(57)【要約】  入力側分岐回路２と１／４波長線路６の間にアナログプレディストーション回路５を接続する。これにより、ピーク増幅器７の非線形歪みが補償されるため、増幅器全体の線形性を改善することができる効果を奏する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号を分岐する入力信号分岐手段と、上記入力信号分岐手段により分岐された一方の入力信号を増幅する第１の増幅器と、上記入力信号分岐手段により分岐された他方の入力信号の電力が所定の電力より大きい場合、その入力信号を増幅する第２の増幅器と、上記第１の増幅器の出力信号と上記第２の増幅器の出力信号とを合成する合成回路とを備えた高効率増幅器において、上記第２の増幅器の非線形歪みを補償する歪み補償回路が上記第２の増幅器の前段に設置されていることを特徴とする高効率増幅器。
【請求項２】
第１の増幅器の非線形歪みを補償する歪み補償回路が上記第１の増幅器の前段に設置されていることを特徴とする請求項１記載の高効率増幅器。
【請求項３】
入力信号を分岐する入力信号分岐手段と、上記入力信号分岐手段により分岐された一方の入力信号を増幅する第１の増幅器と、上記入力信号分岐手段により分岐された他方の入力信号の電力が所定の電力より大きい場合、その入力信号を増幅する第２の増幅器と、上記第１の増幅器の出力信号と上記第２の増幅器の出力信号とを合成する合成回路とを備えた高効率増幅器において、上記入力信号分岐手段により分岐された一方の入力信号の振幅が所定レベルを上回る場合、その入力信号の振幅を所定レベル以下に制限して上記第１の増幅器に出力するレベル制限回路が上記第１の増幅器の前段に設置されていることを特徴とする高効率増幅器。
【請求項４】
レベル制限回路がリミッタ回路であることを特徴とする請求項３記載の高効率増幅器。
【請求項５】
レベル制限回路が飽和特性を有するドライバ増幅器であることを特徴とする請求項３記載の高効率増幅器。
【請求項６】
レベル制限回路が波形整形回路であることを特徴とする請求項３記載の高効率増幅器。
【請求項７】
入力信号分岐手段により分岐された他方の入力信号の振幅が所定レベルを下回る場合、信号を出力しない波形整形回路が上記第２の増幅器の前段に設置されていることを特徴とする請求項６記載の高効率増幅器。
【請求項８】
第１の増幅器の非線形歪みを補償する第１の歪み補償回路が上記第１の増幅器の前段に設置され、かつ、第２の増幅器の非線形歪みを補償する第２の歪み補償回路が上記第２の増幅器の前段に設置されていることを特徴とする請求項７記載の高効率増幅器。
【請求項９】
第１の増幅器の出力信号に応じて第１の歪み補償回路のパラメータを変更する第１の適応制御回路が設置され、かつ、第２の増幅器の出力信号に応じて第２の歪み補償回路のパラメータを変更する第２の適応制御回路が設置されていることを特徴とする請求項８記載の高効率増幅器。
【請求項１０】
入力信号を分岐する入力信号分岐手段と、上記入力信号分岐手段により分岐された一方の入力信号を増幅する第１の増幅器と、上記入力信号分岐手段により分岐された他方の入力信号を増幅する第２の増幅器と、上記第１の増幅器の出力信号と上記第２の増幅器の出力信号とを合成する合成回路とを備えた高効率増幅器において、上記入力信号分岐手段により分岐された一方の入力信号の振幅が所定レベルを上回る場合、その入力信号の振幅を所定レベル以下に制限して上記第１の増幅器に出力する第１の波形整形回路が上記第１の増幅器の前段に設置され、かつ、上記入力信号分岐手段により分岐された他方の入力信号の振幅が所定レベルを下回る場合、信号を出力しない第２の波形整形回路が第２の増幅器の前段に設置されていることを特徴とする高効率増幅器。
【請求項１１】
第１の波形整形回路は、入力信号の振幅が所定レベルの近傍にある場合、徐々に入力信号の振幅を制限する特性を有していることを特徴とする請求項１０記載の高効率増幅器。
【請求項１２】
歪み補償回路が第２の増幅器の前段ではなく、入力信号分岐手段の前段に設置されていることを特徴とする請求項１記載の高効率増幅器。
