(57)【要約】【課題】マルチポート増幅器の位相歪および振幅は各系の入力信号の位相歪および振幅歪となり、これらを独立して制御することができない。【解決手段】送信機は、Ｎ系統のディジタル送信信号の電力を合成するディジタルハイブリッド電力合成器２０ａと、Ｎ系統の信号および当該系統のフィードバック信号に基づいて、それぞれ当該系統の信号の歪みを予め補正するディジタルプリディストーション部３０と、当該信号をそれぞれアナログ信号に変換して電力を増幅する送信部４０と、信号の電力を逆合成してアナログ送信信号を出力するアナログハイブリッド電力合成器２１と、アナログ送信信号をディジタル信号に変換する検波部５０と、検波部５０の出力信号の電力を合成してフィードバック信号をディジタルプリディストーション部３０それぞれに出力する検波側ディジタルハイブリッド電力合成器２０ｂを備える。【選択図】図１
2013239880.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｎ系統のディジタル送信信号（Ｎは自然数）の電力を合成して、Ｎ系統の複素信号を出力するディジタルハイブリッド電力合成器と、
前記Ｎ系統の複素信号と当該系統のフィードバック信号とに基づいて、それぞれ当該系統の複素信号の歪みを予め補正するＮ個のディジタルプリディストーション部と、
前記ディジタルプリディストーション部の出力信号を、それぞれアナログ信号に変換して、電力を増幅するＮ個の送信部と、
前記送信部のＮ系統の出力信号の電力を前記ディジタルハイブリッド電力合成器とは逆に合成するアナログハイブリッド電力合成器と、
前記アナログハイブリッド電力合成器の出力信号を、それぞれディジタル信号に変換するＮ個の検波部と、
前記検波部のＮ系統の出力信号の電力を、前記ディジタルハイブリッド電力合成器と同様に合成した前記フィードバック信号を、Ｎ個の前記ディジタルプリディストーション部それぞれに出力する検波側ディジタルハイブリッド電力合成器と、
を備えたことを特徴とする送信機。
【請求項２】
前記ディジタルプリディストーション部は、それぞれ、
前記Ｎ系統の複素信号のボルテラ級数を基底ベクトルとして出力する多項式基底生成部と、
当該系統の複素信号および当該系統の前記フィードバック信号から誤差信号を出力する差分算出部と、
前記誤差信号が０に収束するよう適応処理した係数ベクトルを算出する適応処理部と、
前記係数ベクトルと前記基底ベクトルとの内積を出力する内積演算部と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の送信機。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の送信機と、
前記送信機の送信信号と、当該系統のアンテナの受信信号とを分離するディバイダと、
前記ディバイダに接続されて無線信号を受信する受信部と、
前記送信機への送信信号および前記受信部からの受信信号の変復調を行うベースバンドユニットと、
を有することを特徴とする無線基地局。
【請求項４】
Ｎ系統のディジタル送信信号（Ｎは自然数）の電力を合成して、Ｎ系統の複素信号を出力するディジタルハイブリッド電力合成器と、
前記Ｎ系統の複素信号とフィードバック信号とに基づいて、いずれか１系統の複素信号の歪みを予め補正するディジタルプリディストーション部と、
前記ディジタルプリディストーション部の出力信号を、それぞれアナログ信号に変換して、電力を増幅するＮ個の送信部と、
前記送信部の出力信号の電力を前記ディジタルハイブリッド電力合成器とは逆に合成するアナログハイブリッド電力合成器と、
前記アナログハイブリッド電力合成器の出力信号を、それぞれディジタル信号に変換するＮ個の検波部と、
前記検波部のＮ系統の出力信号の電力を、前記ディジタルハイブリッド電力合成器と同様に合成した前記フィードバック信号のうち１つを、前記ディジタルプリディストーション部に出力する検波側ディジタルハイブリッド電力合成器と、
を備えたことを特徴とする送信機。
【請求項５】
前記ディジタルプリディストーション部は、それぞれ、
前記Ｎ系統の複素信号のボルテラ級数を基底ベクトルとして出力する多項式基底生成部と、
いずれかの系統の複素信号および前記フィードバック信号から誤差信号を出力する差分算出部と、
前記誤差信号が０に収束するよう適応処理した係数ベクトルを算出する適応処理部と、
前記係数ベクトルと前記基底ベクトルとの内積を出力する内積演算部と、
を備えたことを特徴とする請求項４に記載の送信機。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載の送信機と、
前記送信機の送信信号と当該系統のアンテナの受信信号とを分離するディバイダと、
前記ディバイダに接続されて無線信号を受信する受信部と、
前記送信機への送信信号および前記受信部からの受信信号の変復調を行うベースバンドユニットと、
を備えることを特徴とする無線基地局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド電力合成器によるマルチポート増幅器を搭載した送信機、および、当該送信機を搭載した無線基地局に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線通信に於ける伝送容量の増大や、基地局あたりの収容加入者数の増大に対応するため、例えば、アダプティブアレーアンテナやＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）に代表されるマルチアンテナシステムが使われるようになってきた。マルチアンテナシステムでは、各アンテナの送信電力は各アンテナに与えられたウェイトによって変化する。一般的に、各アンテナのウェイトは、マルチアンテナシステム全体からの送信電力が一定になるように変化する。そのため、各アンテナの送信電力は、広い範囲で変動する。この場合、各アンテナ系に設置される電力増幅器は、最大送信電力をカバーすることが必要である。よって、アンテナのウェイトが低く、送信電力が低い系では、電力効率が悪くなるという問題がある。
【０００３】
現在の携帯電話サービスは、その普及に伴い、非常に高い品質の通信インフラが要求されている。しかし、無線基地局の送信機が備える電力増幅器は、高電力を扱うため、他のシステム構成要素と比較して高い確率で故障する。よって、一般的な無線基地局の送信機には、電力増幅器が故障した場合でもサービスが停止しないよう、電力増幅器または送信機自体に予備系統を用意し、電力増幅器の故障と同時に予備系統に切り替えてサービスが停止しないようにしているものがある。しかし、これには、無線基地局のサイズが大きくなり、コストが増大するという問題がある。マルチポート増幅器を搭載した送信機は、このような問題を解決するものである。
【０００４】
特許文献１（特開２０００−０９１８３３号公報）には、アンテナ素子が指向している通信エリアのユーザ信号の到来方向と基地局アンテナ素子の配列によって決まる各受信機間の位相差情報を保存したまま、位相偏差のみを補償し効率の良いビーム成形を行うアレーアンテナ受信装置の発明が記載されている。特許文献１に記載の発明は、入出力信号を比較して入力信号の振幅を調整することで、振幅歪みも位相歪みと同様に補正することが可能である。しかし、特許文献１に記載の発明では、電力増幅器４３−１，４３−２で発生する非線形特性に起因した、位相および振幅歪みの補正を行うことができない。
【０００５】
特許文献２（特開２００４−０８８３０３号公報）に記載された発明は、入力側多端子電力合成回路とプリディストータをディジタル信号処理にて実現し、構成の簡易化及び部品点数の削減、及び回路調整の容易化を図った送信機の発明が記載されている。
【０００６】
特許文献３（特開２００７−２８２０６６号公報）に記載の発明は、プリディストーション送信機において、増幅器の非線形性にメモリエフェクトがあり、かつ変調器のＤＣオフセット、ＩＱアンバランス、ローカル直交誤差がある場合にも効果的に補償するものである。これにより、特許文献３に記載の発明は、アンプの非線形による歪みだけでなく、位相および振幅の補正も可能である。このようなディジタルプリディストーション部を送信機に適用することにより、制御系が１つであっても、出力側のアナログハイブリッド増幅器で発生する振幅および位相歪み、また電力増幅器で発生する非線形性歪みの両方を予め補正することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−０９１８３３号公報
【特許文献２】特開２００４−０８８３０３号公報
【特許文献３】特開２００７−２８２０６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献３に記載の発明では、２系統の入力ディジタル信号を独立して制御することはできない。そのためアナログハイブリッド電力合成器で発生する位相および振幅歪みと、各系の電力増幅器で発生する非線形性歪みの両方を補正することはできないという問題がある。
【０００９】
そこで、本発明は、アナログハイブリッド電力合成器で発生する位相および振幅歪みと、各系の電力増幅器で発生する非線形性歪みの両方を補正する送信機および無線基地局を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記した課題を解決するため、請求項１に記載の発明では、Ｎ系統のディジタル送信信号（Ｎは自然数）の電力を合成して、Ｎ系統の複素信号を出力するディジタルハイブリッド電力合成器と、前記Ｎ系統の複素信号と当該系統のフィードバック信号とに基づいて、それぞれ当該系統の複素信号の歪みを予め補正するＮ個のディジタルプリディストーション部と、前記ディジタルプリディストーション部の出力信号を、それぞれアナログ信号に変換して、電力を増幅するＮ個の送信部と、前記送信部のＮ系統の出力信号の電力を前記ディジタルハイブリッド電力合成器とは逆に合成するアナログハイブリッド電力合成器と、前記アナログハイブリッド電力合成器の出力信号を、それぞれディジタル信号に変換するＮ個の検波部と、前記検波部のＮ系統の出力信号の電力を、前記ディジタルハイブリッド電力合成器と同様に合成した前記フィードバック信号を、Ｎ個の前記ディジタルプリディストーション部それぞれに出力する検波側ディジタルハイブリッド電力合成器と、を備えたことを特徴とする送信機とした。
