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　特願２０００−　３０５２７「アクティブフィードフォワード型プレディストーションに基づく線形電力増幅器」拒絶査定不服審判事件〔平成１３年　８月１７日出願公開、特開２００１−２２３５３９〕について、次のとおり審決する。
【結　論】
　本件審判の請求は、成り立たない。
【理　由】
１．手続の経緯・本願発明
　本願は、平成１２年２月８日の出願であって、その請求項１に係る発明は、平成１５年５月７日付けの手続補正書により補正された明細書及び図面の記載からみて、特許請求の範囲の請求項１に記載されたとおりの次のものと認める。（以下、「本願発明」という。）
「ＲＦ（高周波）入力ノードと、
　ＲＦ出力ノードと、
　入力及び出力を有し、前記入力に印加された入力電力の増加に伴って減少する利得特性と前記入力に印加された入力電力に伴って増加する位相特性を有する電力増幅器と、
　入力及び出力を有し、前記ＲＦ入力ノードに印加された信号を増幅するドライバ増幅器として動作し、前記電力増幅器の利得における減少を補償するために前記入力に印加された入力電力に伴って増加する利得特性と、前記電力増幅器の位相における増加を補償するために前記入力に印加された入力電力の増加に伴って減少する位相特性とを有するアクティブフィードフォワード型プレディストータとを備え、
　前記電力増幅器の出力が前記ＲＦ出力ノードに接続され、前記アクティブフィードフォワード型プレディストータの入力が前記ＲＦ入力ノードに接続され、前記アクティブフィードフォワード型プレディストータの出力が前記電力増幅器の入力に接続された線形増幅器。」
　　
２．引用例
　これに対して、原査定の拒絶の理由に引用された特開平４−２８８７１１号公報（以下、「引用例１」という。）及び特開平９−１６２６４８号公報（以下、「引用例２」という。）には、図面とともに次の事項が記載されている。
　
［引用例１］
Ａ．「【産業上の利用分野】この発明はマイクロ波・ミリ波帯を含む高周波帯の高出力増幅器の非線形性により生じる信号歪を補償する歪補償回路に関するものである。」（第２頁左欄第１２〜１４行）
Ｂ．「【実施例】実施例１．
図１はこの発明の一実施例を示す構成図であり、１は入力端子、２は出力端子、１０は歪補償回路、４０は歪を補償すべき高出力増幅器である。また、歪補償回路１０において、１２は入力端子１に入力した信号を３分配する分配器、２０は歪発生用増幅器、２１および２２は線形増幅器、２５ａ〜２５ｅは可変減衰器、３０は上記歪発生用増幅器２０と上記線形増幅器２１の出力を逆相で合成し、歪を抽出する歪抽出用合成器、３１は上記歪抽出用合成器３０で抽出した歪と上記線形増幅器２２の出力とを逆相で合成する合成器、５０は歪発生用増幅器２０に用いられているトランジスタのドレインまたはコレクタのバイアス端子、６０は上記バイアス端子５０に接続された可変電圧源である。
【０００９】前記のように構成された歪補償回路においては、歪補償回路１０内の歪発生用増幅器２０に用いられているトランジスタのドレインバイアス端子５０に可変電圧源６０が接続されており、上記トランジスタのドレイン電圧Ｖｄを調整できる構成となっている。
【００１０】図２は、歪発生用増幅器２０としてＦＥＴ増幅器を用い、ドレイン電圧Ｖｄを３Ｖ、５Ｖ、７Ｖとした時の３次混変調歪ＩＭ３の入力電力Ｐｉｎ依存性を示したものである。なお、３次混変調歪とは、複数の異なる周波数の信号を増幅器で同時に増幅した時に増幅器の非線形性により生じる歪のひとつであり、周波数ｆ１とｆ２の２信号を増幅する際に２ｆ２−ｆ１と２ｆ１−ｆ２の周波数成分を持つ歪を示す。図２において、Ｖｄが低いほど、より低いＰｉｎで歪が生じる。