【請求項１３】
合成回路から出力される合成信号に応じて歪み補償回路のパラメータを変更する適応制御回路が設置されていることを特徴とする請求項１２記載の高効率増幅器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号を高い効率で線形に増幅する高効率増幅器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
放送及び通信用のＲＦ増幅器は、入力信号であるＲＦ信号を高い効率で線形に増幅することが望まれている。
しかしながら、一般に増幅器では、効率を高くすることと、線形性を高くすることは両立しない。
増幅器の効率は、入力信号の電力レベルの増加に伴って高くなり、増幅器が飽和を迎えた辺りで最大効率が実現する。また、入力信号の電力が更に増加して完全に飽和した領域では、逆に効率が低下する特性を有する。【０００３】
近年、放送及び移動体通信などで使用されるＰＡＰＲ（Ｐｅａｋ  ｔｏ  Ａｖｅｒａｇｅ  Ｐｏｗｅｒ  Ｒａｔｉｏ）の大きい変調波を増幅器が入力する場合、飽和点近くの動作点では、増幅器の飽和に伴う信号波形のクリッピングが発生するため線形性が大きく劣化する。
このため、一般に放送及び通信用のＲＦ増幅器では、飽和からのバックオフを大きくとった動作レベルにおいて使用されている。したがって、飽和からのバックオフを大きくとった動作レベルでの高効率化が重要となる。
飽和からのバックオフを大きくとった動作レベルでの効率を高めているドハティ増幅器（高効率増幅器）が以下の特許文献１に開示されている。【０００４】
従来のドハティ増幅器では、入力端子から入力されたＲＦ信号が、入力側分岐回路によって分岐されて、２つの経路に出力される。
一方の経路では、キャリア増幅器が入力側分岐回路により分岐された一方のＲＦ信号を増幅し、キャリア増幅器の出力信号が１／４波長線路を通過して出力側合成回路に出力される。
他方の経路では、入力側分岐回路により分岐された他方のＲＦ信号が１／４波長線路を通過したのち、ピーク増幅器が当該ＲＦ信号を増幅し、ピーク増幅器の出力信号が出力側合成回路に出力される。【０００５】
ただし、ＲＦ信号の瞬時の信号レベルが所定レベルより小さい場合には、Ｂ級又はＣ級バイアスされているピーク増幅器がオフ状態（ＲＦ信号を増幅しない状態）となり、キャリア増幅器からの出力信号のみが出力側合成回路から出力される。【０００６】
このとき、出力側合成回路から出力端子を見た負荷インピーダンスをＲ／２とすると、ピーク増幅器の出力インピーダンスは、理想的には無限大（ｏｐｅｎ）となるため、キャリア増幅器の後段の１／４波長線路から出力側合成回路を見た負荷インピーダンスがＲ／２となり、キャリア増幅器から後段の１／４波長線路を見た負荷インピーダンスが２Ｒとなる。【０００７】
一方、ＲＦ信号の瞬時の信号レベルが所定レベルより大きい場合には、Ｂ級又はＣ級バイアスされているピーク増幅器がオン状態（信号を増幅する状態）になるため、出力側合成回路がキャリア増幅器の出力信号とピーク増幅器の出力信号とを合成して出力する。
このとき、キャリア増幅器及びピーク増幅器から出力側を見た負荷インピーダンスはともにＲとなる。【０００８】
ここで、負荷インピーダンスが２Ｒのときに、キャリア増幅器の飽和電力が小さくても、効率が高くなるように設計し、負荷インピーダンスがＲのときに、キャリア増幅器及びピーク増幅器の飽和電力が大きくなるように設計されている場合、ＲＦ信号の瞬時の信号レベルが小さい場合には、キャリア増幅器が高効率に動作する一方、ＲＦ信号の瞬時の信号レベルが大きい場合には、キャリア増幅器及びピーク増幅器が、飽和電力が大きくなるように動作することが可能となる。【０００９】
これにより、ＲＦ信号の瞬時の信号レベルに応じてピーク増幅器の出力信号がキャリア増幅器の出力信号に合成されるという効果と、ＲＦ信号の瞬時の信号レベルに応じてキャリア増幅器及びピーク増幅器から出力側を見た負荷インピーダンスが変化するという効果とが得られる。この結果、飽和からのバックオフを大きくとった動作レベルにおいて、高効率な動作を実現することが可能となる。【００１０】
