(57)【要約】【課題】高周波増幅器の利得特性を安定させること。【解決手段】高周波電力増幅器で増幅しようとする原信号を入力し、少なくとも二分配して出力する分配器７と、高周波電力増幅器と対応する歪特性を有し、分配器から出力される一方の原信号を入力して相互変調歪成分としての歪信号を付加して出力する歪発生器９と、歪発生器の入力または出力の電力を検出する検出器１７と、分配器から出力される他方の原信号の位相を、検出器によって検出された電力に応じて調整することで、歪発生器においてその電力に応じて発生する位相のずれを打ち消すための電圧制御移相器１５と、歪発生器によって歪信号が付加された原信号と、位相調整器によって位相が調整された原信号を当該原信号を打ち消すように合成することで、歪信号を選択的に出力する合成器７と、を有する。【選択図】図１
2012216912.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波電力増幅器の歪を打ち消すための歪信号を発生する歪信号発生装置において、
前記高周波電力増幅器で増幅しようとする原信号を入力し、少なくとも二分配して出力する分配器と、
前記高周波電力増幅器と対応する歪特性を有し、前記分配器から出力される一方の原信号を入力して相互変調歪成分としての歪信号を付加して出力する歪発生器と、
前記歪発生器の入力または出力の電力を検出する検出器と、
前記分配器から出力される他方の原信号の位相を、前記検出器によって検出された電力に応じて調整することで、前記歪発生器においてその電力に応じて発生する位相のずれを打ち消すための位相調整器と、
前記歪発生器によって歪信号が付加された原信号と、前記位相調整器によって位相が調整された原信号とを当該原信号を打ち消すように合成することで、歪信号を選択的に出力する合成器と、
を有することを特徴とする歪信号発生装置。
【請求項２】
前記歪発生器から出力される歪信号が付加された原信号の振幅を、前記検出器によって検出された電力に応じて調整することで、前記歪発生器においてその電力に応じて発生する利得のずれを打ち消すための利得調整器を有することを特徴とする請求項１に記載の歪信号発生装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の歪信号発生装置によって得られた歪信号の位相を反転して前記原信号と合成して出力し、前記位相を反転して合成された前記歪信号により、前記高周波増幅器において発生する歪を打ち消して補償することを特徴とする歪補償装置。
【請求項４】
前記高周波増幅器の出力電力に基づいて前記歪発生信号から出力される歪信号の位相を調整する位相調整器を有することを特徴とする請求項３記載の歪補償装置。
【請求項５】
前記高周波増幅器の出力電力に基づいて前記歪発生信号から出力される歪信号の振幅を調整する振幅調整器を有することを特徴とする請求項３または４に記載の歪補償装置。
【請求項６】
前記請求項３乃至５のいずれか１項に記載の歪補償装置と、前記高周波増幅器とを有することを特徴とする高周波増幅装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歪信号発生装置、歪補償装置、および、高周波増幅装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、多重周波数信号を高周波増幅器で増幅する際に発生する相互変調歪を抑制する技術としては、例えば、特許文献１の技術が知られている。特許文献１の技術では、原信号を非直線増幅器と直線増幅器に供給し、これらの出力信号を位相を反転させて合成することで相互変調歪成分を前置歪信号として取り出し、この前置歪信号を位相を反転させて原信号に合成して高周波増幅器に入力する。そして、高周波増幅器から出力される相互変調歪成分が最少となるように前置歪信号の位相と振幅を調整する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１２５５５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に開示された技術では、非直線増幅器に入力される原信号の電力によって位相特性および利得特性が変化するので、入力電力によっては、前置歪信号に原信号が残存してしまう。その結果、位相が反転した原信号が高周波増幅器に供給されることから、高周波増幅器の利得を減衰させてしまうという問題点がある。
