(57)【要約】【課題】エンベロープトラッキング方式が適用される場合に生じうる歪み劣化を補償することが可能な増幅装置を提供する。【解決手段】入力信号を増幅するドライバ段増幅器と、ドライバ段増幅器の後段に設けられ、入力される信号を増幅する最終段増幅器と、入力信号に対応するエンベロープ信号を第１の制御信号に変換する第１の変換テーブルと、第１の制御信号に基づいて、電源から供給される基準電源電圧をドライバ段増幅器に供給する第１の電源電圧に変換し、第１の電源電圧をドライバ段増幅器に供給する第１のＤＣ−ＤＣコンバータと、エンベロープ信号を第２の制御信号に変換する第２の変換テーブルと、第２の制御信号に基づいて、基準電源電圧を最終段増幅器に供給する第２の電源電圧に変換し、第２の電源電圧を最終段増幅器に供給する第２のＤＣ−ＤＣコンバータと、を備える、増幅装置が提供される。【選択図】図６
2016100622.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力される入力信号を増幅するドライバ段増幅器と、
前記ドライバ段増幅器の後段に設けられ、入力される信号を増幅する最終段増幅器と、
前記入力信号に対応するエンベロープ信号を、ＤＣ（Direct  Current）−ＤＣコンバータの動作を制御する第１の制御信号に変換する第１の変換テーブルと、
前記第１の制御信号に基づいて、電源から供給される基準電源電圧を前記ドライバ段増幅器に供給する第１の電源電圧に変換し、前記第１の電源電圧を前記ドライバ段増幅器に供給する第１のＤＣ−ＤＣコンバータと、
前記エンベロープ信号を、ＤＣ−ＤＣコンバータの動作を制御する第２の制御信号に変換する第２の変換テーブルと、
前記第２の制御信号に基づいて、前記基準電源電圧を前記最終段増幅器に供給する第２の電源電圧に変換し、前記第２の電源電圧を前記最終段増幅器に供給する第２のＤＣ−ＤＣコンバータと、
を備えることを特徴とする、増幅装置。
【請求項２】
前記第１の変換テーブルにおける変換は、前記最終段増幅器の電圧変動特性に基づいて、前記最終段増幅器のＡＭ（Amplitude  Modulation）−ＡＭ特性を打ち消すように定められることを特徴とする、請求項１に記載の増幅装置。
【請求項３】
前記第１の変換テーブルにおける変換は、前記最終段増幅器のＡＭ−ＡＭ特性の下限に対する補償がされるように、定められることを特徴とする、請求項２に記載の増幅装置。
【請求項４】
前記第１の変換テーブルにおける変換は、さらに、前記最終段増幅器のＡＭ−ＡＭ特性の上限に対する補償がされるように、定められることを特徴とする、請求項３に記載の増幅装置。
【請求項５】
前記ドライバ段増幅器と前記最終段増幅器との間に、前記ドライバ段増幅器よりも増幅率が小さく、前記最終段増幅器よりも増幅率が大きい、１または２以上の増幅器をさらに備えることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の増幅装置。
【請求項６】
前記エンベロープ信号は、位相が直交する２つの信号に基づく信号であり、
前記入力信号は、前記位相が直交する２つの信号が直交振幅変調された信号であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の増幅装置。
【請求項７】
前記位相が直交する２つの信号を直交振幅変調する直交変調部をさらに備え、
前記ドライバ段増幅器には、前記直交変調部において直交振幅変調された信号が、前記入力信号として入力されることを特徴とする、請求項６に記載の増幅装置。
【請求項８】
前記位相が直交する２つの信号と、前記エンベロープ信号とを生成する信号生成部をさらに備えることを特徴とする、請求項６、または７に記載の増幅装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、増幅装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、直交振幅変調（Quadrature  Amplitude  Modulation。以下、「ＱＡＭ」と示す。）された信号を用い、直交周波数分割多重方式（Orthogonal  Frequency  Division  Multiplexing。以下、「ＯＦＤＭ」と示す。）により通信を行うことが可能な通信装置が普及している。
【０００３】
ＯＦＤＭにより通信が行われる場合、ＯＦＤＭにより送信される信号（以下、「ＯＦＤＭ信号」と示す。）は、平均電力と瞬時最大電力の比であるＰＡＰＲ（Peak  to  Average  Power  Ratio）が大きくなる。そのため、例えば、ＯＦＤＭ信号を送信する側の通信装置に設けられる電力増幅器（以下、単に「増幅器」と示す。）では、瞬時的に出力電力が大きくなるサブキャリア（subcarrier）信号も線形に増幅するために、大きな飽和電力を有することが必要となる。
【０００４】
ここで、一般的な増幅器では、飽和電力付近で効率が最大となり、バックオフ（back  off）が大きくなるにしたがって効率が低下する。そのため、ＯＦＤＭ信号のようにＰＡＰＲが大きい信号を増幅器により増幅する場合には、線形性を確保するために大きな飽和電力が必要となり、平均的な効率が低下する。
【０００５】
このような中、上記のようなバックオフの大きな領域における増幅器の効率を改善する技術として、エンベロープトラッキング方式（Envelope  Tracking。以下「ＥＴ」と示す場合がある。）を用いる技術が開発されている。エンベロープトラッキング方式を用いた場合に生じうる、増幅器における歪み（線形性の低下）によるＡＭ（Amplitude  Modulation）−ＡＭ特性の劣化を補償する技術としては、例えば、下記に示す特許文献１に記載の技術や、特許文献２に記載の技術が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−１０７８０６号公報
