JP2003298361A - 電力増幅方法および電力増幅器 - Google Patents
電力増幅方法および電力増幅器Info
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- JP2003298361A JP2003298361A JP2002093611A JP2002093611A JP2003298361A JP 2003298361 A JP2003298361 A JP 2003298361A JP 2002093611 A JP2002093611 A JP 2002093611A JP 2002093611 A JP2002093611 A JP 2002093611A JP 2003298361 A JP2003298361 A JP 2003298361A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】非線形素子を用いて入力信号を、振幅変動を位
相情報に変換した２つの定振幅信号に変換して増幅する
線形増幅方式による電力増幅する際に、振幅増幅器など
の非線形素子において発生した歪みを効果的に除去する
ことができるようにする。 【解決手段】非線形素子を用いて入力信号を該入力信号
の振幅変動を位相情報に変換した２つの定振幅の分割信
号に分割し、該２つの分割信号を増幅した後に合成して
出力信号として出力する線形増幅方式による電力増幅方
法において、入力信号と出力信号との比較結果に応じ
て、２つの分割信号の位相を制御して該出力信号の振幅
の歪みを補正する。
相情報に変換した２つの定振幅信号に変換して増幅する
線形増幅方式による電力増幅する際に、振幅増幅器など
の非線形素子において発生した歪みを効果的に除去する
ことができるようにする。 【解決手段】非線形素子を用いて入力信号を該入力信号
の振幅変動を位相情報に変換した２つの定振幅の分割信
号に分割し、該２つの分割信号を増幅した後に合成して
出力信号として出力する線形増幅方式による電力増幅方
法において、入力信号と出力信号との比較結果に応じ
て、２つの分割信号の位相を制御して該出力信号の振幅
の歪みを補正する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電力増幅方法およ
び電力増幅器に関し、さらに詳細には、通信機器あるい
は放送機器などにおける高周波電力増幅装置などを構成
する際に用いて好適な電力増幅方法および電力増幅器に
関し、特に、高効率低歪みの歪み補償増幅装置を構成す
る際に用いて好適な電力増幅方法および電力増幅器に関
する。
び電力増幅器に関し、さらに詳細には、通信機器あるい
は放送機器などにおける高周波電力増幅装置などを構成
する際に用いて好適な電力増幅方法および電力増幅器に
関し、特に、高効率低歪みの歪み補償増幅装置を構成す
る際に用いて好適な電力増幅方法および電力増幅器に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、通信機器あるいは放送機器な
どにおける高周波電力増幅装置などを構成する際に用い
る電力増幅器においては、広い周波数帯域にわたって低
歪みであって良好な線形性を有することが求められてい
る。このため、電力増幅器における良好な線形性を得る
ための技術として、例えば、ＬＩＮＣ（ＬｉｎｅａｒＡ
ｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ Ｎｏｎｌｉｎｅ
ａｒ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ）方式などのような、非線
形素子を用いて入力信号を当該入力信号の振幅変動を位
相情報に変換した２つの定振幅の分割信号に分割し、当
該２つの分割信号を増幅した後に合成して出力信号とし
て出力する線形増幅方式による電力増幅方法などの電力
増幅器の歪み補償に関する技術が提案されている。
どにおける高周波電力増幅装置などを構成する際に用い