【０００５】
そこで、本発明は、高周波増幅器の利得特性を安定させることが可能な歪信号発生装置、歪補償装置、および、高周波増幅装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は、高周波電力増幅器の歪を打ち消すための歪信号を発生する歪信号発生装置において、前記高周波電力増幅器で増幅しようとする原信号を入力し、少なくとも二分配して出力する分配器と、前記高周波電力増幅器と対応する歪特性を有し、前記分配器から出力される一方の原信号を入力して相互変調歪成分としての歪信号を付加して出力する歪発生器と、前記歪発生器の入力または出力の電力を検出する検出器と、前記分配器から出力される他方の原信号の位相を、前記検出器によって検出された電力に応じて調整することで、前記歪発生器においてその電力に応じて発生する位相のずれを打ち消すための位相調整器と、前記歪発生器によって歪信号が付加された原信号と、前記位相調整器によって位相が調整された原信号とを当該原信号を打ち消すように合成することで、歪信号を選択的に出力する合成器と、を有することを特徴とする。
このような構成によれば、高周波増幅器の利得特性を安定させることが可能になる。
【０００７】
また、他の発明は、上記発明に加えて、前記歪発生器から出力される歪信号が付加された原信号の振幅を、前記検出器によって検出された電力に応じて調整することで、前記歪発生器においてその電力に応じて発生する利得のずれを打ち消すための利得調整器を有することを特徴とする。
このような構成によれば、歪発生器の利得特性が入力また出力電力に応じて変化する場合であっても、高周波増幅器の利得が減少することを抑制することができる。
【０００８】
また、本発明の歪補償装置は、前述の歪信号発生装置によって得られた歪信号の位相を反転して前記原信号と合成して出力し、前記位相を反転して合成された前記歪信号により、前記高周波増幅器において発生する歪を打ち消して補償することを特徴とする。
このような構成によれば、高周波増幅器の利得特性を安定させることが可能になる。
【０００９】
また、他の発明は、上記発明に加えて、前記高周波増幅器の出力電力に基づいて前記歪発生信号から出力される歪信号の位相を調整する位相調整器を有することを特徴とする。
このような構成によれば、高周波増幅器の位相特性が入力または出力電力に応じて変化する場合であっても、歪特性が劣化することを防止できる。
【００１０】
また、他の発明は、上記発明に加えて、前記高周波増幅器の出力電力に基づいて前記歪発生信号から出力される歪信号の振幅を調整する振幅調整器を有することを特徴とする。
このような構成によれば、高周波増幅器の利得特性が入力または出力電力に応じて変化する場合であっても、歪特性が劣化することを防止できる。
【００１１】
また、本発明の高周波増幅装置は、前述の歪補償装置と、前記高周波増幅器とを有することを特徴とする。
このような構成によれば、利得特性の安定性が高い高周波増幅装置を得ることが可能になる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、高周波増幅器の利得特性を安定させることが可能な歪信号発生装置、歪補償装置、および、高周波増幅装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る高周波増幅装置の構成例を示す図である。