【００１１】歪を補償すべき高出力増幅器４０としては、線形性の良好な増幅器ばかりでなく、効率の面から、線形性の不良な増幅器を用いる場合がある。図３は線形性の良好な増幅器のＩＭ３の出力電力Ｐｏｕｔ依存性の一例を、図４は線形性の不良な増幅器のＩＭ３のＰｏｕｔ依存性の一例を示したものである。出力電力を低くすると、線形性の良好な増幅器は図３のように急激に歪が減少するが、線形性の不良な増幅器は図４のようにあまり歪は減少しない。
【００１２】歪を補償すべき高出力増幅器４０として図３の歪特性を持つ線形性の良好な高出力増幅器を用いて歪補償を行った結果を図５に示す。歪補償回路１０内の歪発生用増幅器２０のＶｄを７Ｖとすると広いダイナミックレンジにわたり歪を補償することができるが、Ｖｄを３Ｖとすると低い出力電力領域において歪補償回路１０では歪が発生しているのに高出力増幅器４０では歪はほとんど発生しないために歪補償回路１０により歪が増加してしまう。したがって、線形性の良好な高出力増幅器の歪補償を行う際は、歪補償回路１０の歪発生用増幅器２０のＶｄを高くして、歪発生用増幅器２０に歪特性と高出力増幅器の歪特性とを近似することにより、広いダイナミックレンジにわたり歪を補償することができる。
【００１３】歪を補償すべき高出力増幅器４０として図４の歪特性を持つ線形性の良好な高出力増幅器を用いて歪補償を行った結果を図６に示す。歪補償回路１０内の歪発生用増幅器２０のＶｄを３Ｖとすると広いダイナミックレンジにわたり歪を補償することができるが、Ｖｄを７Ｖとすると低い出力電力領域において歪補償回路１０では歪が発生していないのに高出力増幅器４０では歪が発生するために歪補償回路１０によって歪は減少しない。したがって、線形性の不良な高出力増幅器の歪補償を行う際は、歪補償回路１０の歪発生用増幅器２０のＶｄを低くして、歪発生用増幅器２０の歪特性と高出力増幅器の歪特性とを近似することにより、広いダイナミックレンジにわたり歪を補償することができる。
【００１４】以上のように、広いダイナミックレンジにわたり歪を補償するためには、歪を補償すべき高出力増幅器４０の歪特性と歪補償回路１０内の歪発生用増幅器２０の歪特性とは近似している必要がある。
【００１５】例えば、固体高出力増幅器のような線形性の良好な増幅器に対してはＦＥＴ増幅器のＶｄを５Ｖ以上という高い電圧に設定すればよいし、また、進行波管増幅器のような線形性の不良な増幅器に対してはＶｄを５Ｖ以下という低い電圧に設定すればよい。」（第２頁右欄第３７行〜第３頁右欄第９行）
　
　上記Ａ，Ｂの記載を参照すると、引用例１には、次の発明が記載されているものと認められる。（以下、「引用例１記載の発明」という。）
「入力端子１と、
　出力端子２と、
　入力及び出力を有する高出力増幅器４０と、
　入力及び出力を有し、前記高出力増幅器４０の歪を補償する歪補償回路１０とを備え、
　前記高出力増幅器４０の出力が前記出力端子２に接続され、前記歪補償回路１０の入力が前記入力端子１に接続され、前記歪補償回路１０の出力が前記高出力増幅器４０の入力に接続された増幅器。」
　
［引用例２］
Ｃ．「【発明の属する技術分野】この発明は歪補償回路に関し、特に衛星通信、地上マイクロ波通信、移動体通信等に使用するＵＨＦ〜ＳＨＦ帯の増幅器に用いられるものに適用して好適なものである。」（第２頁右欄第５０行〜第３頁左欄第３行）
Ｄ．「【従来の技術】従来、増幅器の歪補償回路として、例えば「A Predistortion Type Equi-Path Linearizer in Ku-Band 」（The 3rd Asia-Pacific Microwave Conference Proceedings, Tokyo, 1990, pp1077〜1080 ）に示されるものがある。図１９は低歪増幅器１の等価回路であり、図中１ａは入力端子、１ｂは出力端子、２はリニアライザ、３はレベル調整用増幅器、４はレベル調整用可変アッテネータ、５はＦＥＴを用いた高出力増幅器である。リニアライザ２は、歪発生用増幅器６、線形増幅器７、第１の90°ハイブリッド８Ａ、第２の90°ハイブリッド８Ｂ、第３の90°ハイブリッド８Ｃ、第４の90°ハイブリッド８Ｄ、第５の90°ハイブリッド８Ｅ、第６の90°ハイブリッド８Ｆ、第１の移相器９Ａ、第２の移相器９Ｂ、第１の可変アッテネータ１０Ａ、第２の可変アッテネータ１０Ｂ、第３の可変アッテネータ１０Ｃ、第４の可変アッテネータ１０Ｄで構成されている。