る電力増幅器においては、広い周波数帯域にわたって低
歪みであって良好な線形性を有することが求められてい
る。このため、電力増幅器における良好な線形性を得る
ための技術として、例えば、ＬＩＮＣ（ＬｉｎｅａｒＡ
ｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ Ｎｏｎｌｉｎｅ
ａｒ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ）方式などのような、非線
形素子を用いて入力信号を当該入力信号の振幅変動を位
相情報に変換した２つの定振幅の分割信号に分割し、当
該２つの分割信号を増幅した後に合成して出力信号とし
て出力する線形増幅方式による電力増幅方法などの電力
増幅器の歪み補償に関する技術が提案されている。
【０００３】ここで、ＬＩＮＣ方式とは、振幅増幅器な
どの非線形素子を用いた線形増幅方式であり、振幅変動
を位相情報に変換した一定振幅信号を増幅するという手
法を用いる。
どの非線形素子を用いた線形増幅方式であり、振幅変動
を位相情報に変換した一定振幅信号を増幅するという手
法を用いる。
【０００４】ＬＩＮＣ方式の基本原理は、振幅変動と位
相変動とのいずれか一方、あるいは、両方を持っている
帯域通過の入力信号を、振幅が一定で位相のみの変化が
ある２つの信号に分けて増幅することにある。図１を参
照しながら、この点について説明する。
相変動とのいずれか一方、あるいは、両方を持っている
帯域通過の入力信号を、振幅が一定で位相のみの変化が
ある２つの信号に分けて増幅することにある。図１を参
照しながら、この点について説明する。
【０００５】はじめに、式（１）に示す一定の位相のバ
ンドパス信号Ｓａを考える。
ンドパス信号Ｓａを考える。
【０００６】
Ｓ（ａ）＝Ｅ（ｔ）ｃｏｓω０ｔ ・・・式（１）
ＥｍをＥ（ｔ）の最大値とすると、
Ｅ（ｔ）＝Ｅｍｓｉｎφ（ｔ） ・・・式（２）
と表すことができる。
【０００７】図１において、信号分割部（コンポーネン
トセパレータ：ＣＯＭＰＯＮＥＮＴＳＥＰＡＲＡＴＯ
Ｒ）１００は、２つの一定のアンプリチュード信号Ｓ１
ａ、Ｓ１ｂを作り出す。ここで、以下の式（３）が成立
する。
トセパレータ：ＣＯＭＰＯＮＥＮＴＳＥＰＡＲＡＴＯ
Ｒ）１００は、２つの一定のアンプリチュード信号Ｓ１
ａ、Ｓ１ｂを作り出す。ここで、以下の式（３）が成立
する。
【０００８】
Ｓａ（ｔ）＝（Ｅｍ／２）［ｓｉｎ［ω０ｔ＋φ（ｔ）］−ｓｉｎ［ω０ｔ
−φ（ｔ）］］＝Ｓ１ａ（ｔ）−Ｓ２ａ（ｔ） ・・・式（３）
ただし、
Ｓ１ａ（ｔ）＝（Ｅｍ／２）ｓｉｎ［ω０ｔ＋φ（ｔ）］ ・・・式（４）
Ｓ２ａ（ｔ）＝（Ｅｍ／２）ｓｉｎ［ω０ｔ−φ（ｔ）］ ・・・式（５）
である。
【０００９】従って、Ｇをアンプ部１０２ａ、１０２ｂ
における増幅の利得とすると、増幅されたＧＳａ（ｔ）
は、信号合成部１０４でＧＳ１ａ（ｔ）からＧＳ２ａ
（ｔ）を減算して合成することにより、式（６）に示す
ように表される。
における増幅の利得とすると、増幅されたＧＳａ（ｔ）
は、信号合成部１０４でＧＳ１ａ（ｔ）からＧＳ２ａ
（ｔ）を減算して合成することにより、式（６）に示す
ように表される。
【００１０】
ＧＳａ（ｔ）−ＧＳ１ａ（ｔ）＝ＧＥｍｓｉｎφ（ｔ）ｃｏｓω０ｔ＝ＧＳ
ａ（ｔ） ・・・式（６）
これらのことから、２つの一定な振幅角度変調信号は、
その振幅線形性に関わらず十分な帯域でどのような増幅
器によっても増幅されるものであることがわかる。
その振幅線形性に関わらず十分な帯域でどのような増幅
器によっても増幅されるものであることがわかる。
【００１１】ところで、Ｗ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎ
ｄ−Ｃｏｄｅ ＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅ Ａ
ｃｃｅｓｓ）などのように包絡線変動を示す変調方式に