【図２】図１に示す第１実施形態の各部の信号を示す図である。
【図３】（Ａ）は図１に示す第１実施形態の高周波電力増幅器および歪発生増幅器の入出力特性を示し、（Ｂ）は図１に示す第１実施形態の打消信号と合成前歪信号の位相差を示し、（Ｃ）は補償後の高周波電力増幅器の入出力特性を示す図である。
【図４】従来の高周波増幅装置の構成例を示す図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る高周波増幅装置の構成例を示す図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係る高周波増幅装置の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、本発明の実施形態について説明する。
【００１５】
（Ａ）実施形態の第１実施形態の構成の説明
図１は、本発明の第１実施形態に係る高周波信号増幅装置の構成例を示す図である。この図に示すように、高周波増幅装置５００は、歪補償部１００、高周波電力増幅器（ＰＡ）１３、および、出力電力帰還部１０５を主要な構成要素としている。ここで、歪補償部１００は、原信号通過部１０１、歪信号発生部１０２、歪成分制御部１０３、および、歪電力帰還部１０４を有し、原信号である周波数多重信号から相互変調歪成分である歪信号を生成し、当該歪信号の位相を反転して原信号に付加して出力する。高周波電力増幅器１３は、例えば、複数段（３〜４段）の増幅回路によって構成され、歪補償部１００から出力された原信号に歪信号が付加された信号の電力を増幅して出力する。出力電力帰還部１０５は、高周波電力増幅器１３の出力電力を検出し、検出された電力に応じて歪成分制御部１０３を制御する。
【００１６】
つぎに、各部の詳細な構成について説明する。ハイブリッド分配器（ＨＹＢ）１は、例えば、ブランチラインカプラによって構成され、原信号である周波数多重信号を入力し、二分配して一方は位相変化−１８０度の信号として原信号通過部１０１（経路♯１）に供給し、他方は位相変化−９０度の信号として減衰器（ＡＴＴ）４（経路♯２）に供給する。図１の例では、ハイブリッド分配器１は４つのポートを有し、第１ポートが入力端子とされ、第２ポートが位相変化−１８０度の出力端子とされ、第３ポートが位相変化−９０度の出力端子とされ、第４ポートが終端されている。
【００１７】
原信号通過部１０１は、移相器（ＰＳ）２を有し、ハイブリッド分配器１から供給された原信号を一定量移相（遅延）して出力する。なお、移相器２の移相量としては、例えば、ハイブリッド分配器３において合成される原信号と歪信号の位相差が１８０度になるように設定することができる。
【００１８】
ハイブリッド分配器１から出力された他方の原信号は、減衰器４に入力され所定量だけ減衰された後、ハイブリッド分配器（ＨＹＢ）５に供給される。なお、減衰器４の減衰量は、例えば、電圧制御減衰器１１を調整しない場合において、高周波電力増幅器１３から出力される相互変調歪が最小になるように設定される。
【００１９】
ハイブリッド分配器５は、減衰器４から出力される信号を二分配し、一方は位相変化−１８０度の信号として増幅器８（経路♯２−１）に供給し、他方は位相変化−９０度の信号として移相器（ＰＳ）６（経路♯３）に供給する。
【００２０】
増幅器８は、ハイブリッド分配器５から出力された信号を所定の利得で増幅して出力する。なお、増幅器８は線形増幅器であるので、相互変調歪は発生しない。歪発生増幅器（Ｄ）９は、高周波電力増幅器１３と対応する入出力特性を有しており、増幅器８から出力された信号を増幅するとともに、相互変調歪を発生してこれを原信号に付加して出力する。なお、相互変調歪とは、基本波と高調波が相互に干渉して発生する歪をいう。より詳細には、入出特性が線形でない増幅器に２つの異なる周波数ｆ１，ｆ２の信号を入力した場合、二次高調波として２・ｆ１，２・ｆ２の周波数の信号が発生する。これらの高調波２・ｆ１，２・ｆ２と基本波ｆ１，ｆ２が相互に干渉することにより、２・ｆ１−ｆ２および２・ｆ２−ｆ１の歪信号が発生する。これを相互変調歪といい、前述した２・ｆ１−ｆ２および２・ｆ２−ｆ１の歪信号を２信号３次相互変調歪（ＩＭ（Inter Modulation）３）という。