【０００３】次に、動作について説明する。ＦＥＴ（field effect transistor ）を用いた高出力増幅器５は、文献「Design Procedure for High-Efficiency Linear Microwave Power Amplifier 」（IEEE、Transactions on Microwave Theory and Techniques, vol.MTT-28, No.11, November 1990, pp1157-1163）で報告されているように、一般的に入力電力の増大に伴い、利得は低下し通過位相は進む特性である。図２０に高出力増幅器５の入力電力の増大に対する出力電力、通過位相特性を示す。高出力増幅器５では、この利得及び通過位相の変化が原因となり、振幅歪及び位相歪が発生する。高出力増幅器５の前段に利得及び通過位相特性が高出力増幅器５と逆特性となるリニアライザ２を設けると、高出力増幅器５で発生する振幅歪及び位相歪を補償することができる。
【０００４】図２１に高出力増幅器５の振幅歪及び位相歪を補償するために必要な、リニアライザ２の入力電力の増大に対する出力電力及び通過位相特性を示す。このような逆特性は、第１の移相器９Ａ、第２の移相器９Ｂ、第１の可変アッテネータ１０Ａ、第２の可変アッテネータ１０Ｂ、第３の可変アッテネータ１０Ｃ、第４の可変アッテネータ１０Ｄを調整することにより実現することができる。なお、レベル調整用増幅器３及びレベル調整用可変アッテネータ４はリニアライザ２と高出力増幅器５を縦続接続する際のレベル調整を行う。」（第３頁左欄第５行〜右欄第９行）
Ｅ．「【発明が解決しようとする課題】ところが上述した第１の従来例における低歪増幅器１は、高出力増幅器５で発生する振幅歪及び位相歪を補償するためのリニアライザ２を用いるが、一般に従来のリニアライザ２は複数個の90°ハイブリッド８Ａ〜８Ｆ、可変アッテネータ１０Ａ〜１０Ｄ、移相器９Ａ、９Ｂ、増幅器６、７から構成されるために、全体として構造が複雑となり大型化すると共に、モノリシック化に適さない問題があった。さらに高出力増幅器５以外のリニアライザ２部分での消費電力が大きく全体としての効率が低下する問題があった。」（第４頁左欄第１２〜２１行）
Ｆ．「【課題を解決するための手段】この発明に係る歪補償回路は、ゲート幅Ｗｇ[mm]でなるソース接地のＦＥＴ素子を用いる歪補償回路において、歪補償を行う周波数でＦＥＴ素子のソース側からグランドをみたインピーダンスより計算された等価的な容量値が３／Ｗｇ[pF]より小さな値を有するインピーダンス素子と、直流成分を通す直流回路素子とを、ＦＥＴ素子のソース及びグランド間に備えるものである。」（第４頁右欄第１０〜１７行）
Ｇ．「【００３３】実施の形態１．図１はこの発明による歪補償回路３０の実施の形態１の構成を示す等価回路である。図中３１は入力整合回路、３２はＦＥＴ、３３は出力整合回路、３４はキャパシタ、３５はインダクタである。この実施の形態１の歪補償回路３０の場合、ＦＥＴ３２はソースがキャパシタ３４とインダクタ３５とを並列接続した回路を通じて接地されている。ＦＥＴ３２のゲート幅をＷｇ[mm]とすると、キャパシタ４の容量値CSは、３／Ｗｇ[pF]以下の値に設定されている。
【００３４】次に動作について説明する。図２はキャパシタ３４の容量値CSをパラメータとした場合の、入力電力に対する利得及び通過位相特性のシミュレーション結果である。シミュレーションは、ゲート幅 2.4[mm]のＦＥＴの大信号モデルパラメータを抽出し、ハーモニックバランス法を用いて、周波数７[ＧHz]にて解析を行った。図２（Ａ）及び（Ｂ）より、容量値CS ＝0.01[pF]とすると、入力電力の増加に対して通過位相が遅れる特性が得られ、CS＝ 0.1[pF]とすると、さらに、利得が増大する特性が得られる。ゲート幅が大きなＦＥＴは、等価回路的には、小さなＦＥＴを並列接続したものと考えられるため、入力電力の増加に対して通過位相が遅れ、利得が増大する特性が得られるのに必要となるキャパシタンスCSの値も、ＦＥＴ３２のゲート幅Ｗｇに依存する。従ってキャパシタ３４の容量値はCS＜３／Ｗｇ[pF]となる。
