【手続補正書】
【提出日】平成17年7月22日(2005.7.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】  以下のステップを持つ高周波パワー増幅器の歪みを測定する測定法；
・入力信号とそれに付随する高周波パワー増幅器の出力信号を測定すること、
・高周波パワー増幅器の入力信号を入力包絡曲線と基準搬送波に分割すること、
・入力信号から発生される基準搬送波の助けを借りて高周波パワー増幅器の出力信号から出力包絡曲線を発生すること、および
・高周波パワー増幅器の制御特性を入力包絡曲線の振幅またはパワーの関数として出力包絡曲線の振幅またはパワーの形にしてディスプレーすること。
【請求項２】  同期復調による出力包絡曲線の発生を特徴とする請求項１による測定法。
【請求項３】  同期復調によって入力信号から入力包絡曲線を得ることを特徴とする請求項１または２による測定法。
【請求項４】  直交成分発生のために基準搬送波が９０゜の位相シフトを受けて、同相成分と直交成分の両方が出力包絡曲線によって発生され、また出力包絡曲線の位相角が同相成分と直交成分から得られ、さらにディスプレーされることを特徴とする請求項１から３の１つの請求項による測定法。
【請求項５】  位相特性が、入力包絡曲線の振幅またはパワーの関数として、あるいは出力包絡曲線の振幅またはパワーの関数として、出力信号の位相角の形でディスプレーされることを特徴とする請求項４による測定法。
【請求項６】  分離された同期復調による同相成分ならびに直交成分の発生を特徴とする請求項４または５による測定法。
【請求項７】  出力包絡曲線の発生に先立って、高周波パワー増幅器によって起こされる信号通過時間遅延に対応する位相角だけ基準搬送波がシフトされることを特徴とする請求項１から６のいずれか１つの請求項による測定法。
【請求項８】  以下のステップを持つ高周波パワー増幅器の自動等化に対する等化方法；
・バランシング入力信号とバランシングモードにある高周波パワー増幅器の付随するバランシング出力信号を測定すること、
・バランシング入力信号を包絡曲線と基準搬送波に分離すること、
・バランシング入力信号から発生された基準搬送波の助けを借りて、高周波パワー増幅器のバランシング出力信号から出力包絡曲線を発生すること、
・バランシングモードで測定されるバランシング信号の出力包絡信号と入力包絡信号の振幅の比に依存する入力信号振幅の関数として振幅補正係数を発生すること、および
・高周波パワー増幅器の入力信号の振幅が振幅補正係数で補正される自動振幅事前歪み付与を実行すること。
【請求項９】  請求項８による等化方法であって、
直交成分発生のために基準搬送波が９０゜の位相シフトを受けて、 同相成分と直交成分の両方が出力包絡曲線によって発生されること、
また出力包絡曲線の位相角が同相成分と直交成分から得られること、
位相補正係数がバランシングモードで測定されるバランシング信号の出力包絡曲線の位相角に依存するところの入力包絡信号の振幅の関数として発生されること、および
高周波パワー増幅器の入力信号の位相が位相補正係数によって補正されるように自動位相事前歪み付与が実行されること、
を特徴とするもの。
【請求項１０】  請求項９による等化方法であって、
同相成分と直交成分の発生が分離された同期復調によって起こることを特徴とするもの。
【請求項１１】  請求項８から１０のいずれか１つによる等化方法であって、
振幅補正係数と位相補正係数が、制御特性と位相特性が、その振幅補正係数と位相補正係数によって、高周波パワー増幅器の制御特性と位相特性に対して、自動的に逆にセットされるところの事前歪み付与手段に供給されることを特徴とするもの。
【請求項１２】  請求項８から１１のいずれか１つによる等化方法であって、
入力包絡曲線、出力包絡曲線、あるいは、それぞれ、出力包絡曲線の同相成分と直交成分がディジタル化され、振幅補正係数と位相補正係数が制御コンピューター中で計算されることを特徴とするもの。
【請求項１３】  請求項８から１２のいずれか１つによる等化方法であって、
バランシング信号が振幅変調単一搬送波信号であることを特徴とするもの。
【請求項１４】  請求項８から１２のいずれか１つによる等化方法であって、
バランシング信号が多搬送波信号であって、それによって多搬送波信号の搬送波がすべて同じ位相状態にあることを特徴とするもの。
【請求項１５】  請求項８から１２のいずれか１つによる等化方法であって、
高周波パワー増幅器が並列的に機能する幾つかのサブ増幅器モジュールからなっており、バランシング入力信号ならびにそれに付随するバランシング出力信号のバランシングモードにおける測定がサブ増幅器の１個だけについて行われ、このサブ増幅器について発生された振幅補正係数と位相補正係数が他のサブ増幅器に対して発生されることを特徴とするもの。
【請求項１６】  高周波パワー増幅器の歪みを測定する測定手段であって、
高周波パワー増幅器の測定された入力信号から基準搬送波を発生する手段、