その他の手段については、発明を実施するための形態のなかで説明する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、アナログハイブリッド電力合成器で発生する位相および振幅歪みと、各系の電力増幅器で発生する非線形性歪みの両方を補正する送信機および無線基地局を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１の実施形態に於ける送信機を示す概略の構成図である。
【図２】第１の実施形態に於ける１系のディジタルプリディストーション部を示す概略の構成図である。
【図３】第１の実施形態に於ける２系のディジタルプリディストーション部を示す概略の構成図である。
【図４】第１の実施形態に於ける多項式基底生成部を示す概略の構成図である。
【図５】第２の実施形態に於ける４系統送信機を示す概略の構成図である。
【図６】第２の実施形態に於ける１系ディジタルプリディストーション部を示す概略の構成図である。
【図７】第２の実施形態に於ける２系ディジタルプリディストーション部を示す概略の構成図である。
【図８】第２の実施形態に於ける３系ディジタルプリディストーション部を示す概略の構成図である。
【図９】第２の実施形態に於ける４系ディジタルプリディストーション部を示す概略の構成図である。
【図１０】第３の実施形態に於ける送信機を示す概略の構成図である。
【図１１】第３の実施形態に於けるディジタルプリディストーション部を示す概略の構成図である。
【図１２】第４の実施形態に於ける無線基地局を示す概略の構成図である。
【図１３】第５の実施形態に於ける無線基地局を示す概略の構成図である。
【図１４】第１比較例に於ける送信機を示す概略の構成図である。
【図１５】第２比較例に於ける歪み補償機能を有する送信機を示す概略の構成図である。
【図１６】第３比較例に於ける歪み補償機能を有する送信機を示す概略の構成図である。
【図１７】第３比較例に於ける１系のディジタルプリディストーション部を示す概略の構成図である。
【図１８】第３比較例に於ける２系のディジタルプリディストーション部を示す概略の構成図である。
【図１９】第３比較例に於けるディジタルプリディストーション部の多項式基底生成部を示す概略の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以降、比較例と本発明を実施するための形態とを、各図を参照して詳細に説明する。
【００１４】
（第１比較例の送信機の構成）
【００１５】
図１４は、第１比較例に於ける送信機を示す概略の構成図である。
送信機１０Ｅは、２系統のマルチポート増幅器を備えている。送信機１０Ｅは、ディジタルハイブリッド電力合成器２０ａ、送信部４０−１，４０−２と、アナログハイブリッド電力合成器２１と、アンテナ１１−１，１１−２とを備えている。送信部４０−１は、Ｄ／Ａコンバータ４１−１と、直交変調器４２−１と、電力増幅器４３−１とを備えている。送信部４０−２は、送信部４０−１と同様に構成されている。
送信機１０Ｅは、例えば、ベースバンドユニットなどが出力した２系統のディジタル信号Ｘ１，Ｘ２をアナログ信号に変換し、周波数アップコンバートして電力を増幅したアナログ信号Ｚ１，Ｚ２を、各アンテナ１１−１，１１−２によって無線電波として出力するものである。
【００１６】
以下、送信部４０−１を、１系のポートと呼び、送信部４０−１が取り扱う信号（ディジタル信号Ｙ１など）を、１系の信号と呼ぶ。１系の信号は更に、ディジタル信号Ｘ１とアナログ信号Ｚ１とを含んでいる。送信部４０−１に入力された信号は、Ｄ／Ａコンバータ４１−１に入力される。Ｄ／Ａコンバータ４１−１の出力側は、直交変調器４２−１に接続されている。直交変調器４２−１の出力側は、電力増幅器４３−１に接続されている。電力増幅器４３−１の出力側が、当該送信部４０−１の出力側である。
更に、送信部４０−２を、２系のポートと呼び、送信部４０−２が取り扱う信号（ディジタル信号Ｙ２など）を、２系の信号と呼ぶ。２系の信号は更に、ディジタル信号Ｘ２とアナログ信号Ｚ２とを含んでいる。送信部４０−２は、送信部４０−１と同様に接続されている。
【００１７】
当該送信機１０Ｅの２系統の入力側は、ディジタルハイブリッド電力合成器２０ａの２系統の入力側である。当該送信機１０Ｅの２系統の入力側には、図示しないベースバンドユニットの２系統の出力側が接続され、２系統のディジタル信号Ｘ１，Ｘ２を出力する。
ディジタルハイブリッド電力合成器２０ａの２系統の出力側は、それぞれ送信部４０−１，４０−２に接続されている。ディジタルハイブリッド電力合成器２０ａの２系統の出力側には、２系統のディジタル信号Ｙ１，Ｙ２が出力される。
送信部４０−１，４０−２の２系統の出力側は、アナログハイブリッド電力合成器２１に接続されている。アナログハイブリッド電力合成器２１の２系統の出力側は、それぞれアンテナ１１−１，１１−２に接続されている。アナログハイブリッド電力合成器２１の２系統の出力側には、２系統のアナログ信号Ｚ１，Ｚ２が出力される。
【００１８】
ディジタルハイブリッド電力合成器２０ａは、２系統のディジタル信号Ｘ１，Ｘ２の位相を９０度回転して合成し、当該２系統の信号の電力を等分配するものである。
送信部４０−１，４０−２は、入力された２系統のディジタル信号Ｙ１，Ｙ２を、アンテナ１１−１，１１−２によって無線電波として出力可能なアナログ信号に変換するものである。送信部４０−１，４０−２に於いて、Ｄ／Ａコンバータ４１−１，４１−２は、２系統のディジタル信号を、２系統のアナログ信号に変換するものである。直交変調器４２−１，４２−２は、２系統のアナログ信号を、それぞれ所望のＲＦ（Radio Frequency）周波数にアップコンバートするものである。電力増幅器４３−１，４３−２は、２系統のアナログ信号を、所望の送信電力になるように増幅するものである。
アナログハイブリッド電力合成器２１は、入力された２系統のアナログ信号を、元のディジタル信号Ｘ１，Ｘ２と同じ回転になるように分離するものである。
アンテナ１１−１，１１−２は、入力されたアナログ信号を無線電波として出力するものである。
【００１９】
（第１比較例の送信機の動作）
【００２０】
図１４を参照して、第１比較例の送信機１０Ｅの動作を説明する。
ディジタルハイブリッド電力合成器２０ａに入力された１系のディジタル信号Ｘ１および２系のディジタル信号Ｘ２は、（式１−１）のようにして、ディジタル信号Ｙ１，Ｙ２に変換される。（式１−２）は、ディジタルハイブリッド電力合成器２０ａが入力された複素信号の位相を回転する変換行列を示している。この変換により、１系の信号と２系の信号とが等分配される。
【００２１】
【数１】
2013239880.tif 000003
【００２２】
送信部４０−１，４０−２に入力された２系統のディジタル信号Ｙ１，Ｙ２は、Ｄ／Ａコンバータ４１−１，４１−２によって、２系統のアナログ信号に変換される。当該２系統のアナログ信号は、直交変調器４２−１，４２−２によって、それぞれ所望のＲＦ（Radio Frequency）周波数にアップコンバートされる。ＲＦ周波数にアップコンバートされた当該２系統のアナログ信号は、電力増幅器４３−１，４３−２によって所望の送信電力になるように増幅される。
【００２３】
増幅された２系統のアナログ信号は、アナログハイブリッド電力合成器２１に入力され、（式２−１）のようにして、アナログ信号Ｚ１，Ｚ２に変換される。これにより、入力側でディジタル信号Ｙ１，Ｙ２に等分配された信号が、元のディジタル信号Ｘ１，Ｘ２と同じ回転になるように分離され（アナログ信号Ｚ１，Ｚ２）、アンテナ１１−１，１１−２から無線電波として出力される。（式２−２）は、アナログハイブリッド電力合成器２１に於いて、入力された複素信号の位相を、元のディジタル信号Ｘ１，Ｘ２と同じ回転に戻す変換行列を示している。
【００２４】
【数２】
2013239880.tif 000004
【００２５】
このように、送信機１０Ｅは、各系の信号を等分配し、各系の信号を増幅すると、再び各系の信号を分離している。各電力増幅器４３−１，４３−２に入力される信号の電力は均等に分配されているので、送信機１０Ｅは、入力されたディジタル信号Ｘ１，Ｘ２に於ける各系の送信電力分布に偏りがある場合であっても、各増幅器の飽和出力を低減し、増幅器全体の消費電力を低減することができる。
送信機１０Ｅは更に、ディジタル信号Ｙ１，Ｙ２に信号電力を等分配したのちに、電力増幅器４３−１，４３−２によって増幅している。これにより、送信機１０Ｅは、電力増幅器４３−１，４３−２のうちいずれかが仮に故障しても、送信電波の出力レベルが下がるだけであり、電波送信が完全に止まることはなくなる。よって、送信機１０Ｅは、予備の系統を設ける必要がなくなり、システムの安定性を向上させることができる。
【００２６】
ただし、入力側のディジタルハイブリッド電力合成器２０ａと、出力側のアナログハイブリッド電力合成器２１との間に、位相および振幅に誤差がある場合には、それぞれの送信系信号の分離がうまくできず、信号が歪む要因となる。
ディジタルハイブリッド電力合成器２０ａは、ディジタル回路で実現されるため、理想的な動作を実現可能である。しかし、アナログハイブリッド電力合成器２１は、アナログ回路で実現されるため、理想的な動作を実現するのは困難であり、誤差が発生することが多い。
ここで歪みの要因となるものとして、電力増幅器４３−１，４３−２の振幅および位相に対する非線形特性、および、アナログハイブリッド電力合成器２１の振幅および位相のずれが考えられる。
【００２７】
（第２比較例の送信機の構成）
【００２８】
図１５は、第２比較例に於ける歪み補償機能を有する送信機を示す概略の構成図である。第１比較例の送信機１０Ｅ（図１４）と同一の要素には同一の符号を付与している。
第２比較例の送信機１０Ｆは、第１比較例の送信機１０Ｅと同様の構成に加えて更に、位相振幅補正回路２２−１，２２−２と、検波部５０ａ−１，５０ａ−２と、ディジタルプリディストーション部３０Ｆ−１，３０Ｆ−２と、検波部５０−１，５０−２とを備えている。