【特許文献２】特開２０１４−０８２５６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
例えば特許文献１や特許文献２に記載の既存の技術では、ＤＰＤ（Digital  Pre-Distortion）によって増幅器における歪みを補償している。よって、上記のような既存の技術を用いることによって、エンベロープトラッキング方式を用いた場合に生じうる、歪みによるＡＭ−ＡＭ特性の劣化（以下、「歪み劣化」と示す場合がある。）を補償することができる可能性がある。
【０００８】
ここで、上記のような既存の技術が、携帯基地局で用いられるような数十［Ｗ］以上の出力の大電力増幅器に適用される場合には、ＤＰＤによる消費電力が増幅器の消費電力と比較して小さいため、電力効率への影響は小さい。しかしながら、上記のような既存の技術が、スマートフォン（smartphone）や携帯電話などのモバイル（mobile）機器で用いられるような数［Ｗ］出力の増幅器に適用される場合には、ＤＰＤの消費電力を無視することができない。よって、上記のような既存の技術を、上記のようなモバイル機器で用いられる増幅器に適用することは、困難である。
【０００９】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、エンベロープトラッキング方式が適用される場合に生じうる歪み劣化を補償することが可能な、新規かつ改良された増幅装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明のある観点によれば、入力される入力信号を増幅するドライバ段増幅器と、上記ドライバ段増幅器の後段に設けられ、入力される信号を増幅する最終段増幅器と、上記入力信号に対応するエンベロープ信号を、ＤＣ（Direct  Current）−ＤＣコンバータの動作を制御する第１の制御信号に変換する第１の変換テーブルと、上記第１の制御信号に基づいて、電源から供給される基準電源電圧を上記ドライバ段増幅器に供給する第１の電源電圧に変換し、上記第１の電源電圧を上記ドライバ段増幅器に供給する第１のＤＣ−ＤＣコンバータと、上記エンベロープ信号を、ＤＣ−ＤＣコンバータの動作を制御する第２の制御信号に変換する第２の変換テーブルと、上記第２の制御信号に基づいて、上記基準電源電圧を上記最終段増幅器に供給する第２の電源電圧に変換し、上記第２の電源電圧を上記最終段増幅器に供給する第２のＤＣ−ＤＣコンバータと、を備える、増幅装置が提供される。
【００１１】
かかる構成によって、エンベロープ信号に基づくドライバ段増幅器に供給される電源電圧の制御によって、最終段増幅器の非線形性を補償することが可能である。よって、かかる構成によって、エンベロープトラッキング方式が適用される場合に生じうる歪み劣化を補償することができる。
【００１２】
また、上記第１の変換テーブルにおける変換は、上記最終段増幅器の電圧変動特性に基づいて、上記最終段増幅器のＡＭ−ＡＭ特性を打ち消すように定められてもよい。
【００１３】
また、上記第１の変換テーブルにおける変換は、上記最終段増幅器のＡＭ−ＡＭ特性の下限に対する補償がされるように、定められてもよい。
【００１４】
また、上記第１の変換テーブルにおける変換は、さらに、上記最終段増幅器のＡＭ−ＡＭ特性の上限に対する補償がされるように、定められてもよい。
【００１５】
また、上記ドライバ段増幅器と上記最終段増幅器との間に、上記ドライバ段増幅器よりも増幅率が小さく、上記最終段増幅器よりも増幅率が大きい、１または２以上の増幅器をさらに備えていてもよい。
【００１６】
また、上記エンベロープ信号は、位相が直交する２つの信号に基づく信号であり、上記入力信号は、上記位相が直交する２つの信号が直交振幅変調された信号であってもよい。
【００１７】
また、上記位相が直交する２つの信号を直交振幅変調する直交変調部をさらに備え、
上記ドライバ段増幅器には、上記直交変調部において直交振幅変調された信号が、上記入力信号として入力されることを特徴とする、請求項６に記載の増幅装置。
【００１８】
また、上記位相が直交する２つの信号と、上記エンベロープ信号とを生成する信号生成部をさらに備えていてもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、エンベロープトラッキング方式が適用される場合に生じうる歪み劣化を補償することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】エンベロープトラッキング方式が適用される場合に用いられる変換テーブル（table）を説明するための説明図である。
【図２】ＰＡＰＲが大きい信号の分布の一例を示す説明図である。
【図３】エンベロープトラッキング方式が適用される場合に用いられる変換テーブルを説明するための説明図である。
【図４】増幅器における、エンベロープトラッキング方式が適用される場合に生じうるＡＭ−ＡＭ特性の劣化の一例を説明するための説明図である。
【図５】エンベロープトラッキング方式に対応する増幅装置の構成の一例を示すブロック（block）図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る増幅装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図７】本発明の第１の実施形態に係る第１の変換テーブルを説明するための説明図である。
【図８】本発明の第１の実施形態に係る増幅装置における、変形例に係る構成の一例を示すブロック図である。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る第１の変換テーブルを説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２２】