【００３５】入力整合回路３１を変化させることで、ＦＥＴ３２の入力側の負荷インピーダンスを変化させた場合のシミュレーション結果の例を図３に示す。キャパシタ３４の値はCS＝ 0.1[pF]とした。図３（Ａ）は線形利得からの利得の増加分の最大値をスミスチャート上にプロットして示す。また図３（Ｂ）は利得が最大となる入力電力のときの通過位相をスミスチャート上にプロットして示す。図３より、入力負荷インピーダンスを変化させることにより、図１の歪補償回路３０の利得特性及び通過位相特性を調整できることがわかる。
【００３６】出力整合回路３３を変化させることで、ＦＥＴ３２の出力側の負荷インピーダンスを変化させた場合のシミュレーション結果の例を図４に示す。キャパシタ３４の値はCS＝ 0.1[pF]とした。図４（Ａ）は線形利得からの利得の増加分の最大値をスミスチャート上にプロットして示す。図４（Ｂ）は利得が最大となる入力電力のときの通過位相をスミスチャート上にプロットして示す。図４より、出力負荷インピーダンスを変化させることにより、図１の歪補償回路３０の利得特性及び通過位相特性を調整できることがわかる。」（第５頁右欄第３〜４７行）
　
　上記引用例２に記載のものは、上記Ｄに例示される従来例の欠点を解決するために、例えば上記Ｆ，Ｇの構成を有するようにしたものであるが、いずれにしても、「一般的に入力電力の増大に伴い、利得は低下し通過位相は進む特性である」（上記Ｄの段落【０００３】の記載参照）高出力増幅器で発生する振幅歪及び位相歪を補償するために、高出力増幅器の前段に利得及び通過位相特性が高出力増幅器と逆特性となる構成を設けたものが記載されていることには変わりない。
　そして、上記引用例２に記載のものにおいて、「ソース接地のＦＥＴ素子を用いる歪補償回路」は、後段の高出力増幅器に対するドライバ増幅器として動作するものであることは明らかである。
　よって、上記Ｃ〜Ｇの記載を参照すると、引用例２には、次の発明が記載されているものと認められる。（以下、「引用例２記載の発明」という。）
「入力電力の増大に伴い、利得は低下し通過位相は進む特性を持つ高出力増幅器の前段に、利得及び通過位相特性が高出力増幅器と逆特性となるＦＥＴ等のアクティブ素子を含むドライバ増幅器を設けて、高出力増幅器で発生する振幅歪及び位相歪を補償すること。」
　
３．対比
　本願発明と引用例１記載の発明とを対比すると、まず、引用例１記載の発明が扱う周波数帯は「マイクロ波・ミリ波帯を含む高周波帯」（上記Ａの記載参照）であり、引用例１記載の発明における「入力端子１」、「出力端子２」は、本願発明における「ＲＦ（高周波）入力ノード」、「ＲＦ出力ノード」に相当する。
　次に、引用例１記載の発明における「高出力増幅器４０」は、本願発明における「電力増幅器」に相当する。
　そして、引用例１の上記Ｂの記載において、「歪補償回路１０」は、その構成要素として、「歪発生用増幅器２０」、「線形増幅器２１」、「線形増幅器２２」を含むものであり、上記Ｂの段落【００１０】の記載中に「歪発生用増幅器２０としてＦＥＴ増幅器を用い」とあるように、増幅器には、例えばＦＥＴ等のアクティブ素子が含まれることは明らかであり、また、上記「歪補償回路１０」の接続構成は、図１に見られるように、増幅器の出力を合成するタイプのものであって、増幅器の出力を入力にフィードバックするものではないので、上記「歪補償回路１０」は、「アクティブフィードフォワード型プレディストータ」であるということができ、本願発明も引用例１記載の発明も、「電力増幅器の歪を補償するアクティブフィードフォワード型プレディストータ」を備えるものであるということができる。