第２比較例の送信機１０Ｆは、ディジタルプリディストーション部３０Ｆ−１，３０Ｆ−２によって電力増幅器４３−１，４３−２の歪み補正を行い、位相振幅補正回路２２−１，２２−２によってアナログハイブリッド電力合成器２１の位相および振幅歪み補正を行うものである。
【００２９】
検波部５０ａ−１は、ミキサ５１ａ−１と、Ａ／Ｄコンバータ５２ａ−１と、直交復調器５３ａ−１とを備えている。検波部５０ａ−１の入力側は、ミキサ５１ａ−１の入力側である。ミキサ５１ａ−１の出力側はＡ／Ｄコンバータ５２ａ−１に接続されている。Ａ／Ｄコンバータ５２ａ−１の出力側は、直交復調器５３ａ−１に接続されている。直交復調器５３ａ−１の出力側は、検波部５０ａ−１の出力側である。検波部５０ａ−２，５０−１，５０−２は、検波部５０ａ−１と同様に構成されている。
【００３０】
当該送信機１０Ｆの２系統の入力側は、それぞれ位相振幅補正回路２２−１，２２−２の第１の入力側である。位相振幅補正回路２２−１，２２−２の第２の入力側には、それぞれ検波部５０ａ−１，５０ａ−２の出力側が接続されている。
【００３１】
位相振幅補正回路２２−１，２２−２の２系統の出力側は、ディジタルハイブリッド電力合成器２０ａに接続されている。ディジタルハイブリッド電力合成器２０ａの２系統の出力側は、ディジタルプリディストーション部３０Ｆ−１，３０Ｆ−２にそれぞれ接続されている。ディジタルプリディストーション部３０Ｆ−１，３０Ｆ−２には更に、検波部５０−１，５０−２の出力側が接続されている。ディジタルプリディストーション部３０Ｆ−１，３０Ｆ−２の出力側は、それぞれ送信部４０−１，４０−２に接続されている。送信部４０−１，４０−２の出力側は、アナログハイブリッド電力合成器２１に接続されていると共に、それぞれ検波部５０−１，５０−２に接続されている。
アナログハイブリッド電力合成器２１の２系統の出力側は、それぞれアンテナ１１−１，１１−２に接続されていると共に、それぞれ検波部５０ａ−１，５０ａ−２に接続されている。
【００３２】
位相振幅補正回路２２−１，２２−２は、ディジタルプリディストーションが適用されているマルチポート増幅器の入力段に於ける位相および振幅の歪みを補正するものである。すなわち、位相振幅補正回路２２−１，２２−２は、この送信機１０Ｆの入力信号の位相および振幅の補正を行う。位相振幅補正回路２２−１，２２−２には、それぞれ検波部５０ａ−１，５０ａ−２の出力側が接続されている。検波部５０ａ−１，５０ａ−２の出力信号は、アナログハイブリッド電力合成器２１が出力した２系統のアナログ信号を、ベースバンド信号に逆変換したものである。位相振幅補正回路２２−１，２２−２は、アンテナ１１−１，１１−２への出力信号をベースバンド信号に逆変換した信号と、当該送信機１０Ｆの入力信号とを比較し、アナログハイブリッド電力合成器２１による位相および振幅の歪みを検出し、歪み補正の信号を送信信号に付加する。
【００３３】
検波部５０ａ−１，５０ａ−２は、送信部４０−１，４０−２によって変換されたアナログ信号を、ディジタル信号に逆変換するものである。検波部５０ａ−１，５０ａ−２は、アナログハイブリッド電力合成器２１が出力したアナログ信号を、それぞれミキサ５１ａ−１，５１ａ−２でダウンコンバートし、Ａ／Ｄコンバータ５２ａ−１，５２ａ−２でディジタル信号に変換し、直交復調器５３ａ−１，５３ａ−２で直交復調する。直交復調された信号は、前記したように位相振幅補正回路２２−１，２２−２に入力されて、アナログハイブリッド電力合成器２１による位相および振幅の歪みの補正に用いられる。当該位相および振幅が補正された各系統の信号は、ディジタルハイブリッド電力合成器２０ａに入力されて、各系統の信号電力が等分配されて、それぞれディジタルプリディストーション部３０Ｆ−１，３０Ｆ−２に出力される。
【００３４】
検波部５０−１，５０−２は、検波部５０ａ−１，５０ａ−２と同様に構成されている。検波部５０−１，５０−２は、送信部４０−１，４０−２が出力するアナログ信号を、それぞれミキサ５１−１，５１−２でダウンコンバートし、Ａ／Ｄコンバータ５２−１，５２−２でディジタル信号に変換し、直交復調器５３−１，５３−２で直交復調する。直交復調された信号は、ディジタルプリディストーション部３０Ｆ−１，３０Ｆ−２に入力されて、各系の信号の電力増幅器４３−１，４３−２による増幅の歪み補正に用いられる。
【００３５】
ディジタルプリディストーション部３０Ｆ−１，３０Ｆ−２には、それぞれ、電力が等分配された各系のディジタル信号と、送信部４０−１，４０−２の出力アナログ信号がディジタル信号に逆変換された信号とが入力される。ディジタルプリディストーション部３０Ｆ−１，３０Ｆ−２は、それぞれの信号を比較して、電力増幅器４３−１，４３−２で発生した非線形歪みを検出し、その歪みの補正信号を、各系のディジタル信号に付加する。
【００３６】
（第２比較例の送信機の動作）
【００３７】
図１５を参照して、第２比較例の送信機１０Ｆの動作を説明する。
第２比較例の送信機１０Ｆに入力された２系統のディジタル信号は、位相振幅補正回路２２−１，２２−２によって、検波部５０ａ−１，５０ａ−２の出力ディジタル信号に基づき、アナログハイブリッド電力合成器２１による位相および振幅歪みが予め補正されて出力される。
位相振幅補正回路２２−１，２２−２が出力する２系統のディジタル信号は、ディジタルハイブリッド電力合成器２０ａによって、２系統の電力が等分配されている。
ディジタルハイブリッド電力合成器２０ａが出力する２系統のディジタル信号は、ディジタルプリディストーション部３０Ｆ−１，３０Ｆ−２によって、検波部５０−１，５０−２の出力ディジタル信号に基づき、電力増幅器４３−１，４３−２による非線形歪みが予め補正される。
ディジタルプリディストーション部３０Ｆ−１，３０Ｆ−２が出力する２系統のディジタル信号は、それぞれ送信部４０−１，４０−２によって２系統のアナログ信号に変換される。送信部４０−１，４０−２の動作は、第１比較例の送信機１０Ｅの動作と同様である。
【００３８】
送信部４０−１，４０−２が変換した２系統のアナログ信号は、アナログハイブリッド電力合成器２１によって、ディジタルハイブリッド電力合成器２０ａで等分配される前の信号と同じ回転になるように分離される。更に、当該２系統のアナログ信号は、検波部５０−１，５０−２によって、２系統のディジタル信号に変換され、ディジタルプリディストーション部３０Ｆ−１，３０Ｆ−２に出力される。
アナログハイブリッド電力合成器２１が分離した２系統のアナログ信号は、アンテナ１１−１，１１−２から無線信号として出力される。更に、当該２系統のアナログ信号は、検波部５０−１，５０−２によって、２系統のディジタル信号に変換され、位相振幅補正回路２２−１，２２−２に出力される。
【００３９】
第２比較例の送信機１０Ｆでは、電力増幅器４３−１，４３−２の非線形歪の補正を行うための第１の制御系と、出力側アナログハイブリッド電力合成器２１の振幅および位相歪みの補正を行うための第２の制御系の２系統を備えている。第１の制御系は、検波部５０−１，５０−２およびディジタルプリディストーション部３０Ｆ−１，３０Ｆ−２によって構成されるフィードバックループである。第２の制御系は、検波部５０ａ−１，５０ａ−２および位相振幅補正回路２２−１，２２−２によって構成されるフィードバックループである。このように、回路全体が複雑になる虞があり、かつ、第１の制御系と第２の制御系とが存在することにより、制御が不安定となる虞がある。
【００４０】
（第３比較例の送信機の構成）
【００４１】
図１６は、第３比較例に於ける歪み補償機能を有する送信機を示す概略の構成図である。第１比較例の送信機１０Ｅ（図１４）と同一の要素には同一の符号を付与している。
第３比較例の送信機１０Ｇは、第１比較例の送信機１０Ｅに、複素関数による歪み補正回路を持ったディジタルプリディストーションを適用したものである。
【００４２】
第３比較例の送信機１０Ｇは、第１比較例の送信機１０Ｅ（図１４）と同様の構成に加えて更に、ディジタルプリディストーション部３０Ｇ−１，３０Ｇ−２と、検波側ディジタルハイブリッド電力合成器２０ｂと、検波部５０−１，５０−２とを備えている。
第３比較例の検波部５０−１，５０−２は、第２比較例の検波部５０−１，５０−２と同様に構成されている。
第３比較例の送信機１０Ｇは、アナログハイブリッド電力合成器２１が出力する２系統のアナログ信号Ｚ１，Ｚ２を、それぞれディジタルプリディストーション部３０Ｇ−１，３０Ｇ−２にフィードバックして、信号の歪み補正を行うものである。
【００４３】
当該送信機１０Ｇの２系統の入力側は、ディジタルハイブリッド電力合成器２０ａの２系統の入力側と同一である。当該送信機１０Ｇの２系統の入力側には、ディジタル信号Ｘ１，Ｘ２が入力される。
ディジタルハイブリッド電力合成器２０ａの２系統の出力側は、それぞれディジタルプリディストーション部３０Ｇ−１，３０Ｇ−２に接続されている。ディジタルハイブリッド電力合成器２０ａの２系統の出力側には、ディジタル信号Ｙ１，Ｙ２が出力される。ディジタルプリディストーション部３０Ｇ−１，３０Ｇ−２には更に、検波側ディジタルハイブリッド電力合成器２０ｂの２系統の出力側が接続されている。検波側ディジタルハイブリッド電力合成器２０ｂの２系統の出力側には、検波信号Ｒ１，Ｒ２が出力される。
ディジタルプリディストーション部３０Ｇ−１，３０Ｇ−２の出力側は、それぞれ送信部４０−１，４０−２に接続されている。送信部４０−１，４０−２の出力側は、アナログハイブリッド電力合成器２１に接続されている。
アナログハイブリッド電力合成器２１の２系統の出力側は、それぞれアンテナ１１−１，１１−２に接続されていると共に、検波部５０−１，５０−２に接続されている。アナログハイブリッド電力合成器２１の２系統の出力側には、アナログ信号Ｚ１，Ｚ２が出力される。
検波部５０−１，５０−２の出力側は、検波側ディジタルハイブリッド電力合成器２０ｂに接続されている。
【００４４】