（本発明の実施形態に係る増幅装置）
［１］本発明の実施形態に係る増幅装置の概要
本発明の実施形態に係る増幅装置の構成について説明する前に、本発明の実施形態に係る増幅装置の概要を説明する。
【００２３】
エンベロープトラッキング方式では、エンベロープ信号の振幅に合わせて、増幅器に供給される電源電圧Ｖｄｄが変調される。ここで、エンベロープ信号の振幅と増幅器の電源電圧Ｖｄｄは一対一の関係ではないため、エンベロープ信号に対応する電源電圧Ｖｄｄを決定するための、何らかの変換テーブルを用いる必要がある。
【００２４】
図１は、エンベロープトラッキング方式が適用される場合に用いられる変換テーブルを説明するための説明図である。また、図２は、ＰＡＰＲが大きい信号の分布の一例を示す説明図であり、ＯＦＤＭ信号の分布の一例を示している。また、図３は、エンベロープトラッキング方式が適用される場合に用いられる変換テーブルを説明するための説明図である。
【００２５】
また、図４は、増幅器における、エンベロープトラッキング方式が適用される場合に生じうるＡＭ−ＡＭ特性の劣化の一例を説明するための説明図である。図４の縦軸では、増幅器への入力に対する出力の歪みがない状態を“０．０”で表しており、“０．０”との差分の絶対値が大きくなる程、ＡＭ−ＡＭ特性の劣化が生じていることを示している。
【００２６】
変換テーブルの決定方法の一例としては、例えば図１のＲ１において“●”で示すように、増幅器の電源電圧Ｖｄｄを変化させた特性からゲイン（以下、「Ｇａｉｎ」と示す場合がある。）が一定となる点を抽出して決定する方法がある。例えば上記のように決定された変換テーブルを利用して電源電圧Ｖｄｄを制御する場合には、増幅器では、入力電力に対してゲインが一定となることから、エンベロープトラッキング方式を適用しても、線形性が高い（すなわち、歪みが少ない）特性を得ることが可能である。
【００２７】
ここで、例えば図２に示すように、ＯＦＤＭ信号のようなＰＡＰＲが大きい信号は、非常に幅広い電力レベルに渡って信号が分布する。
【００２８】
一方、増幅器は、電源電圧ＶｄｄがＫｎｅｅ電圧に近くなると極端にゲインが低下する。そのため、増幅器に供給される電源電圧Ｖｄｄには、上限および下限を設定する必要があり、変換テーブルを用いて増幅器に供給される電源電圧Ｖｄｄは、図３に示すように、上限および下限が存在することとなる。
【００２９】
図３に示すような電源電圧Ｖｄｄが増幅器に供給される結果、増幅器におけるゲインは、図１のＡに示すようなゲインカーブ（gain  curve）となり、増幅器に入力される全ての信号の電力レベルにおいて、ゲインを一定とすることはできない。
【００３０】
よって、エンベロープトラッキング方式が適用される場合には、例えば図４のＲ１に示すように、ＡＭ−ＡＭ特性の劣化が生じうる。なお、例えば図４のＲ２においても、ＡＭ−ＡＭ特性の劣化が生じているが、当該劣化は、主に増幅器の飽和特性によるものである。
【００３１】
ここで、既存の技術では、例えば図４に示すような歪み劣化を、ＤＰＤによって補償している。しかしながら、上述したように、既存の技術を用いる場合にはＤＰＤの消費電力を無視することができないので、既存の技術をモバイル機器で用いられる増幅器に適用することは、困難である。
【００３２】
そこで、本発明の実施形態に係る増幅装置は、ドライバ段増幅器と、ドライバ段増幅器の後段に設けられる最終段増幅器との少なくとも２段の増幅器を備え、エンベロープトラッキング方式の適用により生じうる歪み劣化を、ドライバ段増幅器に供給される電源電圧の制御により補償する。
【００３３】
［２］本発明の実施形態に係る増幅装置の構成
［２−１］エンベロープトラッキング方式に対応する増幅装置の構成例
本発明の実施形態に係る増幅装置の構成の一例について説明する前に、エンベロープトラッキング方式に対応する増幅装置の構成の一例を示す。
【００３４】
図５は、エンベロープトラッキング方式に対応する増幅装置１０の構成の一例を示すブロック図である。図５では、増幅装置１０と共に、増幅装置１０に基準電源電圧を供給する電源５０を示している。ここで、電源５０は、例えば、バッテリ（battery）などの増幅装置１０が備える内部電源であってもよいし、増幅装置１０の外部電源であってもよい。
【００３５】
増幅装置１０は、例えば、信号生成部１２と、変換テーブル１４と、ＤＣ−ＤＣコンバータ（converter）１６と、直交変調部１８と、ドライバ（driver）段増幅器２０と、最終段増幅器２２とを備える。
【００３６】
また、増幅装置１０は、例えば、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）などのプロセッサ（processor）や各種処理回路などで構成され、増幅装置１０全体を制御する制御部（図示せず）などを備えていてもよい。制御部（図示せず）を備える場合、増幅装置１０では、例えば、制御部（図示せず）が、信号生成部１２と直交変調部１８との一方または双方の役目を果たすことが可能である。また、制御部（図示せず）を備える場合、増幅装置１０では、例えば、制御部（図示せず）が、変換テーブル１４を記憶する記録媒体（または変換テーブル１４を実現する回路）、ＤＣ−ＤＣコンバータ１６、ドライバ段増幅器２０、および最終段増幅器２２のうちの１または２以上を備えていてもよい。
【００３７】
なお、信号生成部１２と直交変調部１８との一方または双方が、制御部（図示せず）とは別体の１または２以上の処理回路（例えば、専用の処理回路、または、汎用の処理回路）などで実現されてもよいことは、言うまでもない。また、変換テーブル１４を記憶する記録媒体（または変換テーブル１４を実現する回路）、ＤＣ−ＤＣコンバータ１６、ドライバ段増幅器２０、および最終段増幅器２２のうちの１または２以上は、制御部（図示せず）とは別体の１または２以上の回路（例えば、専用の回路、または、汎用の回路）などで実現されてもよい。
【００３８】