【特許文献１】特許第２９４５８３３号（段落番号［００１８］から［００２１］、図２）
【００１１】
従来の高効率増幅器は以上のように構成されているので、ピーク増幅器としてＢ級又はＣ級にバイアスされている増幅器が使用される。そのためピーク増幅器の線形性が悪くなる課題があった。また、キャリア増幅器が飽和近くの最大効率点の近傍で動作するように設計されるため線形性が悪くなる課題があった。また、ＲＦ信号の瞬時の信号レベルが所定レベルより大きい場合、キャリア増幅器の効率が最大効率を超えて逆に低下する課題があった。【００１２】
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、飽和からのバックオフを大きくとった動作レベルにおける線形性及び効率を改善することができる高効率増幅器を得ることを目的とする。
【発明の開示】
【００１３】
この発明に係る高効率増幅器は、第２の増幅器の非線形歪みを補償する歪み補償回路を第２の増幅器の前段に設置するようにしたものである。
【００１４】
このことによって、飽和からのバックオフを大きくとった動作レベルにおける線形性及び効率を改善することができるなどの効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明の実施の形態１による高効率増幅器を示す構成図である。
【図２】増幅器の入出力特性を示す説明図である。
【図３】この発明の実施の形態２による高効率増幅器を示す構成図である。
【図４】この発明の実施の形態３による高効率増幅器を示す構成図である。
【図５】この発明の実施の形態４による高効率増幅器を示す構成図である。
【図６】この発明の実施の形態５による高効率増幅器を示す構成図である。
【図７】この発明の実施の形態６による高効率増幅器を示す構成図である。
【図８】この発明の実施の形態７による高効率増幅器を示す構成図である。
【図９】この発明の実施の形態８による高効率増幅器を示す構成図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための最良の形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による高効率増幅器を示す構成図である。【００１７】
図において、入力側分岐回路２は入力端子１から例えばＲＦ信号（入力信号）が入力されると、そのＲＦ信号を分岐して２つの経路に出力する。なお、入力側分岐回路２は入力信号分岐手段を構成している。
第１の増幅器であるキャリア増幅器３は入力側分岐回路２により分岐された一方のＲＦ信号を増幅し、増幅後のＲＦ信号を１／４波長線路４に出力する。【００１８】
アナログプレディストーション回路５は入力側分岐回路２と１／４波長線路６の間に接続され、ピーク増幅器７の非線形歪みを補償する歪み補償回路である。
第２の増幅器であるピーク増幅器７は１／４波長線路６を通過したＲＦ信号の信号レベル（電力）が所定の信号レベルより大きい場合、そのＲＦ信号を増幅する。
出力側合成回路８は１／４波長線路４を通過したＲＦ信号とピーク増幅器７の出力信号であるＲＦ信号とを合成し、その合成信号を出力端子９に出力する。【００１９】
次に動作について説明する。
入力側分岐回路２は、入力端子１からＲＦ信号が入力されると、そのＲＦ信号を分岐して、２つの経路に出力する。【００２０】
一方の経路では、キャリア増幅器３が入力側分岐回路２により分岐された一方のＲＦ信号を増幅する。
キャリア増幅器３の出力信号であるＲＦ信号は、１／４波長線路４を通過して出力側合成回路８に出力される。【００２１】
他方の経路では、入力側分岐回路２により分岐された他方のＲＦ信号が１／４波長線路６を通過したのち、ピーク増幅器７が当該ＲＦ信号を増幅する。
ピーク増幅器７の出力信号であるＲＦ信号は、出力側合成回路８に出力される。
なお、他方の経路においては、１／４波長線路６の前段にアナログプレディストーション回路５が接続されているので、１／４波長線路６を通過したＲＦ信号がピーク増幅器７に入力するに際して、ピーク増幅器７の非線形歪みが補償される。【００２２】
