(57)【要約】【課題】歪補償制御を行うことにより、歪成分をさらに効果的に補償するように改良されたフィードフォワード歪補償回路を提供する。【解決手段】本発明にかかる第１のフィードフォワード回路３は、プリディストーション回路２００が、補助増幅器１４８が可変減衰器１４６から出力された信号を増幅する際に生ずる非線形歪を打ち消す信号を、可変減衰器１３４から出力された信号にあらかじめ与えることにより（プリディストーション）、出力端子１５４から出力される信号の歪を補償する。また、可変減衰器２０２は、制御装置５０の制御に従って、プリディストーション回路２００から入力された信号の可変減衰器１４６による利得を補償する。また、温度検出器２０４からの温度信号に基づいて、制御装置５０が可変減衰器２０２を制御することにより、温度等が変化した場合にでも、プリディストーション回路２００による歪補償が最適化される。【選択図】図３
2009284416.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主増幅器への入力信号の一部を分岐することにより生成した歪抽出用信号と、前記主増幅器からの出力信号の一部とを結合させることで検出歪信号を生成する歪検出ループと、
前記検出歪信号を補助増幅器で増幅して生成した歪除去信号と、前記主増幅器からの出力信号と結合することにより低歪出力信号を出力する歪除去ループと、
前記歪検出ループと、前記歪除去ループとを制御する制御手段と
を有するフィードフォワード歪補償回路であって、
前記歪検出ループに入力される入力信号の一部を分岐して生成した補助信号と、前記歪除去ループへ入力される検出歪信号とを合成する出力補助ループを更に備え、
前記出力補助ループは、前記補助信号と前記検出歪信号とを合成した信号を補助増幅器により増幅したときに発生する非線形歪を除去するためのプリディストーション回路を備えたことを特徴とするフィードフォワード歪補償回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、出力信号に生じる非線形歪みを補償するフィードフォワード歪補償回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１は、一般的なフィードフォワード回路であるフィードフォワード回路１の構成を示す図である。
図１に示すように、フィードフォワード回路１は、入力端子１００、電力分配器（ＤＩＶ；Ｄｉｖｉｄｅｒ）１０４、可変移相器（ＰＨＳ；Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔｅｒ）１０６、可変減衰器（ＡＴＴ；Ａｔｔｅｎｕａｔｏｒ）１０８、カプラ（ＣＵＰ；Ｃｏｕｐｌｅｒ）１１０、パイロット信号発生器１１２、主増幅器１１４、遅延回路（ＤＬ；Ｄｅｌａｙ  Ｌｉｎｅ）１１６、電力合成器（ＣＯＭ；Ｃｏｍｂｉｎｅｒ）１１８、キャリア信号レベル検出器１４０、可変移相器（ＰＨＳ；Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔｅｒ）１４４、可変減衰器（ＡＴＴ；Ａｔｔｅｎｕａｔｏｒ）１４６、補助増幅器１４８、遅延回路（ＤＬ；Ｄｅｌａｙ  Ｌｉｎｅ）１５０、電力合成器（ＣＯＭ；Ｃｏｍｂｉｎｅｒ）１５２、出力端子１５４、パイロット信号レベル検出器１５６および制御装置５０から構成される。
なお、図中のＲは、電力分配器１０４および電力合成器１５２の端子のうち信号入出力に使用しない端子を終端するためのダミーロードである。
なお、各図においては、実質的に同じ構成部分には、同じ符号が付される。
【０００３】
図１に示すように、フィードフォワード回路１では、歪検出ループＬ１および歪除去ループＬ２が用いられる。
歪検出ループＬ１では、入力端子１００から入力された信号が、電力分配器１０４により２つの信号に分配され、一方の信号は、可変移相器１０６、可変減衰器１０８を通り、パイロット信号発生器１１２により生成されるパイロット信号が注入された後、主増幅器１１４を通り電力合成器１１８に入力される。
電力分配器１０４で分配された他の信号は、遅延回路１１６を通り電力合成器１１８に入力され、電力合成器１１８にて主増幅器１１４の出力信号の一部と結合されることにより、歪信号が検出される（検出歪信号）。
【０００４】
ここで、遅延回路１１６における遅延時間は、可変移相器１０６、可変減衰器１０８および主増幅器１１４における遅延時間と一致するように設定されている。