信号生成部１２は、例えば、位相が直交する２つの信号（以下、当該２つの信号を「Ｉ信号」、および「Ｑ信号」と示す場合がある。）と、当該位相が直交する２つの信号に対応するエンベロープ信号とを生成する。
【００３９】
ここで、位相が直交する２つの信号は、例えば、ＯＦＤＭにより送信される送信対象のデータ（data）に基づいて生成される。送信対象のデータとしては、例えば、増幅装置１０が備える記録媒体や、増幅装置１０の外部の記録媒体などに記憶されているデータが挙げられる。
【００４０】
また、エンベロープ信号は、例えば、位相が直交する２つの信号を用いて“（Ｉ２＋Ｑ２）０．５”により生成される。
【００４１】
変換テーブル１４は、信号生成部１２から伝達されるエンベロープ信号を、ＤＣ−ＤＣコンバータ１６の動作を制御する制御信号に変換する。
【００４２】
ここで、制御信号としては、例えば、ＤＣ−ＤＣコンバータ１６における昇圧や降圧の仕方の切り替えを制御する信号が挙げられる。
【００４３】
変換テーブル１４としては、例えば、エンベロープ信号の値と制御信号を示すデータとが対応付けられているルックアップテーブル（look-up  table）が挙げられる。変換テーブル１４がルックアップテーブルである場合、変換テーブル１４では、例えば、ＤＣ−ＤＣコンバータ１６によって図３に示すような電源電圧Ｖｄｄが増幅器に供給されるような制御信号を示すデータが、エンベロープ信号の値と対応付けられる。
【００４４】
変換テーブル１４がルックアップテーブルである場合、変換テーブル１４は、例えば、増幅装置１０が備える記録媒体に記憶され、制御部（図示せず）により参照される。なお、増幅装置１０が備える記録媒体は、増幅装置１０から着脱可能な記録媒体であってもよい。そして、例えば制御部（図示せず）によって、変換テーブル１４により変換されたエンベロープ信号に対応する制御信号が、ＤＣ−ＤＣコンバータ１６に伝達される。なお、変換テーブル１４を用いた制御信号のＤＣ−ＤＣコンバータ１６への伝達に係る処理は、例えば、増幅装置１０の外部装置によって行われてもよい。
【００４５】
なお、変換テーブル１４は、ルックアップテーブルに限られず、エンベロープ信号を制御信号に変換することが可能な、任意の回路で実現されてもよい。
【００４６】
ＤＣ−ＤＣコンバータ１６は、伝達される制御信号に基づいて、電源５０から供給される基準電源電圧を電源電圧Ｖｄｄに変換し、電源電圧Ｖｄｄを、ドライバ段増幅器２０と最終段増幅器２２とに供給する。なお、ドライバ段増幅器２０が基準電源電圧などの固定の電圧で動作する場合には、ＤＣ−ＤＣコンバータ１６は、電源電圧Ｖｄｄをドライバ段増幅器２０に供給しなくてもよい。
【００４７】
ＤＣ−ＤＣコンバータ１６としては、例えば、伝達される制御信号に基づいて、基準電源電圧を制御信号に対応する電源電圧Ｖｄｄ（すなわち、エンベロープ信号の振幅に対応する電源電圧）に変換することが可能な、任意の構成のＤＣ−ＤＣコンバータが挙げられる。
【００４８】
直交変調部１８は、信号生成部１２において生成されたＩ信号およびＱ信号（位相が直交する２つの信号）を直交振幅変調する。直交変調部１８は、例えば、１６ＱＡＭや６４ＱＡＭ、１２８ＱＡＭなどによって、直交振幅変調を行う。
【００４９】
ドライバ段増幅器２０は、直交変調部１８から伝達される信号を増幅する。ドライバ段増幅器２０は、例えば、エミッタ（emitter）接地増幅回路や、ソース（source）接地増幅回路などで構成される。
【００５０】
最終段増幅器２２は、ドライバ段増幅器２０よりも増幅率が小さな増幅器で構成され、ドライバ段増幅器２０において増幅された信号を増幅する。最終段増幅器２２は、例えば、エミッタ接地増幅回路や、ソース接地増幅回路などで構成される。
【００５１】
増幅装置１０は、例えば図５に示す構成を有することによって、エンベロープトラッキング方式に対応する。
【００５２】
しかしながら、増幅装置１０の構成では、歪み劣化が補償されないので、例えば図４のＲ１に示すようなＡＭ−ＡＭ特性の劣化が生じうる。
【００５３】
［２−２］第１の実施形態に係る増幅装置
次に、エンベロープトラッキング方式が適用される場合に生じうる歪み劣化を補償することが可能な本発明の実施形態に係る増幅装置の構成の一例を説明する。
【００５４】
図６は、本発明の第１の実施形態に係る増幅装置１００の構成の一例を示すブロック図である。図６では、増幅装置１００と共に、増幅装置１００に基準電源電圧を供給する電源２００を示している。ここで、電源２００は、例えば、バッテリなどの増幅装置１００が備える内部電源であってもよいし、増幅装置１００の外部電源であってもよい。
【００５５】
増幅装置１００は、例えば、信号生成部１０２と、第１の変換テーブル１０４と、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０６、１１０と、第２の変換テーブル１０８と、直交変調部１１２と、ドライバ段増幅器１１４と、最終段増幅器１１６とを備える。
【００５６】
また、増幅装置１００は、例えば、ＣＰＵなどのプロセッサや各種処理回路などで構成され、増幅装置１００全体を制御する制御部（図示せず）などを備えていてもよい。制御部（図示せず）を備える場合、増幅装置１００では、例えば、制御部（図示せず）が、信号生成部１０２と直交変調部１１２との一方または双方の役目を果たすことが可能である。また、制御部（図示せず）を備える場合、増幅装置１００では、例えば、制御部（図示せず）が、第１の変換テーブル１０４を記憶する記録媒体（または第１の変換テーブル１０４を実現する回路）、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０６、１１０、第２の変換テーブル１０８を記憶する記録媒体（または第２の変換テーブル１０８を実現する回路）、ドライバ段増幅器１１４、および最終段増幅器１１６のうちの１または２以上を備えていてもよい。