・測定された入力信号と基準搬送波から入力包絡曲線を発生させる第１の同期復調器、
・高周波パワー増幅器の測定された出力信号からと基準搬送波から出力包絡曲線の同相成分を発生させる第２の同期復調器、
・基準搬送波の位相を９０゜シフトさせる位相シフター、
・高周波パワー増幅器の測定された出力信号からと基準搬送波から出力包絡曲線の直交成分を発生させる第３の同期復調器、
・高周波パワー増幅器の制御特性を入力包絡曲線の振幅あるいはパワーの関数として出力包絡曲線の振幅あるいはパワーの形でディスプレーする第１のディスプレー手段、および/あるいは、
・入力包絡曲線の振幅またはパワーの関数として、あるいは出力包絡曲線の振幅またはパワーの関数として、高周波パワー増幅器の位相特性を出力信号の同相成分に対する直交成分の比によって定義されるところの上記出力信号の位相角の形でディスプレーするための第２のディスプレー手段、
をもつもの。
【請求項１７】  高周波パワー増幅器を自動的に等化する等化手段であって、
・高周波パワー増幅器の測定されたバランシング入力信号から基準搬送波を発生させる手段、
・測定されたバランシング入力信号からと基準搬送波から入力包絡曲線を発生させる第１の同期復調器、
・高周波パワー増幅器の測測定されたバランシング出力信号から出力包絡曲線の同相成分を発生させる第２の同期復調器、
・基準搬送波を９０゜シフトさせる位相シフター、
・高周波パワー増幅器の測測定された出力信号から出力包絡曲線の直交成分を発生させる第３の同期復調器、
・入力包絡曲線から振幅補正制御信号および/または位相補正制御信号、出力包絡曲線の同相成分および/または出力包絡曲線の直交成分位相補正制御信号を発生する制御手段、および
・制御特性と位相特性がバランシングモードにおいて、高周波パワー増幅器の制御特性および/または位相特性に対して逆数となるように、振幅補正係数および/または位相補正係数で調整される事前歪み付与手段、
を持ち、
それによって制御特性が入力包絡曲線の振幅あるいはパワーの関数としての出力包絡曲線の振幅あるいはパワーによって定義され、また、位相特性が入力包絡曲線の振幅あるいはパワーの関数としての、あるいは出力包絡曲線の振幅あるいはパワーの関数としての出力信号の位相角によって定義されるもの。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
【課題を解決するための手段、発明の効果】
この目的は、請求項１の特徴によって測定方法に関して、請求項８の特徴によって等化方法に関して、請求項１６の特徴によって測定手段に関して、また、請求項１７の特徴によって等化手段に関して、それぞれ達成される。
請求項１による本発明の測定方法は、高周波パワー増幅器の制御特性が直接に表示されるという利点を持っている。オペレーターは、これによって 高周波パワー増幅器の、あるいは、高周波パワー増幅器の直前に置かれた事前歪み付与手段の、バランシングにおける、すなわち、制御特性の最適に伸張された直線性を達成するための効果的なバランシングの、判断基準を持つことが可能となる。
請求項２から７は、本発明の測定法の有利な展開を含んでいる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
請求項２と３による出力包絡曲線と入力包絡曲線の発生が、同期復調によって都合よく起こる。 請求項４と５に対応する位相角を表示するために、同相成分と直交位相成分が出力包絡曲線によって発生される。出力信号の位相角は、これら２成分の比から決定することができる。請求項６によれば、同相成分と直交位相成分の同期復調が、分離された同期復調でも都合よく起こる。それに加えて、請求項７によれば、基準搬送波は高周波パワー増幅器によって引き起こされた信号の通過時間遅延に対応する位相シフトを有効に受ける。
請求項８による本発明の等化方法の利点は、適したバランシング信号によって、バランシングモードにある 高周波パワー増幅器の入力信号に対する振幅補正係数を得ること、また、振幅補正係数を考慮に入れて入力信号に自動的に振幅事前歪みを付与することにある。事前歪み付与手段のバランシングは自動的に起こり、スタートアップに要する時間消費をかなり減少する。
請求項９から１５は発明の等化方法の有利な展開を含んでいる。
これに加えて、請求項９によれば、好ましくは位相補正係数が得られ、入力信号には、位相補正係数の助けによって自動的に位相に事前歪みが与えられる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の１実施例が図を参照して詳しく述べられる。
図１は 高周波パワー増幅器の歪みを測定するための本発明手段のブロック結線図を示している。高周波パワー増幅器の自動等化のための本発明の等化手段に対する付加的構成要素も同じブロック結線図中に図示されている。