検波側ディジタルハイブリッド電力合成器２０ｂは、ディジタルハイブリッド電力合成器２０ａと同一の機能を有している。検波側ディジタルハイブリッド電力合成器２０ｂには、検波部５０−１，５０−２の出力側が接続されている。検波側ディジタルハイブリッド電力合成器２０ｂの２系統の出力側は、それぞれディジタルプリディストーション部３０Ｇ−１，３０Ｇ−２に接続されている。
【００４５】
（第３比較例の送信機の動作）
【００４６】
図１６に基づいて、第３比較例の送信機１０Ｇの動作を説明する。
ディジタル信号Ｘ１，Ｘ２は、ディジタルハイブリッド電力合成器２０ａに入力されて、各系の信号電力が等分配される。
ディジタルハイブリッド電力合成器２０ａが出力するディジタル信号Ｙ１，Ｙ２は、ディジタルプリディストーション部３０Ｇ−１，３０Ｇ−２に入力され、検波側ディジタルハイブリッド電力合成器２０ｂで各系の電力を等分配した検波信号Ｒ１，Ｒ２に基づいて、ディジタル信号Ｙ１，Ｙ２の歪み補償が行われる。
ディジタルプリディストーション部３０Ｇ−１，３０Ｇ−２の２系統の出力ディジタル信号は、送信部４０−１，４０−２のＤ／Ａコンバータ４１−１，４１−２によって、２系統のアナログ信号に変換される。当該２系統のアナログ信号は、直交変調器４２−１，４２−２によって、それぞれ所望のＲＦ（Radio Frequency）周波数にアップコンバートされる。ＲＦ周波数にアップコンバートされた当該２系統のアナログ信号は、電力増幅器４３−１，４３−２によって所望の送信電力になるように増幅される。
【００４７】
送信部４０−１，４０−２の２系統の出力アナログ信号は、アナログハイブリッド電力合成器２１によって、元の信号と同じ回転になるように分離される。
アナログハイブリッド電力合成器２１の２系統の出力アナログ信号は、アンテナ１１−１，１１−２によって、無線電波として出力される。
アナログハイブリッド電力合成器２１の２系統の出力アナログ信号は、検波部５０−１，５０−２によって、２系統のディジタル信号に逆変換される。検波部５０−１，５０−２の動作は、第２比較例の検波部５０−１，５０−２（図１５）の動作と同様である。
検波部５０−１，５０−２の２系統の出力ディジタル信号は、検波側ディジタルハイブリッド電力合成器２０ｂによって、ディジタルハイブリッド電力合成器２０ａと同様に等分配された２系統のディジタル信号に変換される。
検波側ディジタルハイブリッド電力合成器２０ｂの２系統の出力ディジタル信号（検波信号Ｒ１，Ｒ２）は、それぞれディジタルプリディストーション部３０Ｇ−１，３０Ｇ−２に出力されて、各系の信号の電力増幅器４３−１，４３−２による増幅の歪み補正に用いられる。
【００４８】
（第３比較例のディジタルプリディストーション部の構成）
【００４９】
図１７は、第３比較例に於ける１系のディジタルプリディストーション部を示す概略の構成図である。図１７は、複素信号を明示的に実部Ｉと虚部Ｑとに分けて記載し、ベクトル信号を太線で示している。
ディジタルプリディストーション部３０Ｇ−１は、差分演算部３１−１，３１−２と、多項式基底生成部３２と、ＬＭＳ（Least Mean Square）適応処理部３５と、内積演算部３６−１，３６−２とを備えている。更に、ＬＭＳ適応処理部３５は、内積演算部３３−１，３３−２と、ＬＭＳアルゴリズム部３４ａ，３４ｂとを備えている。
ディジタルプリディストーション部３０Ｇ−１は、ディジタル信号Ｙ１ｉ，Ｙ１ｑおよび検波信号Ｒ１ｉ，Ｒ１ｑに基づいて、１系の信号の歪みを予め補正するものである。
ディジタル信号Ｙ１ｉは、ディジタル信号Ｙ１の実部である。ディジタル信号Ｙ１ｑは、ディジタル信号Ｙ１の虚部である。検波信号Ｒ１ｉは、検波信号Ｒ１の実部である。検波信号Ｒ１ｑは、検波信号Ｒ１の虚部である。
１系のディジタルプリディストーション部３０Ｇ−１に於いて、誤差信号Ｓ１ｉ，Ｓ１ｑは、１系のディジタル信号Ｙ１ｉ，Ｙ１ｑと、１系の検波信号Ｒ１ｉ，Ｒ１ｑとの差分により求められる。
【００５０】
ディジタル信号Ｙ１ｉは、多項式基底生成部３２と、差分演算部３１−１の減算入力側に入力されている。検波信号Ｒ１ｉは、差分演算部３１−１の加算入力側に入力されている。差分演算部３１−１が出力する誤差信号Ｓ１ｉは、ＬＭＳ適応処理部３５の内積演算部３３−１に入力されている。内積演算部３３−１には更に、基底ベクトルＸｖが入力されている。
ディジタル信号Ｙ１ｑは、多項式基底生成部３２と、差分演算部３１−２の減算入力側に入力されている。検波信号Ｒ１ｑは、差分演算部３１−２の加算入力側に入力されている。差分演算部３１−２の出力する誤差信号Ｓ１ｑは、ＬＭＳ適応処理部３５の内積演算部３３−２に入力されている。内積演算部３３−２には更に、基底ベクトルＸｖが入力されている。
【００５１】
内積演算部３３−１，３３−２の出力側ベクトルは、ＬＭＳアルゴリズム部３４ａ，３４ｂに接続されている。ＬＭＳアルゴリズム部３４ａは、ＬＭＳ適応処理部３５の係数ベクトルＣｎｉを、内積演算部３６−１に出力する。ＬＭＳアルゴリズム部３４ｂは、ＬＭＳ適応処理部３５の係数ベクトルＣｎｑを、内積演算部３６−２に出力する。
多項式基底生成部３２が出力する基底ベクトルＸｖは、ＬＭＳ適応処理部３５の内積演算部３３−１，３３−２に入力されていると共に、内積演算部３６−１，３６−２に入力されている。内積演算部３６−１，３６−２には更に、ＬＭＳ適応処理部３５の係数ベクトルＣｎｉ，Ｃｎｑが入力されている。
内積演算部３６−１は、ディジタルプリディストーション部３０Ｇ−１の出力信号の実部であるディジタル信号ＤＰＤ１ｉを出力する。
内積演算部３６−２は、ディジタルプリディストーション部３０Ｇ−１の出力信号の虚部であるディジタル信号ＤＰＤ１ｑを出力する。
【００５２】
差分演算部３１−１，３１−２は、加算入力側の信号から減算入力側の信号を減算するものである。差分演算部３１−１，３１−２は、ディジタル信号Ｙ１から検波信号Ｒ１を減算して、誤差信号Ｓ１を算出し、ＬＭＳ適応処理部３５に出力する。
多項式基底生成部３２は、入力された１組のディジタル信号Ｙ１ｉ，Ｙ１ｑのボルテラ級数を求めて、基底ベクトルＸｖとして出力するものである。多項式基底生成部３２は、後記する図１９にて詳細に説明する。
ＬＭＳ適応処理部３５は、誤差信号Ｓ１と基底ベクトルＸｖが入力されたとき、ＬＭＳアルゴリズムを用いて、誤差信号Ｓ１ｉ，Ｓ１ｑを０に近づけるように係数ベクトルＣｎｉ，Ｃｎｑを算出して出力するものである。
内積演算部３６−１，３６−２は、それぞれ係数ベクトルＣｎｉ，Ｃｎｑと基底ベクトルＸｖの内積を演算することにより、ディジタルプリディストーション部３０Ｇ−１が出力するディジタル信号ＤＰＤ１ｉ，ＤＰＤ１ｑを演算するものである。
【００５３】
図１８は、第３比較例に於ける２系のディジタルプリディストーション部を示す概略の構成図である。図１７に示す１系のディジタルプリディストーション部３０Ｇ−１と同一の要素には同一の符号を付与している。
２系のディジタルプリディストーション部３０Ｇ−２は、１系のディジタルプリディストーション部３０Ｇ−１とは異なり、２系のディジタル信号Ｙ２ｉ，Ｙ２ｑが多項式基底生成部３２に入力され、２系のディジタル信号Ｙ２ｉ，Ｙ２ｑと検波信号Ｒ２ｉ，Ｒ２ｑとが差分演算部３１−１，３１−２に入力されて誤差信号Ｓ２ｉ，Ｓ２ｑが算出されている。更に、２系のディジタルプリディストーション部３０Ｇ−２から、２系のディジタル信号ＤＰＤ２ｉ，ＤＰＤ２ｑが出力されている。それ以外の構成は、図１７に示す１系のディジタルプリディストーション部３０Ｇ−１と同一である。
【００５４】
図１９は、第３比較例に於ける１系のディジタルプリディストーション部の多項式基底生成部を示す概略の構成図である。
１系のディジタルプリディストーション部３０Ｇ−１の多項式基底生成部３２は、２次１タップで構成されており、１個の定数項部８０と、２個の自乗部８１と、５個の内積部８２と、５個の遅延部８３とを備えている。
１個の定数項部８０は、定数項を算出するものである。
２個の自乗部８１は、それぞれ入力された信号の自乗項を算出するものである。
５個の遅延部８３は、それぞれ入力された信号を１周期分遅延して出力するものである。
５個の内積部８２は、２つの入力された信号の積（内積）を出力するものである。
多項式基底生成部３２は、これらを組み合わせて演算することにより、ボルテラ級数を求めて、基底ベクトルＸｖとして出力する。
【００５５】
（第３比較例の動作）
図１６〜図１９に基づいて、第３比較例の送信機１０Ｇの動作を説明する。
第３比較例のアナログハイブリッド電力合成器２１に２系統のアナログ信号が入力されたとき、理想的には、９０度位相回転した同一振幅の２系統のアナログ信号が出力されるものとする。
ディジタル信号Ｙ１，Ｙ２が、送信部４０−１，４０−２に入力されてアナログハイブリッド電力合成器２１からアナログ信号Ｚ１，Ｚ２が出力されたとき、ディジタル信号Ｙ１，Ｙ２に対してアナログ信号Ｚ１，Ｚ２の位相が（９０°＋θ）回転し、その振幅比率がαであるとする。
この場合、出力されるアナログ信号Ｚ１，Ｚ２は、以下の（式３）で表される。
【００５６】
【数３】
2013239880.tif 000005
【００５７】
（式３）のアナログ信号Ｚ１，Ｚ２を、検波部５０−１，５０−２および検波側ディジタルハイブリッド電力合成器２０ｂに通すと（式４）に示す検波信号Ｒ１，Ｒ２が出力される。
【００５８】
【数４】
2013239880.tif 000006
【００５９】
ここで（式３）と（式４）とを比較すると、アナログハイブリッド電力合成器２１が出力するアナログ信号Ｚ１，Ｚ２の位相歪および振幅は、各系の検波信号Ｒ１，Ｒ２の位相歪および振幅歪と等しいことがわかる。
複素多項式を用いてアンプの歪補正を行うディジタルプリディストーション部３０Ｇ−１に於いて、出力されるディジタル信号ＤＰＤ１ｉは、以下の（式５）によって算出される。
【００６０】
【数５】
2013239880.tif 000007
【００６１】
複素多項式を用いてアンプの歪補正を行うディジタルプリディストーション部３０Ｇ−１に於いて、出力されるディジタル信号ＤＰＤ１ｑは、以下の（式６）によって算出される。
【００６２】
【数６】
2013239880.tif 000008
【００６３】
（第１の実施形態の構成）
【００６４】
図１は、第１の実施形態に於ける送信機の構成を示す図である。
