(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号を増幅する主増幅器の歪成分と、上記主増幅器に注入されたパイロット信号を検出する歪検出回路と、
上記歪検出回路により検出された歪成分及びパイロット信号を、第１の可変減衰器により振幅を調整し、第１の可変移相器により位相を調整して、補助増幅器により増幅し、上記主増幅器の出力に注入することにより、歪成分及びパイロット信号が削減された出力信号を出力する歪除去回路とを
備えたフィードフォワード増幅器において、
上記補助増幅器から出力される歪成分及びパイロット信号を、減衰器により振幅を調整し、移相器により位相を調整した後で、上記歪除去回路の出力信号と合成して合成信号を出力する電力合成器と、
上記電力合成器により出力された合成信号の中から合成されたパイロット信号の電力を検出する第１の検出器と、
上記第１の検出器により検出された合成されたパイロット信号の電力を最小にするように、上記第１の可変減衰器と上記第１の可変移相器を制御する制御回路とを
備えたことを特徴とするフィードフォワード増幅器。
【請求項２】
パイロット信号の周波数ｆｐを入力信号の周波数帯域ｆ１〜ｆ２外に設定し、
歪除去回路における歪及びパイロット信号のキャンセル特性の最小値が、パイロット信号の周波数ｆｐと、このパイロット信号の周波数ｆｐより最も離れた周波数ｆ１の間にあり、しかも周波数ｆ１とパイロット信号の周波数ｆｐにおける検出レベルが、共に小さくなるように減衰器及び移相器の値を設定する
ことを特徴とする請求項１記載のフィードフォワード増幅器。
【請求項３】
入力信号の振幅を調整する第２の可変減衰器と、
入力信号の位相を調整する第２の可変移相器と、
歪検出回路により検出された信号の電力を検出する第２の検出器とを備え、
制御回路が、上記第２の検出器により検出された信号の電力を最小にするように、上記第２の可変減衰器と上記第２の可変移相器を制御する
ことを特徴とする請求項１記載のフィードフォワード増幅器。
【請求項４】
入力信号の種類や周波数、周囲温度等の使用条件に対する減衰器及び移相器の制御電圧を事前に設定しているメモリを備え、
使用条件に対応して、上記メモリに設定されている制御電圧を上記減衰器及び上記移相器に与えて、補助増幅器から出力される歪成分及びパイロット信号の振幅及び位相を調整する
ことを特徴とする請求項１記載のフィードフォワード増幅器。
【請求項５】
主増幅器の非線形特性と逆の非線形特性を有するリニアライザを歪検出回路に備えた
ことを特徴とする請求項１記載のフィードフォワード増幅器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、衛星通信、地上マイクロ波通信、移動体通信に使用するフィードフォワード増幅器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１１は例えば特許公報第２７９９９１１号に開示された、従来のフィードフォワード増幅器の構成を示すブロック図である。図において、１は歪検出回路、２は歪除去回路、３は主増幅器信号経路、４は線形信号経路、５は主増幅器出力経路、６は歪注入経路であり、このフィードフォワード増幅器は基本的に２つのループ及びそれらを制御する回路により構成されている。１つ目のループである歪検出回路１は主増幅器信号経路３と線形信号経路４から構成され、２つ目のループである歪除去回路２は主増幅器出力経路５と歪注入経路６から構成されている。
【０００３】
また、図１１において、７は主増幅器、８は可変減衰器、９は可変移相器、１０は方向性結合器、１１はパイロット信号の発振器、１２は遅延回路、２２は電力分配器、２３は電力合成器であり、主増幅器信号経路３は主増幅器７、可変減衰器８、可変移相器９から構成され、線形信号経路４は遅延回路１２から構成されている。
【０００４】