【００５７】
なお、信号生成部１０２と直交変調部１１２との一方または双方が、制御部（図示せず）とは別体の１または２以上の処理回路（例えば、専用の処理回路、または、汎用の処理回路）などで実現されてもよいことは、言うまでもない。また、第１の変換テーブル１０４を記憶する記録媒体（または第１の変換テーブル１０４を実現する回路）、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０６、１１０、第２の変換テーブル１０８を記憶する記録媒体（または第２の変換テーブル１０８を実現する回路）、ドライバ段増幅器１１４、および最終段増幅器１１６のうちの１または２以上は、制御部（図示せず）とは別体の１または２以上の回路（例えば、専用の回路、または、汎用の回路）などで実現されてもよい。
【００５８】
図６に示すように、増幅装置１００は、図５に示す増幅装置１０の構成と比較して、第１の変換テーブル１０４およびＤＣ−ＤＣコンバータ１０６をさらに備えている。第１の変換テーブル１０４およびＤＣ−ＤＣコンバータ１０６をさらに備えることによって、増幅装置１００は、ドライバ段増幅器１１４に供給される電源電圧の制御を、最終段増幅器１１６に供給される電源電圧の制御とは別途に行う。そして、増幅装置１００は、エンベロープトラッキング方式の適用により生じうる歪み劣化を、ドライバ段増幅器１１４に供給される電源電圧の制御により補償する。
【００５９】
以下、増幅装置１００の構成の一例について、具体的に説明する。
【００６０】
信号生成部１０２は、例えば図５に示す信号生成部１２と同様に、位相が直交する２つの信号（「Ｉ信号」および「Ｑ信号」）と、当該位相が直交する２つの信号に対応するエンベロープ信号とを生成する。
【００６１】
第１の変換テーブル１０４は、信号生成部１０２から伝達されるエンベロープ信号を、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０６の動作を制御する第１の制御信号に変換する。
【００６２】
ここで、本発明の実施形態に係る第１の制御信号としては、例えば、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０６における昇圧や降圧の仕方の切り替えを制御する信号が挙げられる。
【００６３】
また、第１の変換テーブル１０４としては、例えば、エンベロープ信号の値と第１の制御信号を示すデータとが対応付けられているルックアップテーブルが挙げられる。
【００６４】
第１の変換テーブル１０４がルックアップテーブルである場合、第１の変換テーブル１０４におけるエンベロープ信号の値と第１の制御信号を示すデータとの対応付けは、最終段増幅器１１６の電圧変動特性に基づいて定められる。より具体的には、第１の変換テーブル１０４では、例えば、第１の変換テーブル１０４における変換が、図１のＲ２に示すような最終段増幅器１１６のＡＭ−ＡＭ特性を打ち消すように、エンベロープ信号の値と第１の制御信号を示すデータとの対応付けが定められる。
【００６５】
第１の変換テーブル１０４がルックアップテーブルである場合、第１の変換テーブル１０４は、例えば、増幅装置１００が備える記録媒体に記憶され、制御部（図示せず）により参照される。なお、増幅装置１００が備える記録媒体は、増幅装置１００から着脱可能な記録媒体であってもよい。そして、例えば制御部（図示せず）によって、第１の変換テーブル１０４により変換されたエンベロープ信号に対応する第１の制御信号が、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０６に伝達される。なお、第１の変換テーブル１０４を用いた第１の制御信号のＤＣ−ＤＣコンバータ１０６への伝達に係る処理は、例えば、増幅装置１００の外部装置によって行われてもよい。
【００６６】
なお、第１の変換テーブル１０４は、ルックアップテーブルに限られず、エンベロープ信号を第１の制御信号に変換することが可能な、任意の回路で実現されてもよい。第１の変換テーブル１０４が任意の回路で実現される場合、第１の変換テーブルにおける変換は、最終段増幅器１１６の電圧変動特性に基づいて、図１のＲ２に示すような最終段増幅器１１６のＡＭ−ＡＭ特性を打ち消すように定められる。
【００６７】
ＤＣ−ＤＣコンバータ１０６（第１のＤＣ−ＤＣコンバータ）は、伝達される第１の制御信号に基づいて、電源２００から供給される基準電源電圧を第１の電源電圧Ｖｄｄに変換し、第１の電源電圧Ｖｄｄを、ドライバ段増幅器１１４に供給する。ここで、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０６における変換は、例えば、第１の制御信号に基づく第１の電源電圧Ｖｄｄの変調といえる。
【００６８】
ＤＣ−ＤＣコンバータ１０６としては、例えば、伝達される第１の制御信号に基づいて、基準電源電圧を第１の制御信号に対応する第１の電源電圧Ｖｄｄ（すなわち、エンベロープ信号の振幅に対応する第１の電源電圧）に変換することが可能な、任意の構成のＤＣ−ＤＣコンバータが挙げられる。
【００６９】
図７は、本発明の第１の実施形態に係る第１の変換テーブル１０４を説明するための説明図であり、ドライバ段増幅器１１４の電源電圧変動特性の一例を示している。
【００７０】
ＤＣ−ＤＣコンバータ１０６が、第１の変換テーブル１０４における変換による第１の制御信号に応じた第１の電源電圧Ｖｄｄを、ドライバ段増幅器１１４に供給することによって、ドライバ段増幅器１１４におけるゲインは、例えば図７のＡに示すようなゲインカーブとなる。
【００７１】
ここで、ドライバ段増幅器１１４におけるゲインカーブは、例えば図７のＲに示すように、図１のＲ２に示す最終段増幅器１１６のＡＭ−ＡＭ特性を打ち消す。つまり、第１の実施形態に係る第１の変換テーブル１０４における変換は、図１のＲ２および図７のＲに示すように、最終段増幅器１１６のＡＭ−ＡＭ特性の下限に対する補償がされるように、定められている。