ただし、ＲＦ信号の瞬時の信号レベルが所定レベルより小さい場合には、Ｂ級又はＣ級バイアスされているピーク増幅器７がオフ状態（ＲＦ信号を増幅しない状態）となり、ピーク増幅器７の出力信号は、出力側合成回路８に出力されなくなる。
したがって、この場合、出力側合成回路８は、キャリア増幅器３の出力信号であるＲＦ信号を出力端子９に出力する。【００２３】
このとき、出力側合成回路８から出力端子９を見た負荷インピーダンスをＲ／２とすると、ピーク増幅器７の出力インピーダンスは、理想的には無限大（ｏｐｅｎ）となるため、１／４波長線路４から出力側合成回路８を見た負荷インピーダンスがＲ／２となり、キャリア増幅器３から１／４波長線路４を見た負荷インピーダンスが２Ｒとなる。【００２４】
一方、ＲＦ信号の瞬時の信号レベルが所定レベルより大きい場合には、Ｂ級又はＣ級バイアスされているピーク増幅器７がオン状態（信号を増幅する状態）になるため、出力側合成回路８がキャリア増幅器３の出力信号（１／４波長線路４を通過したＲＦ信号）とピーク増幅器７の出力信号とを合成して出力端子９に出力する。
このとき、キャリア増幅器３及びピーク増幅器７から出力側を見た負荷インピーダンスはともにＲとなる。【００２５】
ここで、負荷インピーダンスが２Ｒのときに、キャリア増幅器３の飽和電力が小さくても、効率が高くなるように設計し、負荷インピーダンスがＲのときに、キャリア増幅器３及びピーク増幅器７の飽和電力が大きくなるように設計されている場合、ＲＦ信号の瞬時の信号レベルが小さい場合には、キャリア増幅器３が高効率に動作する一方、ＲＦ信号の瞬時の信号レベルが大きい場合には、キャリア増幅器３及びピーク増幅器７が、飽和電力が大きくなるように動作することが可能となる（図２を参照）。【００２６】
これにより、ＲＦ信号の瞬時の信号レベルに応じてピーク増幅器７の出力信号がキャリア増幅器３の出力信号に合成されるという効果と、ＲＦ信号の瞬時の信号レベルに応じてキャリア増幅器３及びピーク増幅器７から出力側を見た負荷インピーダンスが変化するという効果とが得られる。この結果、飽和からのバックオフを大きくとった動作レベルにおいて、高効率な動作を実現することが可能となる。【００２７】
更に、この実施の形態１によれば、入力側分岐回路２と１／４波長線路６の間にアナログプレディストーション回路５が接続されているので、ピーク増幅器７の非線形歪みが補償され、増幅器全体の線形性を改善することができる効果を奏する。【００２８】
実施の形態２．
図３はこの発明の実施の形態２による高効率増幅器を示す構成図である。図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
アナログプレディストーション回路１１は入力側分岐回路２とキャリア増幅器３の間に接続され、キャリア増幅器３の非線形歪みを補償する歪み補償回路である。【００２９】
上記実施の形態１では、入力側分岐回路２と１／４波長線路６の間にアナログプレディストーション回路５を接続して、ピーク増幅器７の非線形歪みを補償するものについて示したが、更に、入力側分岐回路２とキャリア増幅器３の間にアナログプレディストーション回路１１を接続して、キャリア増幅器３の非線形歪みを補償するようにしてもよい。
これにより、上記実施の形態１よりも更に増幅器全体の線形性を改善することができる効果を奏する。【００３０】
実施の形態３．
図４はこの発明の実施の形態３による高効率増幅器を示す構成図である。図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
レベル制限回路であるリミッタ回路１２は入力側分岐回路２により分岐された一方のＲＦ信号の振幅が所定レベルを上回る場合、そのＲＦ信号の振幅を所定レベル以下に制限してキャリア増幅器３に出力する。
位相調整回路１３はＲＦ信号がキャリア増幅器３を通過して出力されるまでの通過位相と、ピーク増幅器７を通過して出力されるまでの通過位相とが一致するように、そのＲＦ信号を調整する。【００３１】