さらに、図１１において、１３は補助増幅器、１４は可変減衰器、１５は可変移相器、１６は方向性結合器、１８は遅延回路、２４は電力合成器であり、主増幅器出力経路５は遅延回路１８から構成され、歪注入経路６は補助増幅器１３、可変減衰器１４、可変移相器１５から構成されている。
【０００５】
さらに、図１１において、１７は検出器、１９は方向性結合器、２０は検出器、２１は制御回路、２６は入力端子、２７は出力端子、３０は線形信号経路で、入力端子２６、出力端子２７、歪検出回路１、歪除去回路２は電力分配器２２、電力合成器２３，２４を介して接続され、２つのループを制御する回路は、パイロット信号の発振器１１、方向性結合器１０，１６，１９、検出器１７，２０、制御回路２１から構成されている。
【０００６】
次に動作について説明する。
まず、歪検出回路１の動作について説明する。入力端子２６に入力された入力信号は、電力分配器２２により主増幅器信号経路３及び線形信号経路４とに分配された後、電力合成器２３によって電力合成される。電力合成器２３から歪注入経路６に出力される信号の一部は、方向性結合器１６を介しで検出器１７へ入力される。
【０００７】
制御回路２１では、検出器１７により検出された信号の電力レベルが最小になるように、歪検出回路１の可変減衰器８及び可変移相器９の制御を行う。その結果、電力合成器２３から歪注入経路６へ向かう経路では、入力信号成分がキャンセルされ、歪注入経路６には主増幅器７から発生する非線形歪成分とパイロット信号が入力される。
【０００８】
次に、歪除去回路２の動作について説明する。発振器１１から出力されるパイロット信号は、方向性結合器１０にて入力信号と合成された後、電力合成器２３に入力され、主増幅器出力経路５及び歪注入経路６へと分配される。主増幅器出力経路５及び歪注入経路６の信号は電力合成器２４により電力合成され、その信号の一部は方向性結合器１９を介して検出器２０へ入力され、パイロット信号と同じ周波数成分の電力が検出される。
【０００９】
制御回路２１では、検出器２０により検出されたパイロット信号の電力レベルが最小になるように、歪除去回路２の可変減衰器１４及び可変移相器１５の制御を行う。その結果、電力合成器２４では、主増幅器７から発生する非線形歪成分とパイロット信号成分がキャンセルされる。パイロット信号は主増幅器７から発生する歪成分と同様に、主増幅器７から発生する不要信号と見なすことができるため、検出器２０により検出されたパイロット信号を最小になるように制御を行うことで、主増幅器７から発生する非線形歪成分をキャンセルすることが可能となる。
以上の２つの制御を常時、又は、間欠的に実行することで線形性が良好なフィードフォワード増幅器が実現できる。
【００１０】
図１２は歪除去回路２の可変減衰器１４又は可変移相器１５の制御電圧Ｖｃに対するパイロット信号の検出レベル特性を示す図である。図１１に示されるパイロット信号を用いた従来のフィードフォワード増幅器では、入力信号の周波数帯域（ｆ１〜ｆ２）の外に設定した周波数ｆｐのパイロット信号を主増幅器７から発生する歪成分と見なして、パイロット信号の電力レベルを検出し、図１２に示すように、その検出レベルが最小（Ｐｍｉｎ）となるように、可変減衰器１４及び可変移相器１５の制御電圧Ｖｃを制御することで、パイロット信号をキャンセル、即ち、主増幅器７から発生する歪成分のキャンセルを行っている。
【００１１】
なお、図１１に示す従来例では、歪検出回路１に可変減衰器８及び可変移相器９を備え、方向性結合器１６を介しで検出器１７により検出した信号の電力レベルが最小になるように、制御回路２１が可変減衰器８及び可変移相器９の制御を行っているが、高い精度が要求されないフィードフォワード増幅器では、可変減衰器８、可変移相器９、方向性結合器１６、検出器１７を省略しても良い。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