　さらに、引用例１記載の発明は、全体として歪のない増幅器、すなわち「線形増幅器」を構成するものであるということができる。
　よって、本願発明と引用例１記載の発明とは、ともに、
「ＲＦ（高周波）入力ノードと、
　ＲＦ出力ノードと、
　入力及び出力を有する電力増幅器と、
　入力及び出力を有し、前記電力増幅器の歪を補償するアクティブフィードフォワード型プレディストータとを備え、
　前記電力増幅器の出力が前記ＲＦ出力ノードに接続され、前記アクティブフィードフォワード型プレディストータの入力が前記ＲＦ入力ノードに接続され、前記アクティブフィードフォワード型プレディストータの出力が前記電力増幅器の入力に接続された線形増幅器。」
である点で一致し、次の点で相違する。
　相違点：本願発明においては、「電力増幅器」が「入力に印加された入力電力の増加に伴って減少する利得特性と前記入力に印加された入力電力に伴って増加する位相特性を有する」ものであり、「アクティブフィードフォワード型プレディストータ」が「ＲＦ入力ノードに印加された信号を増幅するドライバ増幅器として動作し、前記電力増幅器の利得における減少を補償するために前記入力に印加された入力電力に伴って増加する利得特性と、前記電力増幅器の位相における増加を補償するために前記入力に印加された入力電力の増加に伴って減少する位相特性とを有する」ものであるのに対し、引用例１記載の発明においては、「高出力増幅器４０」と「歪補償回路１０」の利得特性と位相特性について明示されておらず、また、「歪補償回路１０」が「高出力増幅器４０」に対する「ドライバ増幅器」として動作するかどうかが明らかでない点。
　
４．当審の判断
　そこで、上記相違点について検討する。
　上記引用例２に、「ＦＥＴ（field effect transistor ）を用いた高出力増幅器５は、・・・・一般的に入力電力の増大に伴い、利得は低下し通過位相は進む特性である。」（上記Ｄの段落【０００３】参照）と記載されているように、本願発明において、「電力増幅器」を「入力に印加された入力電力の増加に伴って減少する利得特性と前記入力に印加された入力電力に伴って増加する位相特性を有する」ものとした点は、ＦＥＴを用いた高出力増幅器等の一般的な特性を特定したものにすぎない。
　そして、引用例２記載の発明においては、上記のような「入力電力の増大に伴い、利得は低下し通過位相は進む」という一般的な特性を持つＦＥＴを用いた高出力増幅器の前段に、「利得及び通過位相特性が高出力増幅器と逆特性となるＦＥＴ等のアクティブ素子を含むドライバ増幅器」を設けて、高出力増幅器で発生する振幅歪及び位相歪を補償するようにしているのである。
　してみれば、引用例１記載の発明に対して、上記引用例２記載の発明の技術思想を適用し、「電力増幅器」を「入力に印加された入力電力の増加に伴って減少する利得特性と前記入力に印加された入力電力に伴って増加する位相特性を有する」ものとし、「アクティブフィードフォワード型プレディストータ」を「ＲＦ入力ノードに印加された信号を増幅するドライバ増幅器として動作し、前記電力増幅器の利得における減少を補償するために前記入力に印加された入力電力に伴って増加する利得特性と、前記電力増幅器の位相における増加を補償するために前記入力に印加された入力電力の増加に伴って減少する位相特性とを有する」ものとすることは、当業者が適宜に設計できる事項にすぎないものと認められる。
　そして、本願発明の構成によってもたらされる効果も、引用例１，２に記載の発明から当業者ならば容易に予測することができる程度のものであって、格別のものとはいえない。
　
５．むすび
　したがって、本願発明は、引用例１，２に記載の発明に基いて、当業者が容易に発明をすることができたものであるので、特許法第２９条第２項の規定により特許を受けることができない。
　よって、結論のとおり審決する。