【００２１】
分配器（ＤＩＶ）１４は、歪発生増幅器９から出力された信号の殆どを減衰器（ＡＴＴ）１０に供給するとともに、残りを検出器（ＤＥＴ）１７に供給する。減衰器１０は分配器１４から出力される信号を所定量だけ減衰して出力する。なお、減衰器１０の減衰量としては、例えば、減衰器１０から出力される信号に含まれる原信号と、電圧制御移相器１５から出力される原信号の振幅が同じになるように設定することができる。検出器１７は、分配器１４から出力された信号を検波してその電力を検出し、検出した電力に対応する直流電圧を出力する。なお、検出器１７の検出電力と出力信号との関係の詳細については後述する。電圧可変器（Ｔｒ）１６は、例えば、トランス等によって構成され、検出器１７から供給された電圧によって電圧制御移相器（ＶＰＳ）１５を制御する。電圧制御移相器１５は、電圧可変器１６から出力される駆動信号に応じて移相器６から出力される原信号の位相を調整（遅延）して出力する。
【００２２】
移相器６は、ハイブリッド分配器５から出力される信号の位相を調整して出力する。なお、移相器６の移相量は、例えば、位相制御を行っていない電圧制御移相器１５から出力されてハイブリッド分配器７で合成される際の原信号と、減衰器１０から出力されてハイブリッド分配器７で合成される際の原信号の位相差が１８０度になるように設定することができる。
【００２３】
ハイブリッド分配器（ＨＹＢ）７は、減衰器１０から出力される信号と、電圧制御移相器１５から出力される信号を合成して出力し、電圧制御減衰器１１に供給する。具体的には、ハイブリッド分配器７は、第１ポートから入力された信号を−１８０度位相変化させ、第４ポートから入力された信号を−９０度位相変化させつつ合成して第２ポートから出力する。この結果、減衰器１０から出力される信号に含まれる原信号と、電圧制御移相器１５から出力される原信号とは、振幅が同じで、位相が１８０度異なった状態で合成されることから、第２ポートからは原信号が相殺されて歪信号のみが出力される。
【００２４】
歪成分制御部１０３は、電圧制御減衰器（ＶＡＴＴ）１１および電圧制御移相器（ＶＰＳ）１２を有する。電圧制御減衰器１１は、ハイブリッド分配器７から出力される信号の振幅を電圧可変器２１から供給される駆動信号に応じて調整（減衰）する。電圧制御移相器１２は、電圧制御減衰器１１から出力される信号の位相を電圧可変器２０から供給される駆動信号に応じて調整（遅延）する。出力電力帰還部１０５は、分配器（Ｃｕｐ）１８、検出器（ＤＥＴ）１９、電圧可変器（Ｔｒ）２０、および、電圧可変器（Ｔｒ）２１を有している。分配器１８は、例えば、方向性結合器によって構成され、高周波電力増幅器１３からの出力信号の殆どを通過させるとともに、その一部を分岐して検出器１９に供給する。検出器１９は、分配器１８によって分配された信号の電力を検出し、検出した電力に対応する直流信号を生成して電圧可変器２０，２１に供給する。電圧可変器２０は、例えば、トランスによって構成され、検出器１９から供給される信号に基づいて電圧制御移相器１２を制御する。電圧可変器２１は、同じくトランスによって構成され、検出器１９から供給される信号に基づいて電圧制御減衰器１１を制御する。
【００２５】
ハイブリッド分配器３は、原信号通過部１０１から出力される原信号と、歪成分制御部１０３から出力される歪信号を合成して高周波電力増幅器１３に出力する。具体的には、ハイブリッド分配器３は、第１ポートから入力された信号を−１８０度位相変化させ、第２ポートから入力された信号を−９０度位相変化させつつ合成して第２ポートから出力する。この結果、原信号通過部１０１から出力される原信号と、歪成分制御部１０３から出力される歪信号とは、位相が１８０度異なった状態で合成されることから、第２ポートからは原信号に位相が反転された歪信号が付加された信号が出力される。