【００７２】
よって、増幅装置１００は、ドライバ段増幅器１１４に供給される第１の電源電圧Ｖｄｄの制御によって、エンベロープトラッキング方式の適用により生じうる歪み劣化を、ドライバ段増幅器１１４に供給される第１の電源電圧Ｖｄｄの制御により補償することができる。
【００７３】
なお、ドライバ段増幅器１１４におけるゲインカーブは、図７のＡに示す例に限られない。
【００７４】
例えば、ドライバ段増幅器１１４におけるゲインカーブは、増幅装置１００が備える最終段増幅器１１６の電圧変動特性に応じて、変わりうる。また、ドライバ段増幅器１１４におけるゲインカーブの他の例については、後述する第２の実施形態に係る増幅装置において示す。
【００７５】
再度図６を参照して、増幅装置１００の構成の一例を説明する。第２の変換テーブル１０８は、信号生成部１０２から伝達されるエンベロープ信号を、ＤＣ−ＤＣコンバータ１１０の動作を制御する第２の制御信号に変換する。
【００７６】
ここで、本発明の実施形態に係る第２の制御信号としては、例えば、ＤＣ−ＤＣコンバータ１１０における昇圧や降圧の仕方の切り替えを制御する信号が挙げられる。
【００７７】
第２の変換テーブル１０８は、例えば図５に示す変換テーブル１４に相当する変換テーブルである。第２の変換テーブル１０８としては、例えば、エンベロープ信号の値と第２の制御信号を示すデータとが対応付けられているルックアップテーブルが挙げられる。
【００７８】
第２の変換テーブル１０８がルックアップテーブルである場合、第２の変換テーブル１０８では、例えば図５に示す変換テーブル１４と同様に、ＤＣ−ＤＣコンバータ１１０によって図３に示すような第２の電源電圧Ｖｄｄが増幅器に供給されるような制御信号を示すデータが、エンベロープ信号の値と対応付けられる。
【００７９】
第２の変換テーブル１０８がルックアップテーブルである場合、第２の変換テーブル１０８は、例えば、増幅装置１００が備える記録媒体に記憶され、制御部（図示せず）により参照される。なお、増幅装置１００が備える記録媒体は、増幅装置１００から着脱可能な記録媒体であってもよい。また、第２の変換テーブル１０８は、第１の変換テーブル１０４が記憶される記録媒体と同一の記録媒体に記憶されていてもよいし、別の記録媒体に記憶されていてもよい。そして、例えば制御部（図示せず）によって、第２の変換テーブル１０８により変換されたエンベロープ信号に対応する第２の制御信号が、ＤＣ−ＤＣコンバータ１１０に伝達される。なお、第２の変換テーブル１０８を用いた第２の制御信号のＤＣ−ＤＣコンバータ１１０への伝達に係る処理は、例えば、増幅装置１００の外部装置によって行われてもよい。
【００８０】
なお、第２の変換テーブル１０８は、ルックアップテーブルに限られず、エンベロープ信号を第２の制御信号に変換することが可能な、任意の回路で実現されてもよい。
【００８１】
ＤＣ−ＤＣコンバータ１１０（第２のＤＣ−ＤＣコンバータ）は、伝達される第２の制御信号に基づいて、電源２００から供給される基準電源電圧を第２の電源電圧Ｖｄｄに変換し、第２の電源電圧Ｖｄｄを、最終段増幅器１１６に供給する。ＤＣ−ＤＣコンバータ１１０は、例えば図５に示すＤＣ−ＤＣコンバータ１６に相当する。ここで、ＤＣ−ＤＣコンバータ１１０における変換は、例えば、第２の制御信号に基づく第２の電源電圧Ｖｄｄの変調といえる。
【００８２】
ＤＣ−ＤＣコンバータ１１０としては、例えば、伝達される第２の制御信号に基づいて、基準電源電圧を第２の制御信号に対応する第２の電源電圧Ｖｄｄ（すなわち、エンベロープ信号の振幅に対応する第２の電源電圧）に変換することが可能な、任意の構成のＤＣ−ＤＣコンバータが挙げられる。
【００８３】
直交変調部１１２は、例えば図５に示す直交変調部１８と同様に、信号生成部１０２において生成されたＩ信号およびＱ信号（位相が直交する２つの信号）を直交振幅変調する。
【００８４】
ドライバ段増幅器１１４は、例えば図５に示すドライバ段増幅器２０に相当する増幅器であり、直交変調部１１２から伝達される信号（入力信号の一例）を増幅する。ドライバ段増幅器１１４は、例えば、エミッタ接地増幅回路や、ソース接地増幅回路などで構成される。
【００８５】
最終段増幅器１１６は、例えば図５に示す最終段増幅器２２に相当する増幅器であり、ドライバ段増幅器１１４において増幅された信号を増幅する。最終段増幅器１１６は、ドライバ段増幅器１１４よりも増幅率が小さな増幅器で構成される。最終段増幅器１１６は、例えば、エミッタ接地増幅回路や、ソース接地増幅回路などで構成される。
【００８６】
増幅装置１００は、例えば図６に示す構成を有する。
【００８７】
ここで、増幅装置１００は、エンベロープ信号に対応する第１の制御信号に基づく第１の電源電圧Ｖｄｄによってドライバ段増幅器１１４を動作させ、また、エンベロープ信号に対応する第２の制御信号に基づく第２の電源電圧Ｖｄｄによって最終段増幅器１１６を動作させる。よって、増幅装置１００は、エンベロープトラッキング方式に対応することが可能である。
【００８８】
また、増幅装置１００は、図５に示す増幅装置１０の構成と比較して、第１の変換テーブル１０４およびＤＣ−ＤＣコンバータ１０６をさらに備え、ドライバ段増幅器１１４に供給される電源電圧の制御によって、最終段増幅器１１６の非線形性を補償する。
【００８９】
したがって、増幅装置１００は、エンベロープトラッキング方式が適用される場合に生じうる歪み劣化を補償することができる。
【００９０】
また、増幅装置１００は、第１の変換テーブル１０４およびＤＣ−ＤＣコンバータ１０６を用いたドライバ段増幅器１１４に供給される電源電圧の制御によって、最終段増幅器１１６の非線形性を補償するので、既存の技術が用いられる場合のようにＤＰＤを用いない。つまり、増幅装置１００では、既存の技術に係るＤＰＤが用いられる場合に設けられるフィードバックパス（例えば、カプラや、ミキサ、ＡＤＣ（Analog-to-digital  converter）などを用いたフィードバックパス）が不要である。