次に動作について説明する。
レベル制限回路であるリミッタ回路１２は、飽和特性を有しており、その飽和特性によってＲＦ信号の振幅レベルが所望のレベルに制限される。【００３２】
即ち、リミッタ回路１２は、入力側分岐回路２から出力されたＲＦ信号の振幅が所定レベルより小さければ、そのＲＦ信号をそのままキャリア増幅器３に出力するが、そのＲＦ信号の振幅が所定レベルより大きい場合、そのＲＦ信号の振幅を所定レベルに減らしてキャリア増幅器３に出力する。【００３３】
これにより、リミッタ回路１２により制限されるＲＦ信号の振幅の上限を、キャリア増幅器３の効率が最大になる領域（最大効率は、キャリア増幅器３の飽和点の近くに存在する）の辺りに設計すれば、キャリア増幅器３が完全に飽和した領域での効率低下を防止することが可能となり、増幅器全体の効率及び線形性を改善することができる効果を奏する。【００３４】
実施の形態４．
図５はこの発明の実施の形態４による高効率増幅器を示す構成図である。図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
レベル制限回路であるドライバ増幅器１４はキャリア増幅器３を駆動するための増幅器であり、ドライバ増幅器１４は自己の飽和特性によってＲＦ信号の振幅が所定レベルを上回る場合、そのＲＦ信号の振幅を所定レベル以下に制限してキャリア増幅器３に出力する。
ドライバ増幅器１５はピーク増幅器７を駆動するための増幅器である。【００３５】
次に動作について説明する。
レベル制限回路であるドライバ増幅器１４は、飽和特性を有しており、その飽和特性によってＲＦ信号の振幅レベルが所望のレベルに制限される。【００３６】
即ち、ドライバ増幅器１４は、入力側分岐回路２から出力されたＲＦ信号の振幅が所定レベルより小さければ、そのＲＦ信号をそのままキャリア増幅器３に出力するが、そのＲＦ信号の振幅が所定レベルより大きい場合、そのＲＦ信号の振幅を所定レベルに減らしてキャリア増幅器３に出力する。【００３７】
これにより、ドライバ増幅器１４により制限されるＲＦ信号の振幅の上限を、キャリア増幅器３の効率が最大になる領域（最大効率は、キャリア増幅器３の飽和点の近くに存在する）の辺りに設計すれば、キャリア増幅器３が完全に飽和した領域での効率低下を防止することが可能となり、増幅器全体の効率及び線形性を改善することができる効果を奏する。【００３８】
実施の形態５．
図６はこの発明の実施の形態５による高効率増幅器を示す構成図である。図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
レベル制限回路である波形整形回路２１は入力側分岐回路２により分岐された一方のＢＢ（Ｂａｓｅ  Ｂａｎｄ）信号をＤＡ変換器２２に出力するが、そのＢＢ信号の振幅が閾値Ａ（所定レベル）を上回る場合、そのＢＢ信号の振幅を閾値Ａ以下に制限して、ＤＡ変換器２２に出力する。
ＤＡ変換器２２は波形整形回路２１の出力信号であるデジタルのＢＢ信号をアナログ信号に変換する。
周波数変換器２３はＤＡ変換器２２の出力信号であるアナログ信号の周波数をＲＦの周波数にアンプコンバートしてキャリア増幅器３に出力する。【００３９】
波形整形回路２４は入力側分岐回路２により分岐された他方のＢＢ信号をＤＡ変換器２５に出力するが、そのＢＢ信号の振幅が閾値Ｂ（所定レベル）を下回る場合には、ＤＡ変換器２５に対してＢＢ信号を出力しない。
ＤＡ変換器２５は波形整形回路２４の出力信号であるデジタルのＢＢ信号をアナログ信号に変換する。
周波数変換器２６はＤＡ変換器２５の出力信号であるアナログ信号の周波数をＲＦの周波数にアップコンバートしてピーク増幅器７に出力する。【００４０】
次に動作について説明する。
入力側分岐回路２は、入力端子１からデジタルのＢＢ信号が入力されると、デジタルのＢＢ信号を分岐して、２つの経路に出力する。【００４１】
一方の経路では、波形整形回路２１が入力側分岐回路２により分岐された一方のＢＢ信号をＤＡ変換器２２に出力するが、そのＢＢ信号の振幅が閾値Ａを上回る場合、そのＢＢ信号の振幅を閾値Ａ以下に制限してＤＡ変換器２２に出力する。
