形ブランチ５６０には、ＡＭ／ＰＭ制御としての機能を果たす遅延線５８１が設けられている。トランジスタ５１２，５２２，５５２，５６２と、トランジスタの出力部に接続されたレジスタ５１４，５２４，５５４，５６４と、トランジスタの入力部に接続されたレジスタ５１３，５２３，５５３，５６３と、フィードバックループ５１５，５２５，５５５，５６５とを増幅器として含むこの特定の実施形態では、非線形ブランチ５５０，５６０、配電回路５１０、電力合成回路５２０が全て実施される。第１の非線形ブランチ５５０内には、ＡＭ−ＡＭ制御としての使用に適する調整可能なインピーダンスとしてレジスタ５５４が組み込まれている。電力合成回路内のフィードバック５２５および非線形ブランチ５５０，５６０内のフィードバックは、ここでは、ダブルネガティブフィードバック（二重負帰還）として組み込まれている。すなわち、第１のフィードバックはレジスタ５９１とキャパシタンス５９２とを通り、第２のフィードバックは制御電圧入力部と２つのレジスタ５９３，５９４とを通る。当業者であれば分かるように、これらのフィードバックが別個に実施されても良い。
【００９２】
フィードバックループ５２５の結果として、電力合成回路５２０の入力インピーダンスは低い。これにより、異なるブランチの出力インピーダンス５４９，５５９，５６９と組み合わせて、ブランチ間で良好な絶縁が得られ、合成回路５２０内の増幅器５２２のゲインが高くなる。ディスクリート製品であっても良く或いは１つの集積回路内に組み込むことができる増幅器を有する完備した回路を実現することができる。
【００９３】
本発明の実施形態は、ＡＭ／ＡＭおよびＡＭ／ＰＭ拡張率を根本的に高め、かつ上記並列ブランチ回路パラメータの独立した同調および調整に役立つ合成時の上記並列ブランチ回路出力間での絶縁を行なう並列ブランチ回路内の増幅素子を提供する。また、本発明の実施形態は、例えばバイアスが独立した逆並列ダイオード等、閾値電力レベルの制御のための解決策を与えるとともに、１つの独立した非線形ブランチ回路内でバイアスが制御されるＡクラス増幅器またはＢ，Ｃクラス増幅器を提供する。この場合、閾値レベル、入力電力レベル（このレベルを超えると、前歪みユニットの振幅および位相伝達特性が変更され始める）を、１つの特定のポートを介して１つの制御ブランチ信号により調整することができる。
【００９４】
本発明の実施形態は、閾値調整のための更なるポートを提供し、多段電力増幅器補償のために特に重要なＡＭ／ＡＭ調整比率を十分に高めるＡ，Ｂ，Ｃクラスの増幅器を提供し、複数の非線形ブランチ回路を導入する。また、本発明の実施形態はマイクロ波回路に限定されず、非線形素子は、ショットキーダイオードおよびＰＩＮダイオードに限定されないが、抵抗素子としてトランジスタ等の他の回路素子も含み、また、調和レベル制御のためフィルタを導入する。
【００９５】
理想的な前歪みリニアライザは様々な増幅器と共に適用できる。すなわち、理想的な前歪みリニアライザは、１つの電力増幅器が他の電力増幅器によって置換される場合に適合される必要がない。これを実現するために提案された解決策は、少なくとも２つの並列なブランチ回路、少なくとも１つの線形、非線形ブランチ回路を有するリニアライザを使用することである。この場合、非線形ブランチ回路はインピーダンスおよび増幅器を備えており、線形ブランチ回路は、インピーダンスを備え、随意的に増幅器を備えている。非線形ブランチ回路を複数の非線形ブランチ回路に分割することができる。
【００９６】
リニアライザの増幅器は以下の機能を有している。リニアライザの増幅器は、ダイオードとして動作させられることにより、線形回路の可変出力抵抗とスイッチの不変抵抗との間の不一致でブランチ信号の反射を妨げた後、電力増幅器の調和信号と反対の調和信号を生成し、電力増幅器内で特定のトラップのブランチ信号の変更を行なう。この変更はブランチ信号と同位相である。通常、ブランチ信号は位相が若干ずれているため、飽和効果によりゲイン曲線が滑らかになる。これは、特に様々な非線形回路が設けられる場合に重要である。リニアライザ内に増幅器が存在しているため、回路を互いに独立に適合させることができる。また、増幅器は簡単に組み込むことができ、その上、アセンブリの量が減少するため、（ダイオードの代わりに）増幅器を使用すると有利である。回路の並列配置は、位相および振幅が分離されるという機能を有している。
【００９７】
リニアライザは三次相互変調の２０ｄＢより大きい部分をキャンセルする。この三次相互変調は、広帯域ＣＤＭＡおよびＥＤＧＥ等の幅広い帯域において非常に重要である。リニアライザは、多段電力増幅器と組み合わせて使用するのに非常に適している。リニアライザは、ＡＭ／ＡＭ、ＡＭ／ＰＭ、閾値電力等の３つの重要なパラメータを比較的独立に調整できるため、様々な電力増幅器において使用することができる。
【００９８】
以上、この文書によって網羅される本発明の新規な特徴および利点について述べてきた。しかしながら、この開示内容が多くの点で単なる例示的なものであることは言うまでもない。本発明の範囲を逸脱することなく、特に部品の形状、サイズ、配置に関して細かく変更することができる。無論、本発明の範囲は、添付の請求項を表現している言葉で規定される。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】本発明の前歪みリニアライザの基本ブロック図を示している。
【図２】本発明の実施形態の回路図を示している。
【図３】本発明の実施形態のグラフを示している。
【図４】本発明の実施形態のグラフを示している。
【図５】本発明の実施形態のグラフを示している。
【図６】本発明の実施形態のグラフを示している。
【図７】本発明の他の実施形態の回路図を示している。
【図８】本発明の他の実施形態の測定グラフを示している。
【図９】本発明の他の実施形態の測定グラフを示している。
【図１０】本発明の他の実施形態の測定グラフを示している。
【図１１】本発明の他の実施形態の測定グラフを示している。
【図１２】本発明の他の実施形態の測定グラフを示している。
【図１３】本発明の他の実施形態の測定グラフを示している。
【図１４】本発明の他の実施形態の測定グラフを示している。
【図１５】本発明の他の実施形態の測定グラフを示している。
【図１６】本発明の他の実施形態の測定グラフを示している。
【図１７】本発明の異なる実施形態を示している。
【図１８】本発明の異なる実施形態を示している。
【図１９】本発明の異なる実施形態を示している。
【図２０】本発明の異なる実施形態を示している。
【図２１】本発明の異なる実施形態を示している。
【図２２】本発明の異なる実施形態を示している。
【図２３】本発明の異なる実施形態を示している。
【図２４】本発明の異なる実施形態を示している。
【図２５】本発明の異なる実施形態を示している。
【図２６】本発明の異なる実施形態を示している。
【図２７】本発明の異なる実施形態を示している。
【図２８】本発明の異なる実施形態を示している。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【国際調査報告】
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