従来のフィードフォワード増幅器は、以上のように構成されているので、下記のような課題があった。図１３は出力端子２７から出力される歪及びパイロット信号のキャンセル量の周波数特性を示す図である。図１３（ａ）に示すように、入力信号の周波数帯域幅が狭い場合には、回路の周波数特性の影響が少ないため、入力信号周波数帯域内では、キャンセル量はＣ１ｍｉｎ≒Ｃ１ｍａｘとなり、ほとんど変化しないが、図１３（ｂ）に示すように、入力信号の周波数帯域幅が広い場合には、キャンセル量はＣ１ｍａｘ＞＞Ｃ１ｍｉｎとなり、入力信号周波数帯域内で歪キャンセル量Ｃ１ｍａｘは、Ｃ１ｍｉｎに比較して非常にが大きくなり、フィードフォワード増幅器としての歪の周波数特性が劣化してしまうという課題があった。
【００１３】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、入力信号の周波数帯域幅が広い場合にも、歪の周波数特性が劣化しないフィードフォワード増幅器を実現することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るフィードフォワード増幅器は、入力信号を増幅する主増幅器の歪成分と、上記主増幅器に注入されたパイロット信号を検出する歪検出回路と、上記歪検出回路により検出された歪成分及びパイロット信号を、第１の可変減衰器により振幅を調整し、第１の可変移相器により位相を調整して、補助増幅器により増幅し、上記主増幅器の出力に注入することにより、歪成分及びパイロット信号が削減された出力信号を出力する歪除去回路とを備えたものにおいて、上記補助増幅器から出力される歪成分及びパイロット信号を、減衰器により振幅を調整し、移相器により位相を調整した後で、上記歪除去回路の出力信号と合成して合成信号を出力する電力合成器と、上記電力合成器により出力された合成信号の中から合成されたパイロット信号の電力を検出する第１の検出器と、上記第１の検出器により検出された合成されたパイロット信号の電力を最小にするように、上記第１の可変減衰器と上記第１の可変移相器を制御する制御回路とを備えたものである。
【００１６】
この発明に係るフィードフォワード増幅器は、パイロット信号の周波数ｆｐを入力信号の周波数帯域ｆ１〜ｆ２外に設定し、歪除去回路における歪及びパイロット信号のキャンセル特性の最小値が、パイロット信号の周波数ｆｐと、このパイロット信号の周波数ｆｐより最も離れた周波数ｆ１の間にあり、しかも周波数ｆ１とパイロット信号の周波数ｆｐにおける検出レベルが、共に小さくなるように減衰器及び移相器の値を設定するものである。
【００１７】
この発明に係るフィードフォワード増幅器は、入力信号の振幅を調整する第２の可変減衰器と、入力信号の位相を調整する第２の可変移相器と、歪検出回路により検出された信号の電力を検出する第２の検出器とを備え、制御回路が、上記第２の検出器により検出された信号の電力を最小にするように、上記第２の可変減衰器と上記第２の可変移相器を制御するものである。
【００１８】
この発明に係るフィードフォワード増幅器は、入力信号の種類や周波数、周囲温度等の使用条件に対する減衰器及び移相器の制御電圧を事前に設定しているメモリを備え、使用条件に対応して、上記メモリに設定されている制御電圧を上記減衰器及び上記移相器に与えて、補助増幅器から出力される歪成分及びパイロット信号の振幅及び位相を調整するものである。
【００１９】
この発明に係るフィードフォワード増幅器は、主増幅器の非線形特性と逆の非線形特性を有するリニアライザを歪検出回路に備えたものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１によるフィードフォワード増幅器の構成を示すブロック図である。図において、３１は補正経路、３２は線形信号経路、３３は方向性結合器、３４は電力合成器、３５は減衰器、３６は移相器であり、その他の図１１に示す従来技術と同一の構成は同一符号を付して説明する。
【００２１】
次に動作について説明する。