【００９１】
よって、増幅装置１００は、スマートフォンや携帯電話などのモバイル機器に用いられるような、大電力ではない高周波の増幅装置に適用される場合においても、線形性を維持したまま、エンベロープトラッキング方式による高効率化を図ることができる。
【００９２】
なお、第１の実施形態に係る増幅装置の構成は、図６に示す構成に限られない。例えば、第１の実施形態に係る増幅装置は、下記の（ａ）〜（ｃ）に示す構成をとることも可能である。
【００９３】
（ａ）第１の変形例
図８は、本発明の第１の実施形態に係る増幅装置における、変形例に係る構成の一例を示すブロック図であり、第１の変形例に係る増幅装置１５０の構成の一例を示している。
【００９４】
増幅装置１５０は、図６に示す増幅装置１００と基本的に同様の構成を有するが、図６に示す増幅装置１００と比較すると、ドライバ段増幅器１１４と最終段増幅器１１６との間に増幅器１５２をさらに備えている。
【００９５】
増幅器１５２は、ドライバ段増幅器１１４よりも増幅率が小さく、最終段増幅器１１６よりも増幅率が大きい増幅器である。増幅器１５２は、例えば、エミッタ接地増幅回路や、ソース接地増幅回路などで構成される。
【００９６】
増幅装置１５０は、図８に示すように、基本的に図６に示す増幅装置１００と同様の構成を有するので、図６に示す増幅装置１００と同様に、ドライバ段増幅器１１４に供給される電源電圧の制御によって最終段増幅器１１６の非線形性を補償することが可能である。したがって、増幅装置１５０は、図６に示す増幅装置１００と同様の効果を奏することができる。
【００９７】
なお、図８では、ドライバ段増幅器１１４と最終段増幅器１１６との間に１つの増幅器１５２が設けられているが、第１の変形例に係る増幅装置の構成は、図６に示す例に限られない。
【００９８】
例えば、第１の変形例に係る増幅装置は、ドライバ段増幅器１１４と最終段増幅器１１６との間に、ドライバ段増幅器１１４よりも増幅率が小さく、最終段増幅器１１６よりも増幅率が大きい、２以上の増幅器をさらに備えていてもよい。第１の変形例に係る増幅装置が、ドライバ段増幅器１１４と最終段増幅器１１６との間に２以上の増幅器をさらに備える構成を有する場合、当該２以上の増幅器では、例えば、前段の増幅器よりも後段の増幅器の方が増幅率が小さくなる。
【００９９】
（ｂ）第２の変形例
例えば、第１の実施形態に係る増幅装置が、第１の実施形態に係る増幅装置の外部装置（または外部の回路）において生成されたエンベロープ信号や、当該エンベロープ信号に対応するＩ信号およびＱ信号を処理する構成である場合には、第１の実施形態に係る増幅装置は、図６に示す信号生成部１０２を備えていなくてもよい。
【０１００】
上記のように信号生成部１０２を備えない構成である場合、第１の実施形態に係る増幅装置では、上記外部装置（または外部の回路）において生成されたエンベロープ信号が、第１の変換テーブル１０４により第１の制御信号に変換され、また、第２の変換テーブル１０８により第２の制御信号に変換される。また、上記のように信号生成部１０２を備えない構成である場合、第１の実施形態に係る増幅装置では、上記外部装置（または外部の回路）において生成されたＩ信号およびＱ信号が、直交変調部１１２において直交振幅変調される。
【０１０１】
また、例えば、第１の実施形態に係る増幅装置が、第１の実施形態に係る増幅装置の外部装置（または外部の回路）において直交振幅変調された、エンベロープ信号に対応する信号を処理する場合には、第１の実施形態に係る増幅装置は、図６に示す直交変調部１１２を備えていなくてもよい。
【０１０２】
上記のように直交変調部１１２を備えない構成である場合、第１の実施形態に係る増幅装置が備えるドライバ段増幅器１１４は、上記外部装置（または外部の回路）において直交振幅変調された信号（入力信号の一例）を増幅する。
【０１０３】
また、第１の実施形態に係る増幅装置は、第１の実施形態に係る増幅装置の外部装置（または外部の回路）において生成されたエンベロープ信号と、外部装置（または外部の回路）において直交振幅変調されたエンベロープ信号に対応する信号とを処理する場合には、図６に示す信号生成部１０２および直交変調部１１２を備えていなくてもよい。
【０１０４】
よって、第１の実施形態に係る増幅装置は、例えば、図６に示す信号生成部１０２および直交変調部１１２の一方または双方を備えない構成をとることが可能である。
【０１０５】
（ｃ）第３の変形例
第１の実施形態に係る増幅装置は、例えば、上記（ａ）に示す第１の変形例に係る構成と、上記（ｂ）に示す第２の変形例に係る構成とを組み合わせた構成をとることも可能である。
【０１０６】
第１の実施形態に係る増幅装置は、上記（ａ）に示す第１の変形例に係る構成〜上記（ｃ）に示す第３の変形例に係る構成のいずれの構成をとる場合においても、図６に示す増幅装置１００と同様に、ドライバ段増幅器１１４に供給される電源電圧の制御によって、最終段増幅器１１６の非線形性を補償することが可能である。
【０１０７】
したがって、上記（ａ）に示す第１の変形例に係る構成〜上記（ｃ）に示す第３の変形例に係る構成のいずれの構成をとる場合においても、第１の実施形態に係る増幅装置は、図６に示す増幅装置１００と同様の効果を奏することができる。
【０１０８】
［２−３］第２の実施形態に係る増幅装置
上述した第１の実施形態に係る増幅装置（変形例も含む）では、第１の変換テーブル１０４における変換が、例えば図１のＲ２に示すような最終段増幅器１１６のＡＭ−ＡＭ特性を打ち消すように定められる例を示した。ここで、第１の実施形態に係る第１の変換テーブル１０４における変換は、上述したように、最終段増幅器１１６のＡＭ−ＡＭ特性の下限に対する補償がされるように定められていることに該当する。
【０１０９】