おいて、上記した原理を備えたＬＩＮＣ方式による電力
増幅器を用いた場合には、電力合成時において有効電力
に対する無効電力の比率が増加し、効率の低下が著しい
ことが指摘されていた。
ｄ−Ｃｏｄｅ ＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅ Ａ
ｃｃｅｓｓ）などのように包絡線変動を示す変調方式に
おいて、上記した原理を備えたＬＩＮＣ方式による電力
増幅器を用いた場合には、電力合成時において有効電力
に対する無効電力の比率が増加し、効率の低下が著しい
ことが指摘されていた。
【００１２】即ち、ＬＩＮＣ方式においては、その電力
効率は入力信号のピーク電力対平均電力の比によって決
定され、その比が大きいほど無効電力が大きくなり、結
果として電力効率が悪化する。つまり、ＬＩＮＣ方式に
おいては、入力信号の振幅情報を位相情報に変換した上
で信号分割部で２つの一定振幅信号に分割するが、一定
振幅であるため電力合成後の信号振幅が小さい場合（入
力信号の振幅が小さい）には、無効電力が増加すること
になり、そのため電力効率が低下してしまうものであっ
た。
効率は入力信号のピーク電力対平均電力の比によって決
定され、その比が大きいほど無効電力が大きくなり、結
果として電力効率が悪化する。つまり、ＬＩＮＣ方式に
おいては、入力信号の振幅情報を位相情報に変換した上
で信号分割部で２つの一定振幅信号に分割するが、一定
振幅であるため電力合成後の信号振幅が小さい場合（入
力信号の振幅が小さい）には、無効電力が増加すること
になり、そのため電力効率が低下してしまうものであっ
た。
【００１３】こうしたＬＩＮＣ方式における電力効率の
高効率化をはかる手法として、リアクタンスマッチング
法ならびにＲＦ-ＤＣ電力変換法などが提案されてい
る。
高効率化をはかる手法として、リアクタンスマッチング
法ならびにＲＦ-ＤＣ電力変換法などが提案されてい
る。
【００１４】ここで、リアクタンスマッチング法とは、
増幅器の出力をリアクタンス性終端器で終端することに
より、歪みを多少犠牲にすることにはなるが電力効率を
向上させるという手法である。
増幅器の出力をリアクタンス性終端器で終端することに
より、歪みを多少犠牲にすることにはなるが電力効率を
向上させるという手法である。
【００１５】また、ＲＦ−ＤＣ電力変換法とは、電力合
成器で発生する無効電力をＲＦ−ＤＣ変換して、ＤＣ電
源にフィードバックすることにより、全体の電力のロス
を減らし電力増幅器の電力効率を向上させるようにした
ものである。
成器で発生する無効電力をＲＦ−ＤＣ変換して、ＤＣ電
源にフィードバックすることにより、全体の電力のロス
を減らし電力増幅器の電力効率を向上させるようにした
ものである。
【００１６】しかしながら、上記した従来のＬＩＮＣ方
式などによる電力増幅器においては、振幅増幅器などの
非線形素子において発生した歪みを除去することが困難
であるという問題点があった。
式などによる電力増幅器においては、振幅増幅器などの
非線形素子において発生した歪みを除去することが困難
であるという問題点があった。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記したよ
うな従来の技術の有する種々の問題点に鑑みてなされた
ものであり、その目的とするところは、非線形素子を用
いて入力信号を当該入力信号の振幅変動を位相情報に変
換した２つの定振幅の分割信号に分割し、当該２つの分
割信号を増幅した後に合成して出力信号として出力する
線形増幅方式により電力増幅する際に、振幅増幅器など
の非線形素子において発生した歪みを効果的に除去する
ことができる電力増幅方法および電力増幅器を提供しよ
うとするものである。
うな従来の技術の有する種々の問題点に鑑みてなされた
ものであり、その目的とするところは、非線形素子を用
いて入力信号を当該入力信号の振幅変動を位相情報に変
換した２つの定振幅の分割信号に分割し、当該２つの分