このように、波形整形回路２１は、入力信号の振幅を閾値Ａ以下に制限する波形整形を実施するが、その入力信号の振幅が閾値Ａ以下であっても、その入力信号の振幅が大きくなって、閾値Ａに近くなると、その入力信号の振幅を下げるようにしてもよい（入力信号の振幅が閾値Ａに近いほど、その下げ幅を大きくする）。
なお、閾値Ａは、キャリア増幅器３の効率が最大になる領域の辺りに設定されている。【００４２】
ＤＡ変換器２２は、波形整形回路２１の出力信号であるデジタルのＢＢ信号をアナログ信号に変換する。
周波数変換器２３は、ＤＡ変換器２２の出力信号であるアナログ信号の周波数をＲＦの周波数にアップコンバートしてキャリア増幅器３に出力する。
キャリア増幅器３は、周波数変換器２３の出力信号であるアナログ信号を増幅する。【００４３】
他方の経路では、波形整形回路２４が入力側分岐回路２により分岐された他方のＢＢ信号をＤＡ変換器２５に出力するが、そのＢＢ信号の振幅が閾値Ｂを下回る場合、ＤＡ変換器２５に対してＢＢ信号を出力しない。
なお、閾値Ｂは、ピーク増幅器７の効率が最大になる領域の辺りに設定されている。【００４４】
ＤＡ変換器２５は、波形整形回路２４の出力信号であるデジタルのＢＢ信号をアナログ信号に変換する。
周波数変換器２６は、ＤＡ変換器２５の出力信号であるアナログ信号の周波数をＲＦの周波数にアップコンバートしてピーク増幅器７に出力する。
ピーク増幅器７は、周波数変換器２６の出力信号であるアナログ信号を増幅する。【００４５】
ただし、入力信号の瞬時の信号レベルが所定レベルより小さい場合には、Ｂ級又はＣ級バイアスされているピーク増幅器７がオフ状態（入力信号を増幅しない状態）となり、ピーク増幅器７の出力信号は、出力側合成回路８に出力されなくなる。
したがって、この場合、出力側合成回路８は、キャリア増幅器３の出力信号であるＲＦ信号を出力端子９に出力する。【００４６】
一方、入力信号の瞬時の信号レベルが所定レベルより大きい場合には、Ｂ級又はＣ級バイアスされているピーク増幅器７がオン状態（信号を増幅する状態）になるため、出力側合成回路８がキャリア増幅器３の出力信号とピーク増幅器７の出力信号とを合成して出力端子９に出力する。【００４７】
以上で明らかなように、この実施の形態５によれば、入力側分岐回路２により分岐された一方のＢＢ信号の振幅が閾値Ａを上回る場合、波形整形回路２１がＢＢ信号の振幅を閾値Ａ以下に制限してＤＡ変換器２２に出力するように構成したので、キャリア増幅器３が完全に飽和した領域での効率低下を防止することが可能となり、増幅器全体の効率及び線形性を改善することができる効果を奏する。【００４８】
実施の形態６．
図７はこの発明の実施の形態６による高効率増幅器を示す構成図である。図において、図６と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
デジタルプレディストーション回路２７は波形整形回路２１とＤＡ変換器２２の間に接続され、キャリア増幅器３の非線形歪みを補償する第１の歪み補償回路である。
デジタルプレディストーション回路２８は波形整形回路２４とＤＡ変換器２５の間に接続され、ピーク増幅器７の非線形歪みを補償する第２の歪み補償回路である。【００４９】
上記実施の形態５では、デジタルプレディストーション回路２７，２８が実装されていないが、図７に示すように、デジタルプレディストーション回路２７，２８を実装するようにしてもよい。
デジタルプレディストーション回路２７は、キャリア増幅器３の非線形歪みを補償し、デジタルプレディストーション回路２８は、ピーク増幅器７の非線形歪みを補償するので、増幅器全体としての線形性を更に改善することができる。【００５０】
実施の形態７．
図８はこの発明の実施の形態７による高効率増幅器を示す構成図である。図において、図７と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