送信機１０は、２系統のマルチポート増幅器を備えている。送信機１０は、ディジタルハイブリッド電力合成器２０ａと、ディジタルプリディストーション部３０−１，３０−２と、送信部４０−１，４０−２と、アナログハイブリッド電力合成器２１と、アンテナ１１−１，１１−２と、検波部５０−１，５０−２と、検波側ディジタルハイブリッド電力合成器２０ｂとを備えている。
送信部４０−１は、Ｄ／Ａコンバータ４１−１と、直交変調器４２−１と、電力増幅器４３−１とを備えている。送信部４０−２は、送信部４０−１と同様に構成されている。
検波部５０−１は、ミキサ５１−１と、Ａ／Ｄコンバータ５２−１と、直交復調器５３−１とを備えている。検波部５０−２は、検波部５０−１と同様に構成されている。
送信機１０は、例えば、ベースバンドユニット（不図示）などが出力した２系統のディジタル信号Ｘ１，Ｘ２をアナログ信号に変換し、周波数アップコンバートして電力を増幅したアナログ信号Ｚ１，Ｚ２を、各アンテナ１１−１，１１−２によって無線電波として出力するものである。
【００６５】
本実施形態の送信機１０は、アナログハイブリッド電力合成器２１の２系統の出力信号を、ディジタルプリディストーション部３０−１，３０−２にフィードバックして、歪み補正を行うことが特徴である。
【００６６】
当該送信機１０の２系統の入力側は、ディジタルハイブリッド電力合成器２０ａの２系統の入力側と同一である。当該送信機１０の２系統の入力側には、ディジタル信号Ｘ１，Ｘ２が入力される。
ディジタルハイブリッド電力合成器２０ａの２系統の出力側は、いずれもディジタルプリディストーション部３０−１と、ディジタルプリディストーション部３０−２とに接続されている。ディジタルハイブリッド電力合成器２０ａの２系統の出力側には、ディジタル信号Ｙ１，Ｙ２が出力される。ディジタルプリディストーション部３０−１，３０−２には更に、検波側ディジタルハイブリッド電力合成器２０ｂの２系統の出力側が接続されている。検波側ディジタルハイブリッド電力合成器２０ｂの２系統の出力側には、検波信号Ｒ１，Ｒ２が出力される。
【００６７】
ディジタルプリディストーション部３０−１，３０−２の出力側は、それぞれ送信部４０−１，４０−２に接続されている。送信部４０−１の入力側は、Ｄ／Ａコンバータ４１−１の入力側である。Ｄ／Ａコンバータ４１−１の出力側は、直交変調器４２−１に接続されている。直交変調器４２−１の出力側は、電力増幅器４３−１に接続されている。電力増幅器４３−１の出力側が、当該送信部４０−１の出力側である。送信部４０−２は、送信部４０−１と同様に接続されている。送信部４０−１，４０−２の出力側は、アナログハイブリッド電力合成器２１に接続されている。
アナログハイブリッド電力合成器２１の２系統の出力側は、それぞれアンテナ１１−１，１１−２に接続されていると共に、検波部５０−１，５０−２に接続されている。アナログハイブリッド電力合成器２１の２系統の出力側には、アナログ信号Ｚ１，Ｚ２が出力される。
【００６８】
検波部５０−１の入力側は、ミキサ５１−１の入力側である。ミキサ５１−１の出力側は、Ａ／Ｄコンバータ５２−１に接続されている。Ａ／Ｄコンバータ５２−１の出力側は、直交復調器５３−１に接続されている。直交復調器５３−１の出力側は、検波部５０−１の出力側である。検波部５０−２は、検波部５０−１と同様に接続されている。検波部５０−１，５０−２の出力側は、検波側ディジタルハイブリッド電力合成器２０ｂに接続されている。
【００６９】
ディジタルハイブリッド電力合成器２０ａは、２系統のディジタル信号Ｘ１，Ｘ２の位相を９０度回転して合成し、当該２系統の信号の電力を等分配するものである。
ディジタルプリディストーション部３０−１，３０−２は、２系統のディジタル信号と検波信号Ｒ１，Ｒ２とに基づいて、当該系統の信号の位相および振幅歪みを予め補正するものである。
送信部４０−１，４０−２は、入力された２系統のディジタル信号Ｙ１，Ｙ２を、アンテナ１１−１，１１−２によって無線電波として出力可能なアナログ信号に変換するものである。送信部４０−１，４０−２に於いて、Ｄ／Ａコンバータ４１−１，４１−２は、２系統のディジタル信号を、２系統のアナログ信号に変換するものである。直交変調器４２−１，４２−２は、２系統のアナログ信号を、それぞれ所望のＲＦ（Radio Frequency）周波数にアップコンバートするものである。電力増幅器４３−１，４３−２は、２系統のアナログ信号を、所望の送信電力になるように増幅するものである。
アナログハイブリッド電力合成器２１は、入力された２系統のアナログ信号を、元のディジタル信号Ｘ１，Ｘ２と同じ回転になるように分離するものである。
アンテナ１１−１，１１−２は、入力されたアナログ信号を無線電波として出力するものである。
検波部５０−１，５０−２は、送信部４０−１，４０−２によって変換されたアナログ信号を、ディジタル信号に逆変換するものである。検波部５０−１，５０−２は、アナログハイブリッド電力合成器２１が出力したアナログ信号を、それぞれミキサ５１−１，５１−２でダウンコンバートし、Ａ／Ｄコンバータ５２−１，５２−２でディジタル信号に変換し、直交復調器５３−１，５３−２で直交復調する。
検波側ディジタルハイブリッド電力合成器２０ｂは、ディジタルハイブリッド電力合成器２０ａと同様に、２系統のディジタル信号の位相を９０度回転して合成し、当該２系統の信号の電力を等分配し、検波信号Ｒ１，Ｒ２を出力するものである。
【００７０】
（第１の実施形態の送信機の動作）
図１を参照して、第１の実施形態の送信機の動作を説明する。
ディジタル信号Ｘ１，Ｘ２は、ディジタルハイブリッド電力合成器２０ａに入力されて、各系の信号電力が等分配される。
ディジタルハイブリッド電力合成器２０ａが出力するディジタル信号Ｙ１は、検波側ディジタルハイブリッド電力合成器２０ｂが出力する検波信号Ｒ１，Ｒ２と全系統の送信信号（ディジタル信号Ｙ１，Ｙ２）とに基づいて、ディジタルプリディストーション部３０−１による歪み補償が行なわれ、送信部４０−１に出力される。
ディジタルハイブリッド電力合成器２０ａが出力するディジタル信号Ｙ２は、検波側ディジタルハイブリッド電力合成器２０ｂが出力する検波信号Ｒ１，Ｒ２と全系統の送信信号（ディジタル信号Ｙ１，Ｙ２）とに基づいて、ディジタルプリディストーション部３０−２による歪み補償が行なわれ、送信部４０−２に出力される。
ディジタルプリディストーション部３０−１，３０−２は、後記する図２で詳細に説明する。
【００７１】
ディジタルプリディストーション部３０−１，３０−２の２系統の出力ディジタル信号は、送信部４０−１，４０−２のＤ／Ａコンバータ４１−１，４１−２によって、２系統のアナログ信号に変換される。当該２系統のアナログ信号は、直交変調器４２−１，４２−２によって、それぞれ所望のＲＦ（Radio Frequency）周波数にアップコンバートされる。ＲＦ周波数にアップコンバートされた当該２系統のアナログ信号は、電力増幅器４３−１，４３−２によって所望の送信電力になるように増幅される。
送信部４０−１，４０−２の２系統の出力アナログ信号は、アナログハイブリッド電力合成器２１によって、元の信号と同じ回転になるように分離される。
アナログハイブリッド電力合成器２１の２系統の出力アナログ信号は、アンテナ１１−１，１１−２によって、無線電波として出力される。更に、アナログハイブリッド電力合成器２１の２系統の出力アナログ信号は、検波部５０−１，５０−２によって、２系統のディジタル信号に逆変換される。
【００７２】
検波部５０ａ−１，５０ａ−２に入力された２系統のアナログ信号Ｚ１，Ｚ２は、それぞれミキサ５１ａ−１，５１ａ−２でダウンコンバートされ、Ａ／Ｄコンバータ５２ａ−１，５２ａ−２でディジタル信号に変換される。２系統のディジタル信号は、直交復調器５３ａ−１，５３ａ−２で直交復調される。
【００７３】
検波部５０−１，５０−２の２系統の出力ディジタル信号は、検波側ディジタルハイブリッド電力合成器２０ｂによって、ディジタルハイブリッド電力合成器２０ａと同様に等分配された２系統のディジタル信号（検波信号Ｒ１，Ｒ２）に変換される。
検波側ディジタルハイブリッド電力合成器２０ｂの２系統の出力ディジタル信号は、それぞれディジタルプリディストーション部３０−１，３０−２に出力されて、各系の信号の電力増幅器４３−１，４３−２による増幅の歪み補正に用いられる。
【００７４】
（第１の実施形態のディジタルプリディストーション部の構成）
【００７５】
図２は、第１の実施形態に於ける１系のディジタルプリディストーション部を示す概略の構成図である。図２は、複素信号を明示的に実部Ｉと虚部Ｑとに分けて記載し、ベクトル信号を太線で示している。
ディジタルプリディストーション部３０−１は、差分演算部３１−１，３１−２と、多項式基底生成部３２と、ＬＭＳ適応処理部３５と、内積演算部３６−１，３６−２とを備えている。更に、ＬＭＳ適応処理部３５は、内積演算部３３−１，３３−２と、ＬＭＳアルゴリズム部３４ａ，３４ｂとを備えている。
ディジタルプリディストーション部３０−１は、ディジタル信号Ｙ１ｉ，Ｙ１ｑ，Ｙ２ｉ，Ｙ２ｑおよび検波信号Ｒ１ｉ，Ｒ１ｑに基づいて、１系の信号の歪みを予め補正するものである。
ディジタル信号Ｙ１ｉは、ディジタル信号Ｙ１の実部である。ディジタル信号Ｙ１ｑは、ディジタル信号Ｙ１の虚部である。ディジタル信号Ｙ２ｉは、ディジタル信号Ｙ２の実部である。ディジタル信号Ｙ２ｑは、ディジタル信号Ｙ２の虚部である。検波信号Ｒ１ｉは、検波信号Ｒ１の実部である。検波信号Ｒ１ｑは、検波信号Ｒ１の虚部である。
１系のディジタルプリディストーション部３０−１に於いて、誤差信号Ｓ１ｉ，Ｓ１ｑは、１系のディジタル信号Ｙ１ｉ，Ｙ１ｑと、１系の検波信号Ｒ１ｉ，Ｒ１ｑとの差分により求められる。
【００７６】
ディジタル信号Ｙ１ｉは、多項式基底生成部３２と、差分演算部３１−１の減算入力側に入力されている。検波信号Ｒ１ｉは、差分演算部３１−１の加算入力側に入力されている。差分演算部３１−１が出力する誤差信号Ｓ１ｉは、ＬＭＳ適応処理部３５の内積演算部３３−１に入力されている。
ディジタル信号Ｙ１ｑは、多項式基底生成部３２と、差分演算部３１−２の減算入力側に入力されている。検波信号Ｒ１ｑは、差分演算部３１−２の加算入力側に入力されている。差分演算部３１−２が出力する誤差信号Ｓ１ｑは、ＬＭＳ適応処理部３５の内積演算部３３−２に入力されている。