【００２６】
（Ｂ）第１実施形態の動作の説明
つぎに、第１実施形態の動作について説明する。図２は、図１に示す第１実施形態の各部における信号の状態を示す図である。なお、以下では、高周波増幅装置５００に２つの周波数ｆ１，ｆ２を有する周波数多重信号が入力された場合を例に挙げて説明する。ハイブリッド分配器１に２つの周波数ｆ１，ｆ２を有する入力信号３０１が入力されると、ハイブリッド分配器１は入力信号３０１を２つに分配し、第２ポートから位相変化量−１８０度の分配信号３０２として経路♯１に出力し、第３ポートから位相変化量−９０度の分配信号３０３として経路♯２に出力する。なお、図２において入力信号３０１の２つの矢印はそれぞれ周波数ｆ１，ｆ２の信号（スペクトラム）を示し、矢印の方向は位相を示し、矢印の大きさは振幅を示す模式図である。
【００２７】
移相器２は、ハイブリッド分配器１から出力された一方の原信号の位相を所定量だけ遅延して合成前信号３１０として出力し、ハイブリッド分配器３に供給する。
【００２８】
減衰器４は、ハイブリッド分配器１から出力された原信号の振幅を所定量だけ減衰して出力し、ハイブリッド分配器５に供給する。ハイブリッド分配器５は、減衰器４から供給された信号を２つに分配し、第２ポートから位相変化量−１８０度の分配信号３０４として経路♯２−１に出力し、ポート３から位相変化量−９０度の分配信号３０５として経路♯３に出力する。なお、分配信号３０４は入力信号３０１と比較して位相が−２７０度変化し、分配信号３０５は入力信号３０１から位相が−１８０度変化している。増幅器８は、分配信号３０４を所定の利得で増幅して出力する。なお、増幅器８は線形動作であるので相互変調歪は殆ど発生しない。
【００２９】
歪発生増幅器９は、高周波電力増幅器１３と同様の増幅特性を有している。歪発生増幅器９は、入出力特性が非線形であることから、増幅の際に相互変調歪が発生し、２つの周波数ｆ１，ｆ２成分の他に、２つの歪成分２・ｆ１−ｆ２および２・ｆ２−ｆ１が付与された歪信号３０６を出力する。図３（Ａ）は、高周波電力増幅器１３および歪発生増幅器９の入出力特性と、２信号３次相互変調歪（ＩＭ３）との関係を示している。ここで、実線は高周波電力増幅器１３の入出力特性を示し、破線は歪発生増幅器９の入出力特性を示し、一点鎖線は高周波電力増幅器１３において発生する２信号３次相互変調歪（ＩＭ３）を示している。この図３（Ａ）に実線で示すように、高周波電力増幅器１３の入出力特性は、入力電力が所定の値までは線形であり、所定の値を超えると非線形となる。このため、一点鎖線で示すように、非線形領域になると、２信号３次相互変調歪が増加する。また、破線で示すように、歪発生増幅器９の入出力特性は、高周波電力増幅器１３の入出力特性と略同じ特性を有している。このことから、歪発生増幅器９では、高周波電力増幅器１３と同様の相互変調歪が発生する。
【００３０】
分配器１４は歪発生増幅器９の出力信号を分配して一方を減衰器１０に供給し、他方を検出器１７に供給する。減衰器１０では分配器１４から供給された信号を所定量減衰してハイブリッド分配器７に供給する。検出器１７は、分配器１４から供給される信号を検波し、検波信号に対応する直流信号を電圧可変器１６に出力する。電圧可変器１６は、検出器１７から供給された直流信号に対応する駆動信号を電圧制御移相器１５に供給する。電圧制御移相器１５は、電圧可変器１６から供給される駆動信号に応じて移相器６から供給される原信号を遅延する。
【００３１】