割信号を増幅した後に合成して出力信号として出力する
線形増幅方式により電力増幅する際に、振幅増幅器など
の非線形素子において発生した歪みを効果的に除去する
ことができる電力増幅方法および電力増幅器を提供しよ
うとするものである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による電力増幅方法および電力増幅器は、非
線形素子を用いて入力信号を当該入力信号の振幅変動を
位相情報に変換した２つの定振幅の分割信号に分割し、
当該２つの分割信号を増幅した後に合成して出力信号と
して出力する線形増幅方式による電力増幅方法や電力増
幅器においては、入力信号を信号分割部で２つの分割信
号に分割する際に、入力信号の振幅情報は位相情報とし
て当該２つの分割信号に含まれることになり、これら対
となる２つの分割信号の振幅は同一となるものである
が、これら２つの分割信号の信号経路内にある非線形素
子により分割信号の振幅に歪みが混入した場合には、対
となる２つの分割信号の位相を制御することによりその
振幅の歪みを補正して、歪みを効果的に除去するように
したものである。
に、本発明による電力増幅方法および電力増幅器は、非
線形素子を用いて入力信号を当該入力信号の振幅変動を
位相情報に変換した２つの定振幅の分割信号に分割し、
当該２つの分割信号を増幅した後に合成して出力信号と
して出力する線形増幅方式による電力増幅方法や電力増
幅器においては、入力信号を信号分割部で２つの分割信
号に分割する際に、入力信号の振幅情報は位相情報とし
て当該２つの分割信号に含まれることになり、これら対
となる２つの分割信号の振幅は同一となるものである
が、これら２つの分割信号の信号経路内にある非線形素
子により分割信号の振幅に歪みが混入した場合には、対
となる２つの分割信号の位相を制御することによりその
振幅の歪みを補正して、歪みを効果的に除去するように
したものである。
【００１９】即ち、本発明のうちの請求項１に記載の発
明は、非線形素子を用いて入力信号を該入力信号の振幅
変動を位相情報に変換した２つの定振幅の分割信号に分
割し、該２つの分割信号を増幅した後に合成して出力信
号として出力する線形増幅方式による電力増幅方法にお
いて、入力信号と出力信号との比較結果に応じて、２つ
の分割信号の位相を制御して該出力信号の振幅の歪みを
補正するようにしたものである。
明は、非線形素子を用いて入力信号を該入力信号の振幅
変動を位相情報に変換した２つの定振幅の分割信号に分
割し、該２つの分割信号を増幅した後に合成して出力信
号として出力する線形増幅方式による電力増幅方法にお
いて、入力信号と出力信号との比較結果に応じて、２つ
の分割信号の位相を制御して該出力信号の振幅の歪みを
補正するようにしたものである。
【００２０】また、本発明のうちの請求項２に記載の発
明は、非線形素子を用いて入力信号を該入力信号の振幅
変動を位相情報に変換した２つの定振幅の分割信号に分
割し、該２つの分割信号を増幅した後に合成して出力信
号として出力する線形増幅方式による電力増幅方法にお
いて、入力信号と出力信号との比較結果に応じて、２つ
の分割信号の位相を制御して該出力信号の振幅の歪みを
補正する第１の処理と、前記入力信号の振幅に応じて、
前記２つの分割信号の振幅値を制御する第２の処理とを
有するようにしたものである。
明は、非線形素子を用いて入力信号を該入力信号の振幅
変動を位相情報に変換した２つの定振幅の分割信号に分
割し、該２つの分割信号を増幅した後に合成して出力信
号として出力する線形増幅方式による電力増幅方法にお
いて、入力信号と出力信号との比較結果に応じて、２つ
の分割信号の位相を制御して該出力信号の振幅の歪みを
補正する第１の処理と、前記入力信号の振幅に応じて、
前記２つの分割信号の振幅値を制御する第２の処理とを
有するようにしたものである。
【００２１】また、本発明のうちの請求項３に記載の発
明は、非線形素子を用いて入力信号を該入力信号の振幅
変動を位相情報に変換した２つの定振幅の分割信号に分