まず、歪検出回路１の動作について説明する。入力端子２６に入力された入力信号は、まず電力分配器２２により主増幅器信号経路３及び線形信号経路４とに分配された後、電力合成器２３により電力合成される。電力合成器２３から歪注入経路６へ向かう経路では入力信号成分がキャンセルされ、歪注入経路６には主増幅器７から発生する非線形歪成分とパイロット信号のみが入力される。
【００２２】
歪除去回路２では、発振器１１から出力されたパイロット信号は、方向性結合器１０にて入力信号と合成された後、電力合成器２３に入力され、主増幅器出力経路５及び歪注入経路６へと分配される。主増幅器出力経路５及び歪注入経路６の信号は電力合成器２４により電力合成され、その信号の一部は方向性結合器１９を介して線形信号経路３０へ入力される。
【００２３】
歪注入経路６の信号は方向性結合器３３を介して補正経路３１に一部入力され、減衰器３５及び移相器３６により信号の振幅及び位相が調整された後、電力合成器３４において線形信号経路３０の信号と合成され合成信号が出力される。検出器（第１の検出器）２０では、合成信号のうち合成されたパイロット信号の電力を検出する。制御回路２１では、検出器２０により検出された合成されたパイロット信号の電力レベルが最小になるように、可変減衰器（第１の可変減衰器）１４及び可変移相器（第１の可変移相器）１５の制御を行う。
【００２４】
図２は合成されたパイロット信号を数式により説明する図である。図において、αは減衰器３５の減衰率、θは移相器３６により調整される位相、ＶP はパイロット信号の電圧、ＶD は主増幅器７により発生する歪成分の電圧を示す。方向性結合器３３を介して補正経路３１に入力されたＶP ＋ＶD は、減衰器３５及び移相器３６によりαｅjθ（ＶP ＋ＶD ）となる。
【００２５】
方向性結合器１９を介して線形信号経路３０へ入力されたＶP ＋ＶD は、電力合成器３４により、減衰器３５及び移相器３６を通過したαｅjθ（ＶP ＋ＶD ）と合成され、線形信号経路３２には合成信号としてＶP ＋ＶD ＋αｅjθ（ＶP ＋ＶD ）が出力される。線形信号経路３２に出力された合成信号のうち、ＶP ＋αｅjθＶP が合成されたパイロット信号で、パイロット信号ＶP を補正したものである。検出器２０は合成されたパイロット信号の電力レベル｜ＶP ＋αｅjθＶP ｜2 を検出し、制御回路２１は、合成されたパイロット信号の電力レベル｜ＶP ＋αｅjθＶP ｜2 が最小になるように、可変減衰器１４及び可変移相器１５の制御を行う。
【００２６】
図３は減衰器３５又は移相器３６の設定値Ｘをパラメータとしたときの、歪除去回路２の可変減衰器１４又は可変移相器１５の制御電圧Ｖｃに対する、検出器２０により検出された合成されたパイロット信号の検出レベル特性を示す図である。図１に示すフィードフォワード増幅器では、検出レベルを最小Ｐｍｉｎにする可変減衰器１４又は可変移相器１５の制御電圧Ｖｃ（Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４）は、図３に示すように、減衰器３５又は移相器３６の設定値Ｘ（Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，Ｘ４）に依存している。
【００２７】
図４は出力端子２７から出力される主増幅器７により発生する歪及びパイロット信号のキャンセル特性を示す図である。ここでは、図３における減衰器３５又は移相器３６の設定値Ｘ＝Ｘ２で、可変減衰器１４又は可変移相器１５の制御電圧Ｖｃ＝Ｖ２のときの特性を示している。図４に示すように、入力信号の周波数帯域ｆ１〜ｆ２と、この周波数帯域ｆ１〜ｆ２外に設定されたパイロット信号の周波数ｆｐに対し、パイロット信号の周波数ｆｐと、このパイロット信号の周波数ｆｐより最も離れた周波数ｆ１の間に、歪及びパイロット信号のキャンセル特性の最小値（キャンセル量の最大値）がくるようにし、しかも周波数ｆ１とパイロット信号の周波数ｆｐにおける検出レベルが、共に小さくなるように、減衰器３５及び移相器３６の値を設定し、可変減衰器１４及び可変移相器１５の調整を行えば、キャンセル量はＣ２ｍａｘ＞Ｃ２ｍｉｎとなり、図１３（ｂ）に示すようなＣ１ｍａｘ＞＞Ｃ１ｍｉｎとならず、歪補償の広帯域化が実現できる。