ハイブリッド分配器７は、減衰器１０から出力される歪信号が付加された原信号を第１ポートから入力する。また、ハイブリッド分配器７は、電圧制御移相器１５から出力される原信号を第４ポートから入力する。そして、ハイブリッド分配器７は、第１ポートから入力した信号を−１８０度位相変化させ、第４ポートから入力した信号を−９０度位相変化させた後これらを合成する。ここで、経路♯２−１を経由する信号の合計の位相変化量は−３６０度であり、経路♯３を経由する信号の合計の位相変化量は−１８０度であることから、これらの位相差は１８０である。また、これらの信号の振幅は同じになるように調整されているので、ハイブリッド分配器７によって２つの信号が合成されると、これらに含まれている原信号は位相差が１８０度で振幅が同じなので相殺されてしまい、経路♯２−１からの信号に含まれている歪信号のみが抽出されて出力される。
【００３２】
ここで、歪電力帰還部１０４の動作について詳細に説明する。図３（Ａ）に示すように、高周波電力増幅器１３と歪発生増幅器９の入出力特性（振幅特性）は略一致しているが、位相特性には若干の相違がある。このため、歪発生増幅器９の入力電力によっては、歪信号発生部１０２から原信号が漏れ出してしまう。この点について以下に詳細に説明する。
【００３３】
図４は、高周波増幅装置の従来の構成を示している。図４に示す高周波増幅装置５００Ｃでは、図１の場合と比較すると、分配器１４、検出器１７、電圧可変器１６、および、電圧制御移相器１５が除外されている。また、分配器１８、検出器１９、および、電圧可変器２０，２１が除外されており、さらに、電圧制御移相器１２および電圧制御減衰器１１が可変移相器４１２および可変減衰器４１１に置換されている。それ以外の構成は図１の場合と同様である。図４の構成において、歪発生増幅器９の位相特性が入力電力によって変化する場合を考える。その場合、移相器６の位相特性は入力電力によらず一定であるので、ハイブリッド分配器７で合成される際の移相器６から出力される原信号と、減衰器１０から出力される信号に含まれる原信号の位相差は、図３（Ｂ）に実線で示すように、入力電力の増加に伴って理想的な１８０度から変化（増大）する。その場合、前述したように、ハイブリッド分配器７において原信号が相殺されないために原信号が漏れ出し、高周波電力増幅器１３において歪信号だけでなく、原信号についても位相が反転されて供給されることから、原信号に対する利得が低下してしまう。
【００３４】
そこで、本実施形態では、歪電力帰還部１０４の動作によって経路♯３側の原信号の位相を歪発生増幅器９の出力電力に応じて調整することで、図３（Ｂ）に破線で示すように、位相の変化を抑制し、ハイブリッド分配器７から漏れ出る原信号を減らすことにより、高周波電力増幅器１３における原信号の利得の低下を抑制している。この結果、ハイブリッド分配器７から出力される信号は、歪信号を主成分し、原信号が殆ど含まれていない信号となる。
【００３５】
図２に戻る。電圧制御減衰器１１および電圧制御移相器１２は、電圧可変器２０，２１から供給される駆動信号に応じて、歪信号の位相と振幅を調整する。より詳細に説明すると、高周波電力増幅器１３において発生する相互変調歪は、高周波電力増幅器１３に入力される信号の電力が大きくなると（利得圧縮点に近くなると）、位相と振幅が変化する。図４に示す従来例では、可変移相器４１２および可変減衰器４１１の移相量および減衰量は双方ともに固定であるため、高周波電力増幅器１３に入力される信号の電力が大きくなると、相互変調歪が相殺されずに出力されてしまう。そこで、本実施形態では、高周波電力増幅器１３から出力される信号の電力を検出器１９によって検出し、高周波電力増幅器１３において生じる相互変調歪の振幅と電力との関係に基づいて、電圧制御減衰器１１によって歪信号の振幅を調整する。また、相互変調歪の位相と電力との関係に基づいて、電圧制御移相器１２によって位相を調整する。これにより、高周波電力増幅器１３の出力電力に応じて、歪信号の位相と振幅を高周波電力増幅器１３の特性に合わせて調整するので、電力が変化した場合でも歪信号が漏れ出ることを抑制できる。
【００３６】