また、電力合成器１１８で合成される２つの信号のキャリア成分の振幅および位相は、可変移相器１０６および可変減衰器１０８により同振幅および逆位相にされる。
また、制御装置５０は、主増幅器１１４にて発生する歪成分のみが検出歪信号として取り出されるように、可変移相器１０６および可変減衰器１０８を制御する。
つまり、制御装置５０は、キャリア信号レベル検出器１４０から入力されるキャリア成分の周波数成分のレベル（キャリア信号レベル）が最小となるように、可変移相器１０６および可変減衰器１０８を制御する。
【０００５】
歪除去ループＬ２では、主増幅器１１４の出力信号を、電力合成器１１８および遅延回路１５０を介し、電力合成器１５２に供給させる一方で、検出歪信号を、可変移相器１４４、可変減衰器１４６、補助増幅器１４８を介し、歪除去信号（歪除去用フィードフォワード信号）として電力合成器１５２に供給させる。
電力合成器１５２は、遅延回路１５０を介して入力された主増幅器１１４の出力信号に、補助増幅器１４８を介して入力された歪除去信号を結合させることにより生成した低歪出力信号を、出力端子１５４を介して出力する。
【０００６】
ここで、遅延回路１５０における遅延時間は、可変移相器１４４、可変減衰器１４６および補助増幅器１４８における遅延時間と一致するように設定されている。
また、電力合成器１５２で合成される２つの信号の歪成分の振幅および位相は、可変移相器１４４および可変減衰器１４６により同振幅および逆位相にされる
また、制御装置５０は、電力合成器１５２から出力端子１５４に出力される低歪出力信号に対する歪成分のリークが最小になるように、可変移相器１４４および可変減衰器１４６を制御する。
つまり、制御装置５０は、パイロット信号レベル検出器１５６から入力されたパイロット信号の周波数成分のレベル（パイロット信号レベル）が最小となるように、可変移相器１４４および可変減衰器１４６を制御する。
【０００７】
しかしながら、上述したフィードフォワード回路１では、低歪出力信号を生成するための電力合成器１５２にて、損失が発生するため、その分低歪出力信号の電力が落ちてしまう。
電力合成器１５２が、結合度＝１０ｄｂの方向性結合器である場合、０．５ｄｂの損失が生じる。
【０００８】
上述した課題を解決するために、例えば、特許文献１は、低歪出力信号の電力の低下の改善を行うフィードフォワード歪補償回路を開示する。
図２は、特許文献１により開示されているフィードフォワード回路であるフィードフォワード回路２の構成を示す図である。
図２に示すように、フィードフォワード回路２は、図１に示したフィードフォワード回路１に、出力補助ループＬ３を追加することで課題を解決する。
具体的には、出力補助ループＬ３は、カプラ１０２、遅延回路１３０、可変移相器１３２、可変減衰器１３４、カプラ１４２およびキャリア信号レベル検出器１５８を追加した構成を採る。  
【０００９】
図２に示すように、フィードフォワード回路２は、入力信号の一部を歪検出ループＬ１を迂回して歪除去ループＬ２の検出歪信号に入力信号を結合する出力補助ループＬ３を設ける構成としている。
出力補助ループＬ３では、入力された信号を、遅延回路１３０、可変移相器１３２および可変減衰器１３４を介して、カプラ１４２に出力し、カプラ１４２にて検出歪信号と結合させる。
つまり、検出歪信号に、キャリア成分を入り込ませることにより、電力合成器１５２にて、キャリア成分を増加させた低歪出力信号を生成することができる。
【００１０】
しかしながら、従来では、補助増幅器１４８は、検出歪信号のみを増幅するため、補助増幅器１４８において歪は発生しなかったが、上述のように、検出歪信号にキャリア成分が加わると、補助増幅器１４８において歪が発生してしまい、フィードフォワード回路２の回路全体としての歪補償量を低下させてしまう。
また、補助増幅器１４８の歪を抑えるために、補助増幅器１４８の最大出力を大きくすると、補助増幅器１４８の消費電力が増え、フィードフォワード回路２の全体として、電力効率が低下してしまう。