割し、該２つの分割信号を増幅した後に合成して出力信
号として出力する線形増幅方式による電力増幅方法にお
いて、入力信号と出力信号との比較結果に応じて、２つ
の分割信号の位相を制御して該出力信号の振幅の歪みを
補正する第１の処理と、前記入力信号の包絡線の振幅に
応じて、前記２つの分割信号の振幅値を多段階に制御す
る処理とを有するようにしたものである。
明は、非線形素子を用いて入力信号を該入力信号の振幅
変動を位相情報に変換した２つの定振幅の分割信号に分
割し、該２つの分割信号を増幅した後に合成して出力信
号として出力する線形増幅方式による電力増幅方法にお
いて、入力信号と出力信号との比較結果に応じて、２つ
の分割信号の位相を制御して該出力信号の振幅の歪みを
補正する第１の処理と、前記入力信号の包絡線の振幅に
応じて、前記２つの分割信号の振幅値を多段階に制御す
る処理とを有するようにしたものである。
【００２２】また、本発明のうちの請求項４に記載の発
明は、非線形素子を用いて入力信号を該入力信号の振幅
変動を位相情報に変換した２つの定振幅の分割信号に分
割し、該２つの分割信号を増幅した後に合成して出力信
号として出力する線形増幅方式による電力増幅器におい
て、入力信号と出力信号とを比較する比較手段と、前記
比較手段の比較結果に応じて２つの分割信号の位相を制
御する位相制御手段と、前記入力信号の包絡線の振幅を
検出する検出手段と、前記検出手段による検出結果に応
じて、前記２つの分割信号の振幅値を多段階に制御する
振幅制御手段とを有するようにしたものである。
明は、非線形素子を用いて入力信号を該入力信号の振幅
変動を位相情報に変換した２つの定振幅の分割信号に分
割し、該２つの分割信号を増幅した後に合成して出力信
号として出力する線形増幅方式による電力増幅器におい
て、入力信号と出力信号とを比較する比較手段と、前記
比較手段の比較結果に応じて２つの分割信号の位相を制
御する位相制御手段と、前記入力信号の包絡線の振幅を
検出する検出手段と、前記検出手段による検出結果に応
じて、前記２つの分割信号の振幅値を多段階に制御する
振幅制御手段とを有するようにしたものである。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、添付の図面に基づいて、本
発明による電力増幅器の実施の形態の一例について詳細
に説明するものとする。
発明による電力増幅器の実施の形態の一例について詳細
に説明するものとする。
【００２４】図２には、本発明による電力増幅器の実施
の形態の一例のブロック構成図が示されている。
の形態の一例のブロック構成図が示されている。
【００２５】この電力増幅器は、非線形素子を用いて振
幅変動を位相情報に変換した定振幅信号を増幅する線形
増幅方式による電力増幅器であり、外部から入力された
入力信号をＩＦ信号に周波数変換するＲＦダウンコンバ
ータ１０と、アナログ／デジタル変換（Ａ／Ｄ変換）に
よりＲＦダウンコンバータ１０から出力されたアナログ
信号たる入力信号（ＩＦ信号）をデジタル信号に変換す
るアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）コンバータ１２と、Ａ
／Ｄコンバータ１２によりＡ／Ｄ変換された入力信号を
ＩＱ分配するＩＱ分配部１４と、ＩＱ分配部１４により
ＩＱ分配された入力信号を入力される信号分割部１６
と、ＩＱ分配部１４によりＩＱ分配された入力信号を入
力される位相制御部１８と、信号分割部１６において入
力信号の振幅変動を位相情報に変換することにより当該
入力信号を２つに分割して生成した一定振幅の分割信号
をそれぞれデジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）変換してアナ
ログ信号に変換するデジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）コン
バータ２０と、Ｄ／Ａコンバータ２０から出力されたデ