ハイブリッド分配器３は、移相器２から供給された原信号（入力信号に対して位相が１８０度遅れた信号）を第１ポートから入力して位相を−１８０度変化させ、電圧制御移相器１２から出力される歪成分９（入力信号に対して位相が５４０度遅れた信号）を第４ポートから入力して位相を−９０度変化させて合成する。このため、合成時には、第１ポートから入力した信号は３６０度遅れ、第４ポートから入力した信号は５４０度遅れるので双方の位相差は１８０度となるため、原信号に歪信号が１８０度の位相差で合成される。
【００３７】
高周波電力増幅器１３は、ＰＤ出力信号３１１を所定の利得で増幅する。このとき、２つの周波数ｆ１，ｆ２を有する原信号には、相互変調歪が発生し相互変調歪が発生する。このような相互変調歪は、電圧制御移相器１２から供給される相互変調歪と位相が１８０度異なっているので、高周波電力増幅器１３で発生した相互変調歪は、電圧制御移相器１２から供給される歪成分９によって打ち消される。これにより、高周波電力増幅器１３から出力される相互変調歪は非常に小さいものとなる。図３（Ｃ）の実線は、歪補償部１００によって補償がされた場合の高周波電力増幅器１３の入力電力と出力との関係を示し、破線は入力電力とＩＭ３との関係を示す図である。この図３（Ｃ）と図３（Ａ）との比較から、第１実施形態の歪補償部１００の動作により、高周波電力増幅器１３の直線性が改善されるとともに、ＩＭ３の特性が改善されている。
【００３８】
以上に説明したように、本発明の第１実施形態によれば、歪電力帰還部１０４を設け、歪発生増幅器９の出力電力に応じて電圧制御移相器１５を制御し、経路♯３を通過する原信号の位相を調整するようにしたので、歪信号発生部１０２から原信号が漏出することを防止し、高周波電力増幅器１３の原信号に対する利得が低下することを防止できる。
【００３９】
また、第１実施形態では、出力電力帰還部１０５を設け、高周波電力増幅器１３の出力電力に応じて電圧制御減衰器１１および電圧制御移相器１２を制御し、歪信号の位相および振幅を調整するようにしたので、高周波電力増幅器１３において歪信号が相殺されずに出力されることを抑制することができる。
【００４０】
（Ｃ）第２実施形態の説明
図５は、本発明の第２実施形態の構成例を示す図である。なお、この図において図１と対応する部分には同一の符号を付してあるのでその説明は省略する。図５に示す高周波増幅装置５００Ａは、図１と比較すると、減衰器１０が電圧制御減衰器２２に置換され、また、電圧可変器２３が追加されている。なお、これら以外の構成は、図１の場合と同様である。ここで、電圧制御減衰器２２は、分配器１４から出力される信号を電圧可変器２３から出力される駆動信号に応じて減衰して出力する。電圧可変器２３は、検出器１７によって検出された歪発生増幅器９の出力電力に基づいて電圧制御減衰器２２を制御する。
【００４１】
つぎに、第２実施形態の動作について説明する。第１実施形態では、歪発生増幅器９の位相特性が入力電力に応じて変化することから、原信号の位相を調整するようにした。ところで、歪発生増幅器９の利得も入力電力に応じて変化（増加）するため、原信号が相殺されずに漏出してしまう。その結果、高周波電力増幅器１３において原信号が相殺されるので、原信号の利得が減少してしまう。そこで、第２実施形態では、歪発生増幅器９の出力電力を検出し、歪発生増幅器９の入力電力と振幅の関係に基づいて、利得の変化を打ち消す方向に制御を行う。より詳細には、歪発生増幅器９の出力電力と利得との関係を予め求め、出力電力の増加に応じて利得が増加した場合には、その増加分の利得を打ち消すように電圧制御減衰器２２を制御する。
【００４２】
以上に説明したように、本発明の第２実施形態によれば、歪発生増幅器９において入力信号の電力に応じて利得が変化する場合であっても、それを相殺する方向に電圧制御減衰器２２を制御するようにしたので、位相が反転された原信号が歪信号発生部１０２から漏れ出して、高周波電力増幅器１３の利得が抑制されることを防止できる。このため、広い入力電力の範囲に渡って、安定した増幅特性を得るとこができる。