【００２８】
次に減衰器３５及び移相器３６の値の設定方法、並びに可変減衰器１４及び可変移相器１５の調整方法について、より詳細に説明する。
図５は補正経路３１の減衰器３５及び移相器３６の値の設定方法、並びに歪除去回路２の可変減衰器１４及び可変移相器１５の調整方法を示すフローチャートである。ステップＳＴ１において、減衰器３５及び移相器３６をある値に設定し、ステップＳＴ２において、テスト信号の周波数をある値ｆt1に設定し、発振器１１から方向性結合器１０に入力する。テスト信号の周波数は、フィードフォワード増幅器の周波数帯域ｆ１〜ｆ２を含む近傍の周波数とする。
【００２９】
ステップＳＴ３において、可変減衰器１４及び可変移相器１５を変化させて、検出器２０におけるテスト信号ｆt1の検出レベルが最小になるよう、すなわちキャンセル量が最大になるよう調整する。次にステップＳＴ２に戻り、テスト信号の周波数を次のある値ｆt2に設定し、上記ステップＳＴ３を繰り返す。図６は補正経路３１の減衰器３５及び移相器３６の値の設定方法を説明する図であり、図５のステップＳＴ２及びステップＳＴ３を、順次、テスト信号の周波数を変えていくことにより、図６（ａ）に示すように、キャンセル特性（イ）を得る。
【００３０】
次に図５のステップＳＴ１に戻り、減衰器３５及び移相器３６を別のある値に設定し、上記ステップＳＴ２，ＳＴ３を繰り返し、さらに、ステップＳＴ１，ＳＴ２，ＳＴ３を繰り返すことにより、図６（ｂ）に示すようにキャンセル特性（ロ）、（ハ）・・・を得る。
【００３１】
図５のステップＳＴ４において、テスト信号キャンセル特性の最小点が周波数ｆ１とｆｐの間にあり、周波数ｆ１とｆｐの検出レベルが共に小さくなるキャンセル特性を得たときの減衰器３５、移相器３６の値を、補正経路３１で使用する減衰器３５、移相器３６の値として決定する。図６（ｃ）の例では、キャンセル特性（イ）〜（ホ）の中で、このステップＳＴ４の条件を満たすものとして、キャンセル特性（ハ）を得たときの減衰器３５及び移相器３６の値を、使用する値として決定する。
【００３２】
上記ステップＳＴ１〜ＳＴ４の処理は、このフィードフォワード増幅器の通常の処理前の設定段階の処理であり、このフィードフォワード増幅器の通常の処理のステップＳＴ５において、制御回路２１は、検出器２０により検出された合成されたパイロット信号の電力レベルが最小になるように、可変減衰器１４及び可変移相器１５の制御を行う。
【００３３】
この実施の形態では、上記ステップＳＴ１〜ＳＴ４において、テスト信号キャンセル特性として、最小点を１個保有する単峰特性の場合を想定しているが、最小点を複数個保有する場合であっても、同様の手順で減衰器３５、移相器３６の値を決定することができる。
【００３４】
また、実施の形態では、方向性結合器３３から歪成分とパイロット信号の一部を補正経路３１に入力しているが、発振器１１からのパイロット信号を、直接、補正経路３１に入力しても良い。
【００３５】
以上のように、この実施の形態１によれば、減衰器３５及び移相器３６により振幅及び位相が調整された信号と歪除去回路２の出力信号とを合成して合成信号を生成し、制御回路２１は、検出器２０により検出された合成されたパイロット信号の電力レベルが最小になるように、可変減衰器１４及び可変移相器１５の制御を行うことで、入力信号の周波数帯域幅が広い場合にも、歪の周波数特性が劣化しないフィードフォワード増幅器を実現することができるという効果が得られる。
【００３６】
実施の形態２．
図７はこの発明の実施の形態２によるフィードフォワード増幅器の構成を示すブロック図である。図において、８は可変減衰器（第２の可変減衰器）、９は可変移相器（第２の可変移相器）、１６は方向性結合器、１７は検出器（第２の検出器）であり、その他の構成は実施の形態１の図１に示す構成と同等である。
【００３７】
次に動作について説明する。