ジタル信号をそれぞれ周波数変換するＲＦアップコンバ
ータ２２ａ、２２ｂと、ＲＦアップコンバータ２２ａ、
２２ｂにより周波数変換されたデジタル信号をそれぞれ
増幅するアンプ（Ａｍｐ）部２４ａ、２４ｂと、アンプ
部２４ａ、２４ｂにより増幅されたデジタル信号を合成
して出力信号として出力するＲＦパワーコンバイナ（Ｒ
Ｆ ＰＯＷＥＲ ＣＯＭＢＩＮＥＲ）およびカップラー
（ＣＯＵＰＬＥＲ）よりなる信号合成部２６と、信号合
成部２６のカップラーから出力された出力信号の一部を
周波数変換するＲＦダウンコンバータ２８と、アナログ
／デジタル変換（Ａ／Ｄ変換）によりＲＦダウンコンバ
ータ２８から出力されたアナログ信号たる出力信号をデ
ジタル信号に変換して位相制御部１８へ入力するアナロ
グ／デジタル（Ａ／Ｄ）コンバータ３０とを有して構成
されている。
幅変動を位相情報に変換した定振幅信号を増幅する線形
増幅方式による電力増幅器であり、外部から入力された
入力信号をＩＦ信号に周波数変換するＲＦダウンコンバ
ータ１０と、アナログ／デジタル変換（Ａ／Ｄ変換）に
よりＲＦダウンコンバータ１０から出力されたアナログ
信号たる入力信号（ＩＦ信号）をデジタル信号に変換す
るアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）コンバータ１２と、Ａ
／Ｄコンバータ１２によりＡ／Ｄ変換された入力信号を
ＩＱ分配するＩＱ分配部１４と、ＩＱ分配部１４により
ＩＱ分配された入力信号を入力される信号分割部１６
と、ＩＱ分配部１４によりＩＱ分配された入力信号を入
力される位相制御部１８と、信号分割部１６において入
力信号の振幅変動を位相情報に変換することにより当該
入力信号を２つに分割して生成した一定振幅の分割信号
をそれぞれデジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）変換してアナ
ログ信号に変換するデジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）コン
バータ２０と、Ｄ／Ａコンバータ２０から出力されたデ
ジタル信号をそれぞれ周波数変換するＲＦアップコンバ
ータ２２ａ、２２ｂと、ＲＦアップコンバータ２２ａ、
２２ｂにより周波数変換されたデジタル信号をそれぞれ
増幅するアンプ（Ａｍｐ）部２４ａ、２４ｂと、アンプ
部２４ａ、２４ｂにより増幅されたデジタル信号を合成
して出力信号として出力するＲＦパワーコンバイナ（Ｒ
Ｆ ＰＯＷＥＲ ＣＯＭＢＩＮＥＲ）およびカップラー
（ＣＯＵＰＬＥＲ）よりなる信号合成部２６と、信号合
成部２６のカップラーから出力された出力信号の一部を
周波数変換するＲＦダウンコンバータ２８と、アナログ
／デジタル変換（Ａ／Ｄ変換）によりＲＦダウンコンバ
ータ２８から出力されたアナログ信号たる出力信号をデ
ジタル信号に変換して位相制御部１８へ入力するアナロ
グ／デジタル（Ａ／Ｄ）コンバータ３０とを有して構成
されている。
【００２６】ここで、図３には、信号分割部１６と位相
制御部１８との詳細な構成が示されており、信号制御部
１６は、ＩＱ分配部１４によりＩＱ分配された入力信号
を直交座標系から極座標系に変換する直交−極座標変換
部１６−１と、振幅情報である直交−極座標変換部１６
−１の出力（振幅ｒ）を位相情報である位相φに変換す
る振幅位相変換部１６−２と、アンプ２４ａ、２４ｂな
どの非線形性に起因する歪みを補正するために参照する
補正テーブルを記憶した補正テーブル記憶部１６−３
と、直交−極座標変換部１６−１からの出力（位相θ）
と補正テーブル記憶部１６−３からの出力とを加算する
第１加算器１６−４と、振幅位相変換部１６−２からの
出力（位相φ）と補正テーブル記憶部１６−３からの出
力とを加算する第２加算器１６−５と、第１加算器１６
−４からの出力（位相θ）と第２加算器１６−５からの
出力（位相φ）とを入力して振幅変動分を位相に変換し
た所定の一定振幅値を持つ２つの分割信号Ｓ１、Ｓ２を