信号源１によって発生されるバランシング信号は、事前歪み付与手段２を経て 高周波パワー増幅器３の入力へ供給される。高周波パワー増幅器３の出力には、負荷抵抗４、たとえば、送信アンテナの供給抵抗などが存在する。図１に模式的に示したように、その構成によって、高周波パワー増幅器３は、不完全に線形化された制御特性と位相特性を持っている。制御特性は、以後、高周波パワー増幅器３の入力パワーの関数としての出力パワーとして理解すべきものである。しかし、制御特性は入力振幅の関数としての出力振幅としても定義される。位相特性は、以後、位相特性、すなわち、出力パワーの関数としての高周波パワー増幅器３の出力位相として理解されるべきものである。しかし、位相特性はまた、入力パワーまたは入力振幅の関数の出力信号の関数としての出力位相として定義することもできる。
高周波パワー増幅器３の入力信号７と高周波パワー増幅器３の出力信号６の両方が測定され、本発明の測定手段５に供給される。入力信号７は先ず、入力包絡曲線と基準搬送波に分離される。入力信号ＵＥ(t)は入力包絡曲線ＵＨＥ(t)と角度変調部分の積として
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
高周波パワー増幅器３の振幅特性は第１のディスプレー手段１３、たとえば、オシログラフ、ストレージオシログラフ、あるいは、コンピューター・モニターなどにディスプレーされる。第１の同期復調器８から得られる入力包絡曲線はディスプレー手段１３のｘ入力に供給され、第２の同期復調器９から得られる入力包絡曲線はディスプレー手段１３のｙ入力に供給される。したがって、高周波パワー増幅器３の出力振幅は高周波パワー増幅器３の入力振幅の関数としてディスプレーされる。もし、振幅特性のかわりに、高周波パワー増幅器３の制御特性が表示したければ、高周波パワー増幅器３の出力パワーが入力パワーの関数としてディスプレーされるような形になるよう、入力１３および１５での入力信号が、対応する２乗要素（図示せず）によって振幅で２乗されておればよい。
出力包絡曲線の第２の同期復調器９によって発生される 同相成分とともに第３の同期復調器１０によって発生される直交成分は、位相特性を発生するのに使われる。この目的のために、位相角βが、ディジタルかまたはアナログいずれかのやりかたで、次式によって表される手段１６で決められる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
ここに直交成分ＵＱｕａｄｒａｎｔは出力包絡曲線の虚数分を表しており、同相成分ＵＩｎｐｈａｓｅは出力包絡曲線の実数分を表していて、したがって、出力位相角βはこの式で計算できる。このようにして計算された出力位相角が第２のディスプレー装置１８に供給される。第１同期復調器８によって発生された入力包絡曲線はディスプレー手段１８のｘ入力１９に供給される。図３，７，および１２で示した図で、出力位相βは出力パワーの関数として表されている。このために、２乗要素（図示せず）で２乗された出力包絡曲線の同相成分が第２のディスプレー装置１８の入力に供給される。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
事前歪み付与手段２の調整は、必ずしも、上述のバランシグの判断基準にしたがって手動で行う必要はなく、上述の測定手段５ならびに事前歪み付与手段２０を含む本発明の等化方法ならびに本発明の等化手段５、２０によって自動的に行なうことも可能である。
図１に示した実施例においては、入力包絡曲線は、第１のＡ/Ｄ（アナログ/ディジタル）変換器２１でディジタル化され、出力包絡曲線の同相成分は第２のＡ/Ｄ変換器２２でディジタル化され、出力包絡曲線の直交成分は第３のＡ/Ｄ変換器２３でディジタル化される。ディジタル化された包絡曲線信号は、ディジタル信号処理を行うために制御コンピューター２４に供給される。制御コンピューター２４は事前に歪ませる振幅補正係数および/または位相補正係数を計算し、それによって有用入力信号は事前歪み付与手段２で係数倍され、それを事前に歪ませることができる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
本発明をよりよく理解するために、また、本発明の機能を説明するために、図２から図１２がいくつかのシミュレーションの結果を示しており、それらは実際の高周波パワー増幅器３で測定した結果によって証明されている。高周波パワー増幅器３のシミュレーションは図１３に示されている等価回路にもとづいてなされた。入力信号源３０の信号Ａ(t)は抵抗回路網ＲｉとＲ１を経て増幅素子３１の入力へ供給される。キャパシターＣｉを通して、出力から増幅要素３１の入力へのバックフィーディングが起こる。高周波パワー増幅器３の出力回路網はπ形フィルターとして相互に接続されている３つの共振回路３２，３３および３４からなっており、共振回路３２と３４は並列共振回路として構成されており、共振回路３３は直列共振回路として構成されている。共振回路３２から３３はそれぞれそれらの中心周波数f01p,f0k,f02pおよび、それらのＱ値、Ｑ1p,Ｑk,Ｑ2pなどによって特性付けられている。