ディジタル信号Ｙ２ｉは、多項式基底生成部３２に入力されている。ディジタル信号Ｙ２ｑは、多項式基底生成部３２に入力されている。
【００７７】
内積演算部３３−１，３３−２の出力側ベクトルは、ＬＭＳアルゴリズム部３４ａ，３４ｂに接続されている。ＬＭＳアルゴリズム部３４ａは、ＬＭＳ適応処理部３５の係数ベクトルＣｎｉを、内積演算部３６−１に出力する。ＬＭＳアルゴリズム部３４ｂは、ＬＭＳ適応処理部３５の係数ベクトルＣｎｑを、内積演算部３６−２に出力する。
多項式基底生成部３２が出力する基底ベクトルＸｖは、ＬＭＳ適応処理部３５の内積演算部３３−１，３３−２に入力されていると共に、内積演算部３６−１，３６−２に入力されている。内積演算部３６−１，３６−２には更に、ＬＭＳ適応処理部３５の係数ベクトルＣｎｉ，Ｃｎｑが出力されている。
内積演算部３６−１は、ディジタルプリディストーション部３０−１の出力信号の実部であるディジタル信号ＤＰＤ１ｉを出力する。
内積演算部３６−２は、ディジタルプリディストーション部３０−１の出力信号の虚部であるディジタル信号ＤＰＤ１ｑを出力する。
【００７８】
差分演算部３１−１，３１−２は、加算入力側の信号から減算入力側の信号を減算するものである。差分演算部３１−１，３１−２は、ディジタル信号Ｙ１から検波信号Ｒ１を減算して、誤差信号Ｓ１を算出し、ＬＭＳ適応処理部３５に出力する。
多項式基底生成部３２は、入力された２系統のディジタル信号Ｙ１ｉ，Ｙ１ｑ，Ｙ２ｉ，Ｙ２ｑのボルテラ級数を求めて、基底ベクトルＸｖとして出力するものである。多項式基底生成部３２は、後記する図４にて詳細に説明する。
ＬＭＳ適応処理部３５は、誤差信号Ｓ１と基底ベクトルＸｖが入力されたとき、ＬＭＳアルゴリズムを用いて、誤差信号Ｓ１ｉ，Ｓ１ｑを０に近づけるように係数ベクトルＣｎｉ，Ｃｎｑを算出して出力するものである。
内積演算部３６−１，３６−２は、係数ベクトルＣｎｉ，Ｃｎｑと基底ベクトルＸｖの内積により、ディジタルプリディストーション部３０−１が出力するディジタル信号ＤＰＤ１ｉ，ＤＰＤ１ｑを演算するものである。
【００７９】
図３は、第１の実施形態に於ける２系のディジタルプリディストーション部を示す概略の構成図である。図２に示す１系のディジタルプリディストーション部３０−１と同一の要素には同一の符号を付与している。
２系のディジタルプリディストーション部３０−２は、１系のディジタルプリディストーション部３０−１とは異なり、２系のディジタル信号Ｙ２ｉ，Ｙ２ｑと、検波信号Ｒ２ｉ，Ｒ２ｑとが差分演算部３１−１，３１−２に入力され、当該差分演算部３１−１，３１−２から、それぞれ誤差信号Ｓ２ｉ，Ｓ２ｑが出力されている。更に、２系のディジタルプリディストーション部３０−２から、２系のディジタル信号ＤＰＤ２ｉ，ＤＰＤ２ｑが出力されている。それ以外の構成は、図１に示す１系のディジタルプリディストーション部３０−１と同一である。
ここで誤差信号Ｓ２ｉ，Ｓ２ｑを求める信号は、２系のディジタルプリディストーション部３０−２では、２系の送信信号と２系の検波信号とである。
【００８０】
（第１の実施形態のディジタルプリディストーション部の動作）
図２、図３、および、図１を参照して、本実施形態のディジタルプリディストーション部３０−１，３０−２の動作を説明する。
ディジタルプリディストーション部３０−１，３０−２で歪み補正が行われた信号は、Ｄ／Ａコンバータ４１−１，４１−２でディジタルからアナログ変換し、直交変調器４２−１，４２−２で所望の送信周波数にアップコンバートされ、電力増幅器４３−１，４３−２で所望の送信電力になるよう電力が増幅される。増幅された送信信号は、アナログハイブリッド電力合成器２１で各系の送信信号に分離され、アンテナ１１−１，１１−２から無線電波として出力される。
本実施形態のディジタルプリディストーション部３０−１，３０−２が、位相および振幅補正を行う１次式は、以下の（式７）、（式８）で表される。
（式７）は、内積演算部３６−１の演算処理を示している。
【００８１】
【数７】
2013239880.tif 000009
【００８２】
（式８）は、内積演算部３６−２の演算処理を示している。
【００８３】
【数８】
2013239880.tif 000010
【００８４】
全系統の項（信号）が右辺に含まれているので、ＬＭＳ適応処理部３５は、係数ベクトルＣｎｉ，Ｃｎｑを適切に選ぶことで、いずれかの系の信号を打ち消し合うことができ、ディジタル信号Ｘ１，Ｘ２のいずれかを独立に補正することができる。
例えば、アナログハイブリッド電力合成器２１に於いて、入力信号と出力信号との間に９０−θの位相差があった場合、ディジタルプリディストーション部３０−１，３０−２は、ＬＭＳ適応処理部３５が係数ベクトルＣｎｉ，Ｃｎｑを、（式９）、（式１０）のように選ぶことにより、アナログハイブリッド電力合成器２１の位相歪みを補正することができる。
（式９）は、係数ベクトルＣｎｉの例を示している。
【００８５】
【数９】
2013239880.tif 000011
【００８６】
（式１０）は、係数ベクトルＣｎｑの例を示している。
【００８７】
【数１０】
2013239880.tif 000012
【００８８】
（式１１）に示すように、内積演算部３６−１の演算によって、Ｘ２ｉの信号が打ち消し合って消える。
【００８９】
【数１１】
2013239880.tif 000013
（式１２）に示すように、内積演算部３６−２の演算によって、Ｘ２ｉの信号が打ち消し合って消える。
【００９０】
【数１２】
2013239880.tif 000014
【００９１】
これにより、ディジタル信号Ｘ２の実部が消えるので、ディジタル信号Ｘ１（実部）のみを独立に補正することができる。
アナログハイブリッド電力合成器２１の振幅歪みについても、同様にディジタルプリディストーション部３０−１，３０−２によって補正することができる。
【００９２】
図４は、第１の実施形態に於ける多項式基底生成部を示す概略の構成図である。
ディジタルプリディストーション部３０−１，３０−２の多項式基底生成部３２は、２次１タップで構成されており、１個の定数項部８０と、４個の自乗部８１と、１４個の遅延部８３と、２２個の内積部８２とを備えている。
定数項部８０は、定数項を算出するものである。
自乗部８１は、それぞれ入力された信号の自乗項を算出するものである。
遅延部８３は、それぞれ入力された信号を１周期分遅延して出力するものである。
内積部８２は、２つの入力された信号の積（内積）を出力するものである。
多項式基底生成部３２は、これらを組み合わせて演算することにより、入力された２組のディジタル信号Ｙ１ｉ，Ｙ１ｑおよびディジタル信号Ｙ２ｉ，Ｙ２ｑのボルテラ級数を求めて、基底ベクトルＸｖとして出力する。
ここでは２次１タップの構成を示している。しかし、次数、タップ数に関して限定はされない。多項式の基底ベクトルＸｖは、入力された１系、２系それぞれの信号を用いて生成される。
【００９３】
（第１の実施形態の効果）
以上説明した第１の実施形態では、次の（Ａ），（Ｂ）のような効果がある。
【００９４】
（Ａ）  マルチポート増幅器に於ける歪みの原因となる電力増幅器４３−１，４３−２およびアナログハイブリッド電力合成器２１の補正を、簡単な回路構成で実現することができる。
【００９５】
（Ｂ）  アナログハイブリッド電力合成器２１で発生する位相および振幅歪みと、電力増幅器４３−１，４３−２で発生する非線形性歪みを同時に補正することができる。
【００９６】
（第２の実施形態の構成）
入出力および検波側のハイブリッド電力増幅器の段数を増やすことにより、Ｎ系統のマルチポート増幅器を備えた送信機を構成することが可能である。第２の実施形態の送信機は、４系統のマルチポート増幅器を備えていることを特徴としている。
【００９７】
図５は、第２の実施形態に於ける４系統送信機を示す概略の構成図である。
送信機１０Ａは、４系統のマルチポート増幅器を備えている。送信機１０Ａは、ディジタルハイブリッド電力合成器２０ａ−１〜２０ａ−４、ディジタルプリディストーション部３０−１〜３０−４と、送信部４０−１〜４０−４と、アナログハイブリッド電力合成器２１−１〜２１−４と、アンテナ１１−１〜１１−４と、検波部５０−１〜５０−４と、検波側ディジタルハイブリッド電力合成器２０ｂ−１〜２０ｂ−４とを備えている。
送信機１０Ａは、例えば、ベースバンドユニット（不図示）などが出力した４系統のディジタル信号Ｘ１〜Ｘ４をアナログ信号に変換し、周波数アップコンバートして電力を増幅したアナログ信号Ｚ１〜Ｚ４を、各アンテナ１１−１〜１１−４によって無線電波として出力するものである。
【００９８】
本実施形態の送信機１０Ａは、アナログハイブリッド電力合成器２１−１〜２１−４の４系統の出力信号を、ディジタルプリディストーション部３０Ａ−１〜３０Ａ−４にフィードバックして、歪み補正を行うことが特徴である。
当該送信機１０Ａの入力ディジタル信号Ｘ１〜Ｘ４は、ディジタルハイブリッド電力合成器２０ａ−１，２０ａ−２に入力される。ディジタルハイブリッド電力合成器２０ａ−１の一方の出力信号は、ディジタルハイブリッド電力合成器２０ａ−３に出力され、他方の出力信号は、ディジタルハイブリッド電力合成器２０ａ−４に出力される。ディジタルハイブリッド電力合成器２０ａ−２の一方の出力信号は、ディジタルハイブリッド電力合成器２０ａ−３に出力され、他方の出力信号は、ディジタルハイブリッド電力合成器２０ａ−４に出力される。これにより、４系統の信号が等分配され、それぞれディジタルハイブリッド電力合成器２０ａ−３，２０ａ−４から出力される。
【００９９】
ディジタルハイブリッド電力合成器２０ａ−３，２０ａ−４の４系統の出力ディジタル信号Ｙ１〜Ｙ４は、４系統ともディジタルプリディストーション部３０Ａ−１に出力され、４系統ともディジタルプリディストーション部３０Ａ−２に出力され、４系統ともディジタルプリディストーション部３０Ａ−３に出力され、更に４系統ともディジタルプリディストーション部３０Ａ−４に出力される。