出力する信号分割器１６−６とを有して構成されてい
る。
制御部１８との詳細な構成が示されており、信号制御部
１６は、ＩＱ分配部１４によりＩＱ分配された入力信号
を直交座標系から極座標系に変換する直交−極座標変換
部１６−１と、振幅情報である直交−極座標変換部１６
−１の出力（振幅ｒ）を位相情報である位相φに変換す
る振幅位相変換部１６−２と、アンプ２４ａ、２４ｂな
どの非線形性に起因する歪みを補正するために参照する
補正テーブルを記憶した補正テーブル記憶部１６−３
と、直交−極座標変換部１６−１からの出力（位相θ）
と補正テーブル記憶部１６−３からの出力とを加算する
第１加算器１６−４と、振幅位相変換部１６−２からの
出力（位相φ）と補正テーブル記憶部１６−３からの出
力とを加算する第２加算器１６−５と、第１加算器１６
−４からの出力（位相θ）と第２加算器１６−５からの
出力（位相φ）とを入力して振幅変動分を位相に変換し
た所定の一定振幅値を持つ２つの分割信号Ｓ１、Ｓ２を
出力する信号分割器１６−６とを有して構成されてい
る。
【００２７】また、位相制御部１８は、ＩＱ分配部１４
によりＩＱ分配された入力信号を一時記憶する第１バッ
ファ１８−１と、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）コンバ
ータ３０から出力された出力信号を一時記憶する第２バ
ッファ１８−２と、第１バッファ１８−１に記憶された
入力信号と第２バッファ１８−２に記憶された出力信号
とを比較して誤差信号より補正テーブルを作成して補正
テーブル記憶部１６−２へ出力するＤＳＰ（デジタルシ
グナルプロセッサ）部１８−３とを有して構成されてい
る。
によりＩＱ分配された入力信号を一時記憶する第１バッ
ファ１８−１と、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）コンバ
ータ３０から出力された出力信号を一時記憶する第２バ
ッファ１８−２と、第１バッファ１８−１に記憶された
入力信号と第２バッファ１８−２に記憶された出力信号
とを比較して誤差信号より補正テーブルを作成して補正
テーブル記憶部１６−２へ出力するＤＳＰ（デジタルシ
グナルプロセッサ）部１８−３とを有して構成されてい
る。
【００２８】以上の構成において、図４に示す本発明に
よる電力増幅器の動作を説明するための位相制御ベクト
ル図を参照しながら、本発明による電力増幅器の実施の
形態の一例の動作を説明する。
よる電力増幅器の動作を説明するための位相制御ベクト
ル図を参照しながら、本発明による電力増幅器の実施の
形態の一例の動作を説明する。
【００２９】入力信号は、ＲＦダウンコンバータ１０に
おいてＩＦ信号に周波数変換され、さらにＡ／Ｄコンバ
ータ１２によりＡ／Ｄ変換された後に、ＩＱ分配部１４
においてＩＱ分配される。そして、ＩＱ分配部１４にお
いてＩＱ分配された入力信号は、信号分割部１６と位相
制御部１８とに送られる。
おいてＩＦ信号に周波数変換され、さらにＡ／Ｄコンバ
ータ１２によりＡ／Ｄ変換された後に、ＩＱ分配部１４
においてＩＱ分配される。そして、ＩＱ分配部１４にお
いてＩＱ分配された入力信号は、信号分割部１６と位相
制御部１８とに送られる。
【００３０】ここで、信号分割部１６においては、ＩＱ
分配された入力信号が一定振幅に制御された２つの分割
信号Ｓ１、Ｓ２に分割される。この際に、後述する処理
によりＤＳＰ部１８−３から出力された補正テーブル値
を記憶した補正テーブル記憶部１６−３を参照して、Ｉ
Ｑ分配された入力信号を直交座標系から極座標系に変換
する直交−極座標変換部１６−１の出力（位相θ）と補
正テーブル記憶部１６−３に記憶された補正テーブル値
とが第１加算器１６−４により加算されて位相の制御が
なされるとともに、直交−極座標変換部１６−１の出力
（振幅ｒ）を位相情報に変換する振幅位相変換部１６−
２からの出力（位相φ）と補正テーブル記憶部１６−３
に記憶された補正テーブル値とが第２加算器１６−５に