【特許文献１】特開２０００−３１２１１７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上述した課題を解決するように改良されたフィードフォワード歪補償回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的のために、本発明にかかるフィードフォワード歪補償回路は、主増幅器（１１４）への入力信号の一部を分岐することにより生成した歪抽出用信号と、前記主増幅器からの出力信号の一部とを結合させることで検出歪信号を生成する歪検出ループ（Ｌ１）と、前記検出歪信号を補助増幅器で増幅して生成した歪除去信号と、前記主増幅器からの出力信号と結合することにより低歪出力信号を出力する歪除去ループ（Ｌ２）と、前記歪検出ループと、前記歪除去ループとを制御する制御手段（５０）とを有するフィードフォワード歪補償回路であって、前記歪検出ループに入力される入力信号の一部を分岐して生成した補助信号と、前記歪除去ループへ入力される検出歪信号とを合成する出力補助ループ（Ｌ３）を更に備え、前記出力補助ループは、前記補助信号と前記検出歪信号とを合成した信号を補助増幅器により増幅したときに発生する非線形歪を除去するためのプリディストーション回路（２００）を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明にかかるフィードフォワード歪補償回路によれば、歪補償制御を行うことにより、歪成分をさらに効果的に補償することができる。
また、低歪出力信号の電力損失を効果的に補償することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
〔本発明の第１の実施形態〕
以下、本発明の第１の実施形態について説明する。
図３は、本発明に係る第１のフィードフォワード回路３の構成を示す図である。
図３に示すように、第１のフィードフォワード回路３は、図２に示したフィードフォワード回路２の出力補助ループＬ３に、プリディストーション回路２００、可変減衰器２０２および温度検出器２０４を加えた構成を採る。
【００１５】
〔第１の実施形態の概要〕
本発明にかかる第１のフィードフォワード回路３は、図２に示したフィードフォワード回路２において、プリディストーション回路２００が、補助増幅器１４８が可変減衰器１４６から出力された信号を増幅する際に生ずる非線形歪を打ち消す信号を、可変減衰器１３４から出力された信号にあらかじめ与えることにより（プリディストーション）、出力端子１５４から出力される信号の歪を補償する。
また、可変減衰器２０２は、制御装置５０の制御に従って、プリディストーション回路２００から入力された信号の可変減衰器１４６による利得を補償する。
また、温度検出器２０４からの温度信号に基づいて、制御装置５０が可変減衰器２０２を制御することにより、温度等が変化した場合にでも、プリディストーション回路２００による歪補償が最適化される。
【００１６】
〔本発明に係る第１のフィードフォワード回路３〕
本発明に係るフィードフォワード回路３は、歪検出ループＬ１と、歪除去ループＬ２と、出力補助ループＬ３とから構成される。
歪検出ループＬ１では、入力端子１００から入力され、カプラ１０２で分配された一方の信号が、電力分配器１０４により２つの信号に分配される。
電力分配器１０４により分配された一方の信号は、可変移相器１０６、可変減衰器１０８を通り、パイロット信号発生器１１２により生成されるパイロット信号が注入された後、主増幅器１１４を通り電力合成器１１８に入力される。
電力分配器１０４で分配された他の信号（歪抽出用フィードフォワード信号）は、遅延回路１１６を通り電力合成器１１８に入力され、電力合成器１１８にて主増幅器１１４の出力信号の一部と結合されることにより、歪信号が検出される。（検出歪信号）
【００１７】
ここで、遅延回路１１６における遅延時間は、可変移相器１０６、可変減衰器１０８および主増幅器１１４における遅延時間と一致するように設定されている。
また、電力合成器１１８で合成される２つの信号のキャリア成分の振幅および位相は、可変移相器１０６および可変減衰器１０８により同振幅および逆位相にされる。
また、制御装置５０は、主増幅器１１４にて発生する歪成分のみが検出歪信号として取り出されるように、可変移相器１０６および可変減衰器１０８を制御する。
つまり、制御装置５０は、キャリア信号レベル検出器１４０から入力されるキャリア成分の周波数成分のレベル（キャリア信号レベル）が最小となるように、可変移相器１０６および可変減衰器１０８を制御する。
【００１８】
歪除去ループＬ２では、主増幅器１１４の出力信号を、電力合成器１１８および遅延回路１５０を介し、電力合成器１５２に供給させる一方で、カプラ１４２にて出力補助ループＬ３からの入力信号と結合された検出歪信号を、可変移相器１４４、可変減衰器１４６、補助増幅器１４８を介し、歪除去信号（歪除去用フィードフォワード信号）として電力合成器１５２に供給させる。
電力合成器１５２は、遅延回路１５０を介して入力された主増幅器１１４の出力信号に、補助増幅器１４８を介して入力された歪除去信号を結合させることにより生成した低歪出力信号を、出力端子１５４を介して出力する。