【００４３】
（Ｄ）第３実施形態の説明
図６は、本発明の第３実施形態の構成例を示す図である。なお、この図において図５と対応する部分には同一の符号を付してあるのでその説明は省略する。図６に示す高周波増幅装置５００Ｂでは、図５と比較すると、分配器１４が歪発生増幅器９の後段から、増幅器８と歪発生増幅器９の間に移動されている。また、検出器１７は、歪発生増幅器９の入力電力と歪信号の位相特性および振幅特性に基づいて、電圧可変器１６および電圧可変器２３を制御する。それ以外の構成は図５の場合と同様である。
【００４４】
第３実施形態では、検出器１７は、歪発生増幅器９の入力電力を検出する構成とされている。すなわち、図５に示す第２実施形態では、歪発生増幅器９の出力電力を検出しているため、歪信号の電力も含めて検出しているが、図６の形態では歪が発生する前の入力電力、すなわち、歪信号が含まれない電力を検出することから、制御の精度を向上させることができる。
【００４５】
（Ｅ）変形実施形態の説明
以上の各実施形態は一例であって、本発明が上述したような場合のみに限定されるものでないことはいうまでもない。例えば、以上の各実施形態では、歪電力帰還部１０４と出力電力帰還部１０５の双方を設けるようにしたが、これらの一方のみを設けるようにしてもよい。また、出力電力帰還部１０５については、出力電力に応じて位相と振幅の双方を調整するようにしたが、これらの一方のみを調整するようにしてもよい。さらに、第２，３実施形態では、歪電力帰還部１０４において位相と振幅の双方を調整するようにしたが、いずれか一方だけを調整するようにしてもよい。
【００４６】
また、以上の各実施形態では、検出器１７と電圧可変器１６，２３を別々の構成としたが、これらをまとめてひとつにしてもよい。もちろん、検出器１９と電圧可変器２０，２１についても同様である。
【００４７】
また、以上の各実施形態では、ハイブリッド分配器として、ブランチラインカプラを用いた場合を例に挙げて説明したが、これ以外にも、例えば、ラットレース型分配器を用いることも可能である。なお、ラットレース型分配器を用いる場合、ハイブリッド分配器７とハイブリッド分配器３のポートの接続が異なる。すなわち、ラットレース型分配器を用いる場合には、第１ポートおよび第４ポートはブランチラインカプラの場合と同様に第１ポートが入力ポートとされ、第４ポートが終端される。一方、第２ポートは終端され、第３ポートは出力ポートとされる。ラットレース型分配器では、第１ポートから入力された信号は位相が−２７０度変化して第２ポートから出力され、−９０度変化して第３ポートから出力される。また、第１ポートおよび第４ポートから入力された信号は位相がともに−９０度変化して第２ポートから出力される。このため、経路♯２−１と経路♯３をそれぞれ経由した信号は１８０度の位相差が生じるのでハイブリッド分配器７では原信号が相殺されて歪信号のみが出力される。また、同様に、ハイブリッド分配器３では、原信号に位相が反転された歪信号が重畳されて出力されることから、ブランチラインカプラの場合と同様に動作する。
【符号の説明】
【００４８】
１，３  ハイブリッド分配器
５  ハイブリッド分配器（分配器）
７  ハイブリッド分配器（合成器）
９  歪発生増幅器（歪発生器）
１１  電圧制御減衰器（振幅調整器）
１２  電圧制御移相器（位相調整器）
１５  電圧制御移相器（位相調整器）
１７  検出器
２２  電圧制御減衰器（利得調整器）
１００  歪補償部（歪補償装置）
１０２  歪信号発生部（歪信号発生装置）
【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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