しかしながら、本発明の実施形態に係る第１の変換テーブルにおける変換は、第１の実施形態のように、最終段増幅器１１６のＡＭ−ＡＭ特性の下限に対する補償がされるように、定められることに限られない。例えば、本発明の実施形態に係る第１の変換テーブルにおける変換は、さらに、図１のＲ３に示すような最終段増幅器１１６のＡＭ−ＡＭ特性を打ち消すように定められていてもよい。つまり、本発明の実施形態に係る第１の変換テーブルにおける変換は、さらに、最終段増幅器１１６のＡＭ−ＡＭ特性の上限に対する補償がされるように定められていてもよい。
【０１１０】
本発明の第２の実施形態に係る増幅装置は、例えば図６に示す増幅装置１００と同様の構成を有し、図６に示す増幅装置１００と同様に動作する。よって、以下では、第２の実施形態に係る増幅装置の構成についての説明を省略する。
【０１１１】
また、本発明の第２の実施形態に係る増幅装置と、図６に示す増幅装置１００とでは、第１の変換テーブル１０４における変換の定められ方が異なる。具体的には、本発明の第２の実施形態に係る第１の変換テーブル１０４では、例えば、最終段増幅器１１６のＡＭ−ＡＭ特性の下限に対する補償、および最終段増幅器１１６のＡＭ−ＡＭ特性の上限に対する補償がされるように、エンベロープ信号から第１の制御信号への変換が定められる。
【０１１２】
図９は、本発明の第２の実施形態に係る第１の変換テーブル１０４を説明するための説明図であり、ドライバ段増幅器１１４の電源電圧変動特性の一例を示している。
【０１１３】
ＤＣ−ＤＣコンバータ１０６が、第１の変換テーブル１０４における変換による第１の制御信号に応じた第１の電源電圧Ｖｄｄを、ドライバ段増幅器１１４に供給することによって、ドライバ段増幅器１１４におけるゲインは、例えば図９のＡに示すようなゲインカーブとなる。ここで、ドライバ段増幅器１１４におけるゲインカーブは、例えば、図９のＲ１、Ｒ２に示すように、図１のＲ２、Ｒ３に示す最終段増幅器１１６のＡＭ−ＡＭ特性を打ち消す。
【０１１４】
よって、第２の実施形態に係る増幅装置は、ドライバ段増幅器１１４に供給される第１の電源電圧Ｖｄｄの制御によって、エンベロープトラッキング方式の適用により生じうる歪み劣化を、ドライバ段増幅器１１４に供給される第１の電源電圧Ｖｄｄの制御により補償することができる。
【０１１５】
なお、ドライバ段増幅器１１４におけるゲインカーブは、図９のＡに示す例に限られない。例えば、ドライバ段増幅器１１４におけるゲインカーブは、第２の実施形態に係る増幅装置が備える最終段増幅器１１６の電圧変動特性に応じて、変わりうる。
【０１１６】
本発明の第２の実施形態に係る増幅装置は、例えば図６に示す増幅装置１００と同様の構成を有し、図６に示す増幅装置１００と同様に動作する。よって、第２の実施形態に係る増幅装置は、図６に示す増幅装置１００と同様の効果を奏することができる。
【０１１７】
また、第２の実施形態に係る増幅装置は、図６に示す増幅装置１００が奏する効果に加え、最終段増幅器１１６のＡＭ−ＡＭ特性の上限に対する補償を行うことが可能である。
【０１１８】
なお、本発明の第２の実施形態に係る増幅装置の構成は、図６に示す増幅装置１００と同様の構成に限られない。例えば、第２の実施形態に係る増幅装置は、上記（ａ）に示す第１の変形例に係る構成〜上記（ｃ）に示す第３の変形例に係る構成をとることも可能である。
【０１１９】
第２の実施形態に係る増幅装置は、上記（ａ）に示す第１の変形例に係る構成〜上記（ｃ）に示す第３の変形例に係る構成のいずれの構成をとる場合においても、図６に示す増幅装置１００と同様の構成をとる場合と同様に、ドライバ段増幅器１１４に供給される電源電圧の制御によって最終段増幅器１１６の非線形性を補償することが可能である。
【０１２０】
したがって、上記（ａ）に示す第１の変形例に係る構成〜上記（ｃ）に示す第３の変形例に係る構成のいずれの構成をとる場合においても、第２の実施形態に係る増幅装置は、図６に示す増幅装置１００と同様の構成をとる場合と同様の効果を奏することができる。
【０１２１】
以上、本発明の実施形態として、増幅装置を挙げて説明したが、本発明の実施形態は、かかる形態に限られない。本発明の実施形態は、例えば、携帯電話や、スマートフォン、タブレット型の装置、テレビ受像機、映像／音楽再生装置（または映像／音楽記録再生装置）、ゲーム機、ＰＣ（Personal  Computer）などのコンピュータなど、無線で通信を行う機能を有する様々な機器に適用することができる。また、本発明の実施形態は、例えば、無線で通信を行う機能を有する任意のモバイル機器に好適に適用することができる。また、本発明の実施形態は、例えば、上記のような機器に組み込むことが可能な、ＩＣ（Integrated  Circuit）に適用することもできる。
【０１２２】
また、上記では、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【０１２３】
１０、１００、１５０    増幅装置
１２、１０２    信号生成部
１４    変換テーブル
１６、１０６、１１０    ＤＣ−ＤＣコンバータ
１８、１１２    直交変調部
２０、１１４    ドライバ段増幅器
２２、１１６    最終段増幅器
５０、２００    電源
１０４    第１の変換テーブル
１０８    第２の変換テーブル
１５２    増幅器
【図１】
2016100622.tif 000003
【図２】
2016100622.tif 000004
【図３】
2016100622.tif 000005
【図４】
2016100622.tif 000006
【図５】
2016100622.tif 000007
【図６】
2016100622.tif 000008
【図７】
2016100622.tif 000009
【図８】
2016100622.tif 000010
【図９】
2016100622.tif 000011