歪検出回路１において、入力端子２６に入力された入力信号は、まず電力分配器２２により主増幅器信号経路３及び線形信号経路４とに分配された後、電力合成器２３により電力合成される。電力合成器２３から歪注入経路６に出力される信号の一部は、方向性結合器１６を介して検出器１７へ入力される。制御回路２１では、検出器１７により検出された信号の電力レベルが最小になるように可変減衰器８及び可変移相器９の制御を行う。
【００３８】
その結果、電力合成器２３から歪注入経路６へ向かう経路では入力信号成分がキャンセルされ、歪注入経路６には主増幅器７から発生する非線形歪成分とパイロット信号のみが入力される。これにより、歪検出回路１では、温度変化及び経年変化等によって発生する主増幅器７の特性変動に因らず、電力合成器２３から歪注入経路６へ向かう経路では、入力信号成分が常にキャンセルされた状態が維持され、歪注入経路６には、主増幅器７から発生する非線形歪成分とパイロット信号のみを常時入力することが可能となる。
その他の動作については実施の形態１と同様である。
【００３９】
以上のように、この実施の形態２によれば、入力信号の周波数帯域幅が広い場合にも、歪の周波数特性が劣化しないフィードフォワード増幅器を実現することができると共に、温度変化及び経年変化等によって発生する主増幅器７の特性変動に因らず、歪注入経路６では、入力信号成分が常にキャンセルされた状態が維持され、歪補償の精度を向上させることができるという効果が得られる。
【００４０】
実施の形態３．
図８はこの発明の実施の形態３によるフィードフォワード増幅器の構成を示すブロック図である。図において、３７は可変減衰器、３８は可変移相器、３９はＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ、メモリ）であり、その他の構成は実施の形態２の図７に示す構成と同等である。
【００４１】
次に動作について説明する。
ＲＯＭ３９に、あらかじめ入力信号の種類（キャリア数、キャリア配置）、周波数、周囲温度等の使用条件に対する可変減衰器３７及び可変移相器３８の制御電圧の値が設定されている。図９は補正経路３１のＲＯＭ３９に設定されている制御電圧の一例を示す図である。入力信号の種類や周波数は、このフィードフォワード増幅器の外部より別途通知され、周囲温度は温度センサ（図示せず）等により検知される。ＲＯＭ３９に書き込まれている制御電圧の値から、通知された情報や検知された情報に基づき制御電圧が読み出され、可変減衰器３７及び可変移相器３８に制御電圧として与えられる。
【００４２】
歪除去回路２において、歪注入経路６の信号は方向性結合器３３を介して補正経路３１に一部入力され、可変減衰器３７及び可変移相器３８により信号の振幅及び位相が調整された後、電力合成器３４において線形信号経路３０の信号と合成され合成信号が生成される。検出器２０では、合成信号のうち合成されたパイロット信号の電力を検出する。制御回路２１では、検出器２０により検出された合成されたパイロット信号の電力レベルが最小になるように、可変減衰器１４及び可変移相器１５の制御を行う。
【００４３】
このように、ＲＯＭ３９に、あらかじめ入力信号の種類（キャリア数、キャリア配置）、周波数、周囲温度等の使用条件に対する可変減衰器３７及び可変移相器３８の制御電圧の値を設定することで、入力信号の種類、周波数、周囲温度等の使用条件の変化に因らず、常にフィードフォワード増幅器の歪補償の広帯域化を維持することが可能となる。その他の動作ついては実施の形態２と同様である。
【００４４】
この実施の形態では、実施の形態２の図７に示す減衰器３５及び移相器３６を、可変減衰器３７、可変移相器３８及びＲＯＭ３９に置き換えているが、実施の形態１の図１に示す減衰器３５及び移相器３６を、可変減衰器３７、可変移相器３８及びＲＯＭ３９に置き換えても良い。
【００４５】
以上のように、この実施の形態３によれば、入力信号の周波数帯域幅が広い場合にも、入力信号の種類、周波数、周囲温度等の使用条件の変化に因らず、歪の周波数特性が劣化しないフィードフォワード増幅器を実現することができるという効果が得られる。