ディジタルプリディストーション部３０Ａ−１〜３０Ａ−４には更に、それぞれ検波側ディジタルハイブリッド電力合成器２０ｂ−３，２０ｂ−４の４系統の出力側が接続されている。ディジタルプリディストーション部３０Ａ−１〜３０Ａ−４の出力側は、それぞれ送信部４０−１〜４０−４に接続されている。
【０１００】
送信部４０−１〜４０−４の出力側は、アナログハイブリッド電力合成器２１−１，２１−２に接続されている。アナログハイブリッド電力合成器２１−１の一方の出力信号は、アナログハイブリッド電力合成器２１−３に出力され、他方の出力信号は、アナログハイブリッド電力合成器２１−４に出力される。これにより、等分配された４系統の信号が、元の信号と同じ回転になるように分離され、アナログ信号Ｚ１〜Ｚ４として出力される。
アナログハイブリッド電力合成器２１−３，２１−４の４系統の出力側は、それぞれアンテナ１１−１〜１１−４に接続されていると共に、検波部５０−１〜５０−４にも接続されている。検波部５０−１〜５０−４の出力側は、検波側ディジタルハイブリッド電力合成器２０ｂ−１，２０ｂ−２に接続されている。
検波側ディジタルハイブリッド電力合成器２０ｂ−１の一方の出力端子は、検波側ディジタルハイブリッド電力合成器２０ｂ−３に接続され、他方の出力端子は、検波側ディジタルハイブリッド電力合成器２０ｂ−４に接続されている。検波側ディジタルハイブリッド電力合成器２０ｂ−２の一方の出力端子は、検波側ディジタルハイブリッド電力合成器２０ｂ−３に接続され、他方の出力端子は、検波側ディジタルハイブリッド電力合成器２０ｂ−４に接続されている。
【０１０１】
（第２の実施形態の送信機の動作）
図５を参照して、第２の実施形態の送信機の動作を説明する。
ディジタル信号Ｘ１〜Ｘ４は、ディジタルハイブリッド電力合成器２０ａ−１〜２０ａ−４に入力されて、各系の信号電力が等分配されて、４系統とも、それぞれディジタルプリディストーション部３０Ａ−１〜３０Ａ−４に出力される。
【０１０２】
ディジタルプリディストーション部３０Ａ−１〜３０Ａ−４は、ディジタルハイブリッド電力合成器２０ａ−３，２０ａ−４が出力する全系統のディジタル信号Ｙ１〜Ｙ４と、検波側ディジタルハイブリッド電力合成器２０ｂ−３，２０ｂ−４が出力する各系統の検波信号Ｒ１〜Ｒ４とに基づいて、各系の送信信号の歪み補償を行う。
【０１０３】
ディジタル信号Ｙ１〜Ｙ４は、それぞれディジタルプリディストーション部３０−１〜３０−４に入力され、更に検波側ディジタルハイブリッド電力合成器２０ｂ−１〜２０ｂ−４が各系の電力を等分配した検波信号Ｒ１〜Ｒ４が入力される。
ディジタルプリディストーション部３０Ａ−１は、ディジタル信号Ｙ１の歪み補償を行って、１系のディジタル信号として送信部４０−１に出力する。ディジタルプリディストーション部３０Ａ−２は、ディジタル信号Ｙ２の歪み補償を行って、２系のディジタル信号として送信部４０−２に出力する。ディジタルプリディストーション部３０Ａ−３は、ディジタル信号Ｙ３の歪み補償を行って、３系のディジタル信号として送信部４０−３に出力する。ディジタルプリディストーション部３０Ａ−４は、ディジタル信号Ｙ４の歪み補償を行って、４系のディジタル信号として送信部４０−４に出力する。
【０１０４】
送信部４０−１〜４０−４は、４系統のアナログ信号を、アナログハイブリッド電力合成器２１−１，２１−２に出力する。アナログハイブリッド電力合成器２１−１，２１−２は、アナログハイブリッド電力合成器２１−３，２１−４に信号を出力する。アナログハイブリッド電力合成器２１−３，２１−４は、４系統のアナログ信号Ｚ１〜Ｚ４を、それぞれアンテナ１１−１および検波部５０−１と、アンテナ１１−２および検波部５０−２と、アンテナ１１−３および検波部５０−３と、アンテナ１１−４および検波部５０−４とに出力する。検波部５０−１〜５０−４は、４系統の出力信号を、検波側ディジタルハイブリッド電力合成器２０ｂ−１，２０ｂ−２に出力する。
【０１０５】
（第２の実施形態のディジタルプリディストーション部の構成）
【０１０６】
図６は、第２の実施形態に於ける１系のディジタルプリディストーション部を示す概略の構成図である。第１の実施形態の１系のディジタルプリディストーション部３０−１（図２）と同一の要素には同一の符号を付与している。
第２の実施形態に於ける１系のディジタルプリディストーション部３０Ａ−１は、第１の実施形態の１系のディジタルプリディストーション部３０−１（図２）と同様の信号が入力され、加えて更に、３系のディジタル信号Ｙ２ｉ，Ｙ２ｑと、４系のディジタル信号Ｙ３ｉ，Ｙ３ｑとが、多項式基底生成部３２に入力されている。
それ以外の構成は、第１の実施形態の１系のディジタルプリディストーション部３０−１（図２）と同様である。
【０１０７】
図７は、第２の実施形態に於ける２系のディジタルプリディストーション部を示す概略の構成図である。本実施形態の１系のディジタルプリディストーション部３０Ａ−１（図６）と同一の要素には同一の符号を付与している。
２系のディジタルプリディストーション部３０Ａ−２は、１系のディジタルプリディストーション部３０Ａ−１（図６）とは異なり、ディジタル信号Ｙ２ｉが、多項式基底生成部３２と、差分演算部３１−１の減算入力側に出力されている。検波信号Ｒ２ｉは、差分演算部３１−１の加算入力側に出力されている。差分演算部３１−１は、誤差信号Ｓ２ｉをＬＭＳ適応処理部３５に出力する。
ディジタル信号Ｙ２ｑが、多項式基底生成部３２と、差分演算部３１−２の減算入力側に出力されている。検波信号Ｒ２ｑは、差分演算部３１−２の加算入力側に出力されている。差分演算部３１−２は、誤差信号Ｓ２ｑをＬＭＳ適応処理部３５に出力する。
内積演算部３６−１は、ディジタル信号ＤＰＤ２ｉを出力する。内積演算部３６−２は、ディジタル信号ＤＰＤ２ｑを出力する。
それ以外の構成は、１系のディジタルプリディストーション部３０Ａ−１（図６）と同様である。
【０１０８】
図８は、第２の実施形態に於ける３系ディジタルプリディストーション部を示す概略の構成図である。第２の実施形態に於ける１系のディジタルプリディストーション部３０Ａ−１（図６）と同一の要素には同一の符号を付与している。
３系のディジタルプリディストーション部３０Ａ−３は、１系のディジタルプリディストーション部３０Ａ−１（図６）とは異なり、ディジタル信号Ｙ３ｉが、多項式基底生成部３２と、差分演算部３１−１の減算入力側に出力されている。検波信号Ｒ３ｉは、差分演算部３１−１の加算入力側に出力されている。差分演算部３１−１は、誤差信号Ｓ３ｉをＬＭＳ適応処理部３５に出力する。
ディジタル信号Ｙ３ｑが、多項式基底生成部３２と、差分演算部３１−２の減算入力側に出力されている。検波信号Ｒ３ｑは、差分演算部３１−２の加算入力側に出力されている。差分演算部３１−２は、誤差信号Ｓ３ｑをＬＭＳ適応処理部３５に出力する。
内積演算部３６−１は、ディジタル信号ＤＰＤ３ｉを出力する。内積演算部３６−２は、ディジタル信号ＤＰＤ３ｑを出力する。
それ以外の構成は、１系のディジタルプリディストーション部３０Ａ−１（図６）と同様である。
【０１０９】
図９は、第２の実施形態に於ける４系ディジタルプリディストーション部を示す概略の構成図である。第２の実施形態に於ける１系のディジタルプリディストーション部３０Ａ−１（図６）と同一の要素には同一の符号を付与している。
４系のディジタルプリディストーション部３０Ａ−４は、１系のディジタルプリディストーション部３０Ａ−１（図６）とは異なり、ディジタル信号Ｙ４ｉが、多項式基底生成部３２と、差分演算部３１−１の減算入力側に出力されている。検波信号Ｒ４ｉは、差分演算部３１−１の加算入力側に出力されている。差分演算部３１−１は、誤差信号Ｓ４ｉをＬＭＳ適応処理部３５に出力する。
ディジタル信号Ｙ４ｑが、多項式基底生成部３２と、差分演算部３１−２の減算入力側に出力されている。検波信号Ｒ４ｑは、差分演算部３１−２の加算入力側に出力されている。差分演算部３１−２は、誤差信号Ｓ４ｑをＬＭＳ適応処理部３５に出力する。
内積演算部３６−１は、ディジタル信号ＤＰＤ４ｉを出力する。内積演算部３６−２は、ディジタル信号ＤＰＤ４ｑを出力する。
それ以外の構成は、１系のディジタルプリディストーション部３０Ａ−１（図６）と同様である。
【０１１０】
（第２の実施形態の効果）
以上説明した第２の実施形態では、次の（Ｃ）〜（Ｅ）のような効果がある。
【０１１１】
（Ｃ）  ４系統のマルチポート増幅器を搭載した送信機１０Ａに於いても、歪みの原因となる電力増幅器４３−１〜４３−４およびアナログハイブリッド電力合成器２１−１〜２１−４の補正を、簡単な回路構成で実現することができる。
【０１１２】
（Ｄ）  本実施形態の送信機１０Ａは、２系統のディジタルハイブリッド電力合成器２０ａ−１〜２０ａ−４を組み合わせて４系統の信号を等分配している。更に送信機１０Ａは、２系統のアナログハイブリッド電力合成器２１−１〜２１−４を、前述したディジタルハイブリッド電力合成器２０ａ−１〜２０ａ−４と同様に組み合わせて、等分配した４系統に信号を元の信号と同じ回転となるように分離している。これにより、４系統の信号を合成／分離する電力合成器を用いずとも、４系統の信号を等分配したのち、分離することができる。
【０１１３】
（Ｅ）  本実施形態の送信機１０Ａは、２系統のディジタルハイブリッド電力合成器２０ａ−１〜２０ａ−４を組み合わせて４系統の信号を等分配している。更に送信機１０Ａは、２系統のアナログハイブリッド電力合成器２１−１〜２１−４を、前述したディジタルハイブリッド電力合成器２０ａ−１〜２０ａ−４と同様に組み合わせて、等分配した４系統に出力する信号を、元の信号と同じ回転となるように分離している。更に送信機１０Ａは、２系統の検波側ディジタルハイブリッド電力合成器２０ｂ−１〜２０ｂ−４を組み合わせて４系統の信号を再び等分配している。これにより、４系統の信号を合成／分離する電力合成器を用いずとも、４系統の信号を等分配したのちに分離し、ふたたび等分配することができる。
【０１１４】
（第３の実施形態の構成）
【０１１５】
図１０は、第３の実施形態に於ける送信機を示す概略の構成図である。第１の実施形態の送信機１０（図１）と同一の要素には同一の符号を付与している。
本実施形態の送信機１０Ｂは、第１の実施形態の送信機１０（図１）とは異なり、単一のディジタルプリディストーション部３０Ｂを備えている。