【００１９】
ここで、遅延回路１５０における遅延時間は、可変移相器１４４、可変減衰器１４６および補助増幅器１４８における遅延時間と一致するように設定されている。
また、電力合成器１５２で合成される２つの信号の歪成分の振幅および位相は、可変移相器１４４および可変減衰器１４６により同振幅および逆位相にされる。
また、制御装置５０は、電力合成器１５２から出力端子１５４に出力される低歪出力信号に対する歪成分のリークが最小になるように、つまり、パイロット信号レベル検出器１５６から入力されるパイロット信号レベルが最小になるように、可変移相器１４４および可変減衰器１４６を制御する。
【００２０】
出力補助ループＬ３では、入力端子１００から入力され、カプラ１０２で分配された他方の信号が入力される。
出力補助ループＬ３では、入力された信号を、遅延回路１３０、可変移相器１３２、可変減衰器１３４、プリディストーション回路２００および可変減衰器２０２を介して、カプラ１４２に出力し（補助信号）、カプラ１４２にて検出歪信号と結合させる。
【００２１】
プリディストーション回路２００は、補助増幅器１４８が可変減衰器１４６から出力された信号を増幅する際に生ずる非線形歪を打ち消す信号を、可変減衰器１３４から出力された信号にあらかじめ与えることにより出力端子１５４から出力される信号の歪を補償する。
可変減衰器２０２は、制御装置５０の制御に従って、プリディストーション回路２００から入力された信号の振幅を調整する。
制御装置５０は、電力合成器１５２からダミーロード側の出力に出力される信号のうち、キャリア信号の電力が最小になるように、つまりキャリア信号レベル検出器１５８に入力されるキャリア信号の周波数成分のレベル（キャリア信号レベル）が最小となるように、可変移相器１３２および可変減衰器１３４を制御し、可変減衰器１４６による利得を補償するように可変減衰器２０２を制御する。
また、制御装置５０は、温度検出器２０４からの温度信号に基づいて、温度等が変化した場合にでも、プリディストーション回路２００による歪補償が最適化されるように、可変減衰器２０２を制御する。
【００２２】
本発明の第１のフィードフォワード回路３は、上述したような歪検出ループＬ１、歪除去ループＬ２および出力補助ループＬ３を備えることにより、従来課題となっていた電力合成器１５２での損失を補償し、歪除去ループＬ２の補助増幅器１４８で生じる歪も、出力補助ループＬ３のプリディストーション回路２００により補償できるため、最適な歪補償効果が得られるフィードフォワード歪補償回路を提供することができる。
【００２３】
〔本発明の第２の実施形態〕
以下、本発明の第２の実施形態について説明する。
図４は、本発明に係る第２のフィードフォワード回路４の構成を示す図である。
図４に示すように、第２のフィードフォワード回路４は、図３に示した第１のフィードフォワード回路３の出力補助ループＬ３のプリディストーション回路２００および可変減衰器２０２をそれぞれ、歪除去ループＬ２のプリディストーション回路３００および可変減衰器３０２に置き換えた構成を採る。
【００２４】
〔第２の実施形態の概要〕
本発明に係る第２のフィードフォワード回路４は、図３に示した第１のフィードフォワード回路３のプリディストーション回路２００および可変減衰器２０２の設置箇所をそれぞれ、出力補助ループＬ３から歪除去ループＬ２に変更して、プリディストーション回路３００および可変減衰器３０２としたものである。
つまり、本発明にかかる第２のフィードフォワード回路４は、図３に示した第１のフィードフォワード回路３のプリディストーション回路２００および可変減衰器２０２の位置を変更した構成を採っていても、第１のフィードフォワード回路３と同等の効果を得ることができる。
【００２５】
〔本発明に係る第２のフィードフォワード回路４〕
以下、第１のフィードフォワード回路３から変更された構成についてのみ説明する。
出力補助ループＬ３において、プリディストーション回路３００は、可変減衰器１４６から出力された信号に対して、補助増幅器１４８で増幅される際に発生する非線形歪を補償する歪を与え、可変減衰器３０２に対して出力する。
可変減衰器３０２は、制御装置５０の制御に従って、プリディストーション回路３００から入力された信号の振幅を調整する。
制御装置５０は、温度検出器２０４からの温度信号に基づいて、温度等が変化した場合にでも、プリディストーション回路３００による歪補償が最適化されるように、可変減衰器３０２を制御する。