【００４６】
実施の形態４．
図１０はこの発明の実施の形態４によるフィードフォワード増幅器の構成を示すブロック図である。図において、４０はリニアライザであり、その他の構成は実施の形態３の図８に示す構成と同等である。ここで、リニアライザ４０は主増幅器７の前段又は内部に設置されたプレディストーションリニアライザである。
【００４７】
次に動作について説明する。
歪検出回路１において、主増幅器信号経路３に入力した入力信号は、リニアライザ４０に入力された後、主増幅器７に入力される。主増幅器７は、入力信号が大きくなるにつれ利得や位相が変化し非線形歪を発生する。リニアライザ４０は入力電力に対する主増幅器７の非線形特性とは逆の非線形特性を有するため、リニアライザ４０を主増幅器７の前段又は内部に接続することで、主増幅器７の歪特性を補償することができる。これにより、主増幅器７の線形性が向上し、フィードフォワード増幅器全体としての歪特性を改善することができる。
【００４８】
また、リニアライザ４０の効果により、主増幅器７から発生する歪電力が低減できるため、電力合成器２３から歪注入経路６へ向かう電力、即ち、補助増幅器１３への入力電力も小さくなり、結果として補助増幅器１３で消費される電力が削減できる。従って、フィードフォワード増幅器全体としての消費電力効率を改善することができる。その他の動作については実施の形態３と同様である。
【００４９】
この実施の形態では、実施の形態２の図７にリニアライザ４０を追加しているが、実施の形態１の図１又は実施の形態３の図８にリニアライザ４０を追加しても良い。
【００５０】
以上のように、この実施の形態４によれば、入力信号の周波数帯域幅が広い場合にも、歪の周波数特性が劣化しないフィードフォワード増幅器を実現することができると共に、リニアライザ４０を主増幅器７の前段又は内部に接続することで、主増幅器７の歪特性を補償するので、主増幅器７の線形性が向上し、フィードフォワード増幅器全体としての歪特性を改善することができるという効果が得られる。
【００５１】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、歪検出回路と歪除去回路とを備えたフィードフォワード増幅器において、歪除去回路の補助増幅器から出力される歪成分及びパイロット信号を、減衰器により振幅を調整し、移相器により位相を調整した後で、歪除去回路の出力信号と合成して合成信号を出力する電力合成器と、合成信号の中から合成されたパイロット信号の電力を検出する第１の検出器と、検出された合成されたパイロット信号の電力を最小にするように、歪除去回路における第１の可変減衰器と第１の可変移相器を制御する制御回路とを備えたことにより、入力信号の周波数帯域幅が広い場合にも、歪の周波数特性が劣化しないフィードフォワード増幅器を実現することができるという効果がある。
【００５３】
この発明によれば、パイロット信号の周波数ｆｐを入力信号の周波数帯域ｆ１〜ｆ２外に設定し、歪除去回路における歪及びパイロット信号のキャンセル特性の最小値が、パイロット信号の周波数ｆｐと、このパイロット信号の周波数ｆｐより最も離れた周波数ｆ１の間にあり、しかも周波数ｆ１とパイロット信号の周波数ｆｐにおける検出レベルが、共に小さくなるように減衰器及び移相器の値を設定することにより、入力信号の周波数帯域幅が広い場合にも、歪の周波数特性が劣化しないフィードフォワード増幅器を実現することができるという効果がある。
【００５４】
この発明によれば、入力信号の振幅を調整する第２の可変減衰器と、入力信号の位相を調整する第２の可変移相器と、歪検出回路により検出された信号の電力を検出する第２の検出器とを備え、制御回路が、第２の検出器により検出された信号の電力を最小にするように、第２の可変減衰器と第２の可変移相器を制御することにより、温度変化及び経年変化等によって発生する主増幅器の特性変動に因らず、歪補償の精度を向上させることができるという効果がある。