ディジタルプリディストーション部３０Ｂは、全ての系統の複素信号の歪みを予め補正するものである。ディジタルプリディストーション部３０Ｂには、ディジタルハイブリッド電力合成器２０ａの２系統の出力側が接続されて、ディジタル信号Ｙ１，Ｙ２が出力され、更に検波側ディジタルハイブリッド電力合成器２０ｂの１系の検波信号Ｒ１のみが出力されている。ディジタルプリディストーション部３０Ｂは、２系統のディジタル信号を、送信部４０−１，４０−２にそれぞれ出力している。
【０１１６】
マルチポート増幅器に於いて、各系に入力された信号の送信電力が偏っているときでも、ディジタルハイブリッド電力合成器２０ａは、各系の送信電力を等分配する。これにより、電力増幅器４３−１，４３−２の増幅電力は、各系で常に均一となる。すなわち、ほぼ同じ特性の電力増幅器をもちいることで、各系の歪み補償係数は同じ値になる。
第３の実施形態の送信機１０Ｂは、検波側ディジタルハイブリッド電力合成器２０ｂの１系の検波信号Ｒ１のみをディジタルプリディストーション部３０Ｂへフィードバック入力している。これにより、ディジタルプリディストーション部３０Ｂの実装数を減らすことができると共に、送信機１０Ｂの配線を減らすことができる。
【０１１７】
図１１は、第３の実施形態に於けるディジタルプリディストーション部を示す概略の構成図である。第１の実施形態の１系のディジタルプリディストーション部３０−１（図２）と同一の要素には同一の符号を付与している。
本実施形態のディジタルプリディストーション部３０Ｂは、ディジタルプリディストーション部３０−１（図２）と同様の構成に加えて、ディジタル信号ＤＰＤ２ｉ，ＤＰＤ２ｑを出力するように構成されている。ディジタル信号ＤＰＤ２ｉは、内積演算部３６−１が出力する信号であり、ディジタル信号ＤＰＤ１ｉと同一である。ディジタル信号ＤＰＤ２ｑは、内積演算部３６−２が出力する信号であり、ディジタル信号ＤＰＤ１ｑと同一である。
それ以外の構成は、第１の実施形態の１系のディジタルプリディストーション部３０−１（図２）と同様である。
【０１１８】
（第３の実施形態の動作）
図１１、図１２に基づき、本実施形態のディジタルプリディストーション部３０Ｂの動作を説明する。
本実施形態のディジタルプリディストーション部３０Ｂは、１系のディジタル信号Ｙ１ｉ，Ｙ１ｑと、１系の検波信号Ｒ１ｉ，Ｒ１ｑとの差分である誤差信号Ｓ１ｉ，Ｓ１ｑを用いて、歪み補償係数を決定する。多項式基底生成部３２は、各系のディジタル信号Ｙ１ｉ，Ｙ１ｑと、ディジタル信号Ｙ２ｉ，Ｙ２ｑとを用いて、基底ベクトルＸｖを生成する。内積演算部３６−１，３６−２は、ＬＭＳ適応処理部３５によって求められた係数ベクトルＣｎｉ，Ｃｎｑと、基底ベクトルＸｖとの内積を演算し、ディジタル信号ＤＰＤ１ｉ，ＤＰＤ１ｑとディジタル信号ＤＰＤ２ｉ，ＤＰＤ２ｑとを出力する。
【０１１９】
（第３の実施形態の効果）
以上説明した第３の実施形態では、次の（Ｆ）のような効果がある。
（Ｆ）  送信機１０Ｂは、ディジタルプリディストーション部３０Ｂを１つだけ設ければよい。更に、検波側ディジタルハイブリッド電力合成器２０ｂのうち、検波信号Ｒ１に係る部分だけを実装すればよい。これにより、送信機１０Ｂは、回路規模を縮小することができる。
【０１２０】
（第４の実施形態の構成）
【０１２１】
図１２は、第４の実施形態に於ける無線基地局を示す概略の構成図である。第１の実施形態の送信機１０（図１）と同一の要素には同一の符号を付与している。
本実施形態の無線基地局１００は、第１の実施形態の送信機１０と同様の構成に加えて更に、ディバイダ６１−１，６１−２と、受信部６２−１，６２−２と、ベースバンドユニット７０とを備えている。
【０１２２】
ディバイダ６１−１，６１−２の一方の入出力側には、アナログハイブリッド電力合成器２１の２系統の出力側が、それぞれ接続されている。ディバイダ６１−１，６１−２の他方の入出力側は、アンテナ１１−１，１１−２に接続されている。ディバイダ６１−１，６１−２は、アナログハイブリッド電力合成器２１が出力する送信機１０の送信信号と、当該系統のアンテナ１１−１，１１−２が受信したアナログ信号とを分離するものである。
受信部６２−１，６２−２には、ディバイダ６１−１，６１−２の一方の入出力側かつ、アナログハイブリッド電力合成器２１の２系統の出力側が接続されている。受信部６２−１，６２−２は、当該系統のアンテナ１１−１，１１−２が受信したアナログ信号をディジタル信号に復調するものである。
【０１２３】
ベースバンドユニット７０は、送信機１０への送信信号および受信部６２−１，６２−２からの受信したディジタル信号の変復調を行うものである。ベースバンドユニット７０は、受信部６２−１，６２−２の２系統の出力側が接続され、更に当該受信信号の２系統の変復調出力が、図示しない上位装置に接続されている。
ベースバンドユニット７０は更に、図示しない上位装置から２系統の出力が接続され、送信機１０のディジタルハイブリッド電力合成器２０ａに、当該２系統の出力信号が変復調されて出力される。
【０１２４】
（第４の実施形態の効果）
以上説明した第４の実施形態では、次の（Ｇ）のような効果がある。
【０１２５】
（Ｇ）  第１の実施形態の送信機１０を、無線基地局１００に組み込むことができる。
【０１２６】
（第５の実施形態の構成）
【０１２７】
図１３は、第５の実施形態に於ける無線基地局を示す概略の構成図である。第３の実施形態の送信機１０Ｂ（図１０）と同一の要素には同一の符号を付与している。
本実施形態の無線基地局１００Ｄは、第３の実施形態の送信機１０Ｂと同様の構成に加えて更に、ディバイダ６１−１，６１−２と、受信部６２−１，６２−２と、ベースバンドユニット７０とを備えている。
【０１２８】
ディバイダ６１−１，６１−２の一方の入出力側には、アナログハイブリッド電力合成器２１の２系統の出力側が、それぞれ接続されている。ディバイダ６１−１，６１−２の他方の入出力側は、アンテナ１１−１，１１−２に接続されている。ディバイダ６１−１，６１−２は、送信機１０の送信信号と、当該系統のアンテナ１１−１，１１−２が受信したアナログ信号とを分離するものである。
受信部６２−１，６２−２には、ディバイダ６１−１，６１−２の一方の入出力側かつ、アナログハイブリッド電力合成器２１の２系統の出力側が接続されている。受信部６２−１，６２−２は、当該系統のアンテナ１１−１，１１−２が受信したアナログ信号をディジタル信号に復調するものである。
【０１２９】
ベースバンドユニット７０は、送信機１０への送信信号および受信部６２−１，６２−２からの受信したディジタル信号の変復調を行うものである。ベースバンドユニット７０は、受信部６２−１，６２−２の２系統の出力側が接続され、更に当該受信信号の２系統の変復調出力が、図示しない上位装置に接続されている。
ベースバンドユニット７０は更に、図示しない上位装置から２系統の出力信号が入力され、送信機１０Ｂのディジタルハイブリッド電力合成器２０ａに、当該２系統の出力信号が変復調されて出力される。
【０１３０】
（第５の実施形態の効果）
以上説明した第５の実施形態では、次の（Ｈ）のような効果がある。
【０１３１】
（Ｈ）  第３の実施形態の送信機１０Ｂを、無線基地局１００Ｄに組み込むことができる。
【０１３２】
（変形例）
本発明は、上記実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更実施が可能であり、例えば、次の（ａ），（ｂ）のようなものがある。
【０１３３】
（ａ）  第１の実施形態の送信機１０は、ディジタルプリディストーション部３０−１，３０−２に、それぞれＬＭＳ適応処理部３５を設け、ＬＭＳアルゴリズムによって、最適な係数ベクトルＣｎを求めている。しかし、これに限られず、ディジタルプリディストーション部３０−１，３０−２は、任意の適応制御のアルゴリズム、例えば、Ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ ＬＭＳアルゴリズム、ＲＬＳ（Recursive Least Square）アルゴリズム、射影アルゴリズム、ニューラルネットワークアルゴリズム、複素ＬＭＳアルゴリズム、ＳＨＡＲＦ（Simple Hyperstable Adaptive Recursive Filter）アルゴリズム、ＦＬＭＳ（Fast Least Mean Square）アルゴリズム、ＳＡＮフィルタ（Single Frequency Adaptive Notch Filter）、遺伝的アルゴリズムなどを用いて、最適な係数ベクトルＣｎｉ，Ｃｎｑを求めてもよい。
【０１３４】
（ｂ）  通信機は、２系統のマルチポート増幅器と４系統マルチポート増幅器に限られず、任意の系統数のマルチポート増幅器を備えていてもよい。
【符号の説明】
【０１３５】
１０，１０Ａ１０Ｂ，１０Ｅ，１０Ｆ，１０Ｇ  送信機
１１−１〜１１−４  アンテナ
２０ａ  ディジタルハイブリッド電力合成器
２０ｂ  検波側ディジタルハイブリッド電力合成器
２１  アナログハイブリッド電力合成器
２２−１，２２−２  位相振幅補正回路
３０−１〜３０−４，３０Ａ−１〜３０Ａ−４，３０Ｂ，３０Ｆ−１〜３０Ｆ−２，３０Ｇ−１〜３０Ｇ−２  ディジタルプリディストーション部
３１−１，３１−２  差分演算部
３２  多項式基底生成部
３３−１，３３−２  内積演算部
３４ａ−１，３４ａ−２  ＬＭＳアルゴリズム部
３５  ＬＭＳ適応処理部
３６−１，３６−２  内積演算部
４０，４０−１〜４０−４  送信部
４１−１〜４１−４  Ｄ／Ａコンバータ
４２−１〜４２−４  直交変調器
４３−１〜４３−４  電力増幅器
５０，５０−１〜５０−４，０ａ−１〜５０ａ−２  検波部
５１−１〜５１−４，５１ａ−１〜５１ａ−２  ミキサ
５２−１〜５２−４，５２ａ−１〜５２ａ−２  Ａ／Ｄコンバータ
５３−１〜５３−４，５３ａ−１〜５３ａ−２  直交復調器
１００〜１００Ｄ  無線基地局
【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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