方向性結合器３１はキャリア増幅器３の出力信号であるＲＦ信号の一部を取り出して減衰器３２に出力する。減衰器３２は方向性結合器３１から出力されたＲＦ信号を減衰する。【００５１】
周波数変換器３３は減衰器３２により減衰されたＲＦ信号の周波数をダウンコンバートしてＡＤ変換器３４に出力する。ＡＤ変換器３４は周波数変換器３３の出力信号であるアナログ信号をデジタル信号に変換する。
適応制御回路３５（第１の適応制御回路）はＡＤ変換器３４から出力されたデジタル信号に応じてデジタルプレディストーション回路２７のパラメータ（動作条件）を適応的に変更する。【００５２】
方向性結合器３６はピーク増幅器７の出力信号であるＲＦ信号の一部を取り出して減衰器３７に出力する。減衰器３７は方向性結合器３６から出力されたＲＦ信号を減衰する。
周波数変換器３８は減衰器３７により減衰されたＲＦ信号の周波数をダウンコンバートしてＡＤ変換器３９に出力する。ＡＤ変換器３９は周波数変換器３８の出力信号であるアナログ信号をデジタル信号に変換する。
適応制御回路４０（第２の適応制御回路）はＡＤ変換器３９から出力されたデジタル信号に応じてデジタルプレディストーション回路２８のパラメータ（動作条件）を適応的に変更する。【００５３】
次に動作について説明する。
方向性結合器３１は、上記実施の形態６と同様にして、キャリア増幅器３からＲＦ信号が出力されると、そのＲＦ信号の一部を取り出して減衰器３２に出力する。
減衰器３２は、方向性結合器３１からＲＦ信号を受けると、後段の適応制御回路３５が取り扱うのに適するレベルまでＲＦ信号を減衰する。【００５４】
周波数変換器３３は、減衰器３２から減衰されたＲＦ信号を受けると、そのＲＦ信号の周波数をダウンコンバートしてＡＤ変換器３４に出力する。
ＡＤ変換器３４は、周波数変換器３３の出力信号であるアナログ信号をデジタル信号に変換する。【００５５】
適応制御回路３５は、ＡＤ変換器３４からデジタル信号を受けると、そのデジタル信号に応じてデジタルプレディストーション回路２７のパラメータを適応的に変更する。
即ち、適応制御回路３５は、温度変化やデバイスの劣化などの要因で、キャリア増幅器３から出力されるＲＦ信号が変動する場合があるので、それらの要因に伴うＲＦ信号の変動を防止するため、キャリア増幅器３から出力されるＲＦ信号の線形性が保たれるようにデジタルプレディストーション回路２７のパラメータを適応的に変更する。【００５６】
方向性結合器３６は、上記実施の形態６と同様にして、ピーク増幅器７からＲＦ信号が出力されると、そのＲＦ信号の一部を取り出して減衰器３７に出力する。
減衰器３７は、方向性結合器３６からＲＦ信号を受けると、後段の周波数変換器３８が取り扱うのに適するレベルまでＲＦ信号を減衰する。【００５７】
周波数変換器３８は、減衰器３７から減衰されたＲＦ信号を受けると、そのＲＦ信号の周波数をダウンコンバートしてＡＤ変換器３９に出力する。
ＡＤ変換器３９は、周波数変換器３８の出力信号であるアナログ信号をデジタル信号に変換する。【００５８】
適応制御回路４０は、ＡＤ変換器３９からデジタル信号を受けると、そのデジタル信号に応じてデジタルプレディストーション回路２８のパラメータを適応的に変更する。
即ち、適応制御回路４０は、温度変化やデバイスの劣化などの要因で、ピーク増幅器７から出力されるＲＦ信号が変動する場合があるので、それらの要因に伴うＲＦ信号の変動を防止するため、ピーク増幅器７から出力されるＲＦ信号の線形性が保たれるようにデジタルプレディストーション回路２８のパラメータを適応的に変更する。【００５９】
以上で明らかなように、この実施の形態７によれば、キャリア増幅器３及びピーク増幅器７から出力されたＲＦ信号に応じてデジタルプレディストーション回路２７，２８のパラメータを適応的に変更するように構成したので、キャリア増幅器３やピーク増幅器７の特性が変動しても、増幅器全体として安定的な低歪み特性を実現することができる効果を奏する。【００６０】
実施の形態８．
図９はこの発明の実施の形態８による高効率増幅器を示す構成図である。図において、図６と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