【００５５】
この発明によれば、入力信号の種類や周波数、周囲温度等の使用条件に対する減衰器及び移相器の制御電圧を事前に設定しているメモリを備え、使用条件に対応して、メモリに設定されている制御電圧を減衰器及び移相器に与えて、補助増幅器から出力される歪成分及びパイロット信号の振幅及び位相を調整することにより、入力信号の種類、周波数、周囲温度等の使用条件の変化に因らず、歪の周波数特性が劣化しないフィードフォワード増幅器を実現することができるという効果がある。
【００５６】
この発明によれば、主増幅器の非線形特性と逆の非線形特性を有するリニアライザを歪検出回路に備えたことにより、主増幅器の歪特性を補償するので、主増幅器の線形性が向上し、フィードフォワード増幅器全体としての歪特性を改善することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１によるフィードフォワード増幅器の構成を示すブロック図である。
【図２】  この発明の実施の形態１によるフィードフォワード増幅器における合成されたパイロット信号を数式により説明する図である。
【図３】  この発明の実施の形態１によるフィードフォワード増幅器における歪除去回路の可変減衰器又は可変移相器の制御電圧に対するパイロット信号の検出レベル特性を示す図である。
【図４】  この発明の実施の形態１によるフィードフォワード増幅器の歪及びパイロット信号のキャンセル量の周波数特性を示す図である。
【図５】  この発明の実施の形態１によるフィードフォワード増幅器の補正経路の減衰器及び移相器の値の設定方法、並びに歪除去回路の可変減衰器及び可変移相器の調整方法を示すフローチャートである。
【図６】  この発明の実施の形態１によるフィードフォワード増幅器の補正経路の減衰器及び移相器の値の設定方法を説明する図である。
【図７】  この発明の実施の形態２によるフィードフォワード増幅器の構成を示すブロック図である。
【図８】  この発明の実施の形態３によるフィードフォワード増幅器の構成を示すブロック図である。
【図９】  この発明の実施の形態３によるフィードフォワード増幅器の補正経路のＲＯＭに設定されている制御電圧の一例を示す図である。
【図１０】  この発明の実施の形態４によるフィードフォワード増幅器の構成を示すブロック図である。
【図１１】  従来のフィードフォワード増幅器の構成を示すブロック図である。
【図１２】  従来のフィードフォワード増幅器における歪除去回路の可変減衰器又は可変移相器の制御電圧に対するパイロット信号の検出レベル特性を示す図である。
【図１３】  従来のフィードフォワード増幅器における歪及びパイロット信号のキャンセル量の周波数特性を示す図である。
【符号の説明】
１  歪検出回路、２  歪除去回路、３  主増幅器信号経路、４  線形信号経路、５  主増幅器出力経路、６  歪注入経路、７  主増幅器、８  可変減衰器（第２の可変減衰器）、９  可変移相器（第２の可変移相器）、１０  方向性結合器、１１  発振器、１２  遅延回路、１３  補助増幅器、１４  可変減衰器（第１の可変減衰器）、１５  可変移相器（第１の可変移相器）、１６  方向性結合器、１７  検出器（第２の検出器）、１８  遅延回路、１９  方向性結合器、２０検出器（第１の検出器）、２１  制御回路、２２  電力分配器、２３  電力合成器、２４  電力合成器、２６  入力端子、２７  出力端子、３０  線形信号経路、３１  補正経路、３２  線形信号経路、３３  方向性結合器、３４  電力合成器、３５  減衰器、３６  移相器、３７  可変減衰器、３８  可変移相器、３９  ＲＯＭ、４０  リニアライザ。
【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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