【００２６】
本発明の第２のフィードフォワード回路４は、上述したような歪検出ループＬ１、歪除去ループＬ２および出力補助ループＬ３を備えることにより、フィードフォワード回路１と同様に、従来課題となっていた電力合成器１５２での損失を補償し、歪除去ループＬ２の補助増幅器１４８で生じる歪も、歪除去ループＬ２のプリディストーション回路３００により補償できるため、最適な歪補償効果が得られるフィードフォワード歪補償回路を提供することができる。
【００２７】
〔本発明の第３の実施形態〕
以下、本発明の第３の実施形態について説明する。
【００２８】
〔本発明に係る第３のフィードフォワード回路５〕
図５は、本発明に係る第３のフィードフォワード回路５の構成を示す図である。
図５に示すように、第３のフィードフォワード回路５は、図３に示したキャリア信号レベル検出器１５８をキャリア信号レベル検出器４００に置き換えた構成を採る。  
キャリア信号レベル検出器４００は、電力合成器１５２から入力された信号のうち、入力信号（キャリア信号）の周波数成分のレベル（キャリア信号レベル）を検出し、制御装置５０に対して出力する。
つまり、図３のキャリア信号レベル検出器１５８は、電力合成器１５２がダミーロード側に対して出力する信号のキャリア信号レベルを検出するのに対し、図５のキャリア信号レベル検出器４００は、電力合成器１５２が出力端子１５４に対し出力する信号のキャリア信号レベルを検出する点で異なっている。
【００２９】
また、制御装置５０は、図３においてはキャリア信号レベル検出器１５８へ入力されたキャリア信号レベルが最小となるように可変移相器１３２および可変減衰器１３４を調整していたが、図５においてはキャリア信号レベル検出器４００へ入力されたキャリア信号レベルが最大となるように可変移相器１３２および可変減衰器１３４を調整する。
【００３０】
本発明の第３のフィードフォワード回路５は、上述したような歪検出ループＬ１、歪除去ループＬ２および出力補助ループＬ３を備えることにより、フィードフォワード回路１と同様に、従来課題となっていた電力合成器１５２での損失を補償し、歪除去ループＬ２の補助増幅器１４８で生じる歪も、出力補助ループＬ３のプリディストーション回路２００により補償できるため、最適な歪補償効果が得られるフィードフォワード歪補償回路を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】一般的なフィードフォワード回路であるフィードフォワード回路の構成を示す図である。
【図２】特許文献１により開示されているフィードフォワード回路であるフィードフォワード回路の構成を示す図である。
【図３】本発明に係る第１のフィードフォワード回路の構成を示す図である。
【図４】本発明に係る第２のフィードフォワード回路の構成を示す図である。
【図５】本発明に係る第３のフィードフォワード回路の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００３２】
１・・・フィードフォワード回路
２・・・フィードフォワード回路
１００・・・入力端子
１０２・・・カプラ
１０４・・・電力分配器
１０６・・・可変移相器
１０８・・・可変減衰器
１１０・・・カプラ
１１２・・・パイロット信号発生器
１１４・・・主増幅器
１１６・・・遅延回路
１１８・・・電力合成器
１３０・・・遅延回路
１３２・・・可変移相器
１３４・・・可変減衰器
１４０・・・キャリア信号レベル検出器
１４２・・・カプラ
１４４・・・可変移相器
１４６・・・可変減衰器
１４８・・・補助増幅器
１５０・・・遅延回路
１５２・・・電力合成器
１５４・・・出力端子
１５６・・・パイロット信号レベル検出器
１５８・・・キャリア信号レベル検出器
３・・・フィードフォワード回路
２００・・・フィードフォワード回路
２０２・・・可変減衰器
２０４・・・温度検出器
４・・・フィードフォワード回路
３００・・・プリディストーション回路
３０２・・・可変減衰器
５・・・フィードフォワード回路
４００・・・キャリア信号レベル検出器
５０・・・制御装置
【図１】
2009284416.tif 000003
【図２】
2009284416.tif 000004
【図３】
2009284416.tif 000005
【図４】
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【図５】
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