デジタルプレディストーション回路４１は入力端子１と入力側分岐回路２の間に接続され、高効率増幅器全体の非線形歪みを補償する歪み補償回路である。【００６１】
方向性結合器４２は出力側合成回路８の出力信号であるＲＦ信号の一部を取り出して減衰器４３に出力する。減衰器４３は方向性結合器４２から出力されたＲＦ信号を減衰する。
周波数変換器４４は減衰器４３により減衰されたＲＦ信号の周波数をダウンコンバートしてＡＤ変換器４５に出力する。ＡＤ変換器４５は周波数変換器４４の出力信号であるアナログ信号をデジタル信号に変換する。
適応制御回路４６はＡＤ変換器４５から出力されたデジタル信号に応じてデジタルプレディストーション回路４１のパラメータ（動作条件）を適応的に変更する。【００６２】
次に動作について説明する。
上記実施の形態７では、デジタルプレディストーション回路２７，２８が波形整形回路２１，２４の後段に接続されているものについて示したが、入力端子１と入力側分岐回路２の間にデジタルプレディストーション回路４１が接続されていてもよい。
この場合、デジタルプレディストーション回路４１が高効率増幅器全体の非線形歪みを補償するように作用する。【００６３】
この実施の形態８の場合も、上記実施の形態１と同様に、入力信号の瞬時の信号レベルが所定レベルより小さい場合には、Ｂ級又はＣ級バイアスされているピーク増幅器７がオフ状態（入力信号を増幅しない状態）となり、ピーク増幅器７の出力信号は、出力側合成回路８に出力されなくなる。
したがって、出力側合成回路８は、キャリア増幅器３の出力信号であるＲＦ信号を出力端子９に出力する。
一方、入力信号の瞬時の信号レベルが所定レベルより大きい場合には、Ｂ級又はＣ級バイアスされているピーク増幅器７がオン状態（信号を増幅する状態）になるため、出力側合成回路８がキャリア増幅器３の出力信号とピーク増幅器７の出力信号とを合成して、出力端子９に出力する。【００６４】
方向性結合器４２は、出力側合成回路８からＲＦ信号が出力されると、そのＲＦ信号の一部を取り出して減衰器４３に出力する。
減衰器４３は、方向性結合器４２からＲＦ信号を受けると、後段の周波数変換器４４が取り扱うのに適するレベルまでＲＦ信号を減衰する。【００６５】
周波数変換器４４は、減衰器４３から減衰されたＲＦ信号を受けると、そのＲＦ信号の周波数をダウンコンバートしてＡＤ変換器４５に出力する。
ＡＤ変換器４５は、周波数変換器４４の出力信号であるアナログ信号をデジタル信号に変換する。【００６６】
適応制御回路４６は、ＡＤ変換器４５からデジタル信号を受けると、そのデジタル信号に応じてデジタルプレディストーション回路４１のパラメータを適応的に変更する。
即ち、適応制御回路４６は、温度変化やデバイスの劣化などの要因で、出力側合成回路８から出力されるＲＦ信号が変動する場合があるので、それらの要因に伴うＲＦ信号の変動を防止するため、出力側合成回路８から出力されるＲＦ信号の線形性が保たれるようにデジタルプレディストーション回路４１のパラメータを適応的に変更する。【００６７】
以上で明らかなように、この実施の形態８によれば、ＡＤ変換器４５から出力されたデジタル信号に応じてデジタルプレディストーション回路４１のパラメータを適応的に変更するように構成したので、高効率増幅器の特性が変動しても、増幅器全体の安定的な低歪み特性を実現することができる効果を奏する。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
以上のように、この発明に係る高効率増幅器は、ＲＦ信号を高い効率で線形に増幅する必要がある放送用や通信用のＲＦ増幅器などに用いるのに適している。
【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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【国際調査報告】
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