より加算されて位相の制御がなされことにより、分割信
号Ｓ１、Ｓ２の位相の制御が行われる。
分配された入力信号が一定振幅に制御された２つの分割
信号Ｓ１、Ｓ２に分割される。この際に、後述する処理
によりＤＳＰ部１８−３から出力された補正テーブル値
を記憶した補正テーブル記憶部１６−３を参照して、Ｉ
Ｑ分配された入力信号を直交座標系から極座標系に変換
する直交−極座標変換部１６−１の出力（位相θ）と補
正テーブル記憶部１６−３に記憶された補正テーブル値
とが第１加算器１６−４により加算されて位相の制御が
なされるとともに、直交−極座標変換部１６−１の出力
（振幅ｒ）を位相情報に変換する振幅位相変換部１６−
２からの出力（位相φ）と補正テーブル記憶部１６−３
に記憶された補正テーブル値とが第２加算器１６−５に
より加算されて位相の制御がなされことにより、分割信
号Ｓ１、Ｓ２の位相の制御が行われる。
【００３１】さらに、上記のようにして位相制御された
分割信号Ｓ１、Ｓ２は、Ｄ／Ａコンバータ２０によりア
ナログ信号にＤ／Ａ変換され、さらにＲＦアップコンバ
ータ２２ａ、２２ｂにより周波数変換された後に、アン
プ部２４ａ、２４ｂでそれぞれ増幅された後に信号合成
部２６で合成されて出力信号となる。
分割信号Ｓ１、Ｓ２は、Ｄ／Ａコンバータ２０によりア
ナログ信号にＤ／Ａ変換され、さらにＲＦアップコンバ
ータ２２ａ、２２ｂにより周波数変換された後に、アン
プ部２４ａ、２４ｂでそれぞれ増幅された後に信号合成
部２６で合成されて出力信号となる。
【００３２】ここで、出力信号の一部は、信号合成部２
６のカップラーからＲＦダウンコンバータ２８を経て、
Ａ／Ｄコンバータ３０によりＡ／Ｄ変換された後に位相
制御部１８へ戻される。
６のカップラーからＲＦダウンコンバータ２８を経て、
Ａ／Ｄコンバータ３０によりＡ／Ｄ変換された後に位相
制御部１８へ戻される。
【００３３】位相制御部１８のＤＳＰ部１８−３は、Ａ
／Ｄコンバータ３０から戻された出力信号とＩＱ分配部
１４によってＩＱ分配された入力信号とを比較し、当該
比較結果に基づく誤差信号より位相に関する補正テーブ
ル値を作成し、その補正テーブル値を所定周期毎に補正
テーブル記憶部１６−３へ転送する。なお、この際に、
ＩＱ分配部１４によってＩＱ分配された入力信号を第１
バッファ１８−１に一時記憶するとともに、Ａ／Ｄコン
バータ３０から出力された出力信号を第２バッファ１８
−２に一時記憶して、ＤＳＰ部１８−３における比較処
理のタイミングの同期をとるようにしている。
／Ｄコンバータ３０から戻された出力信号とＩＱ分配部
１４によってＩＱ分配された入力信号とを比較し、当該
比較結果に基づく誤差信号より位相に関する補正テーブ
ル値を作成し、その補正テーブル値を所定周期毎に補正
テーブル記憶部１６−３へ転送する。なお、この際に、
ＩＱ分配部１４によってＩＱ分配された入力信号を第１
バッファ１８−１に一時記憶するとともに、Ａ／Ｄコン
バータ３０から出力された出力信号を第２バッファ１８
−２に一時記憶して、ＤＳＰ部１８−３における比較処
理のタイミングの同期をとるようにしている。
【００３４】従って、本発明による電力増幅器において
は、アンプ部２４ａ、２４ｂなどの非線形性に起因して
発生した振幅の歪みは、上記したようにして分割信号Ｓ
１、Ｓ２の位相を制御することにより補正することがで
き、発生した歪みを効果的に除去することができる。
は、アンプ部２４ａ、２４ｂなどの非線形性に起因して
発生した振幅の歪みは、上記したようにして分割信号Ｓ
１、Ｓ２の位相を制御することにより補正することがで
き、発生した歪みを効果的に除去することができる。
【００３５】図４には、上記した分割信号Ｓ１、Ｓ２の
位相の制御を示す位相制御ベクトル図が示されている。
この図４の位相制御ベクトル図において、入力信号をＳ
ＩＮとし、出力信号をＳＯＵＴとすると、入力信号Ｓ
ＩＮは分割信号Ｓ１と分割信号Ｓ２とに分割されるが、
分割信号Ｓ１および分割信号Ｓ２はアンプ部２４ａ、２
４ｂの非線形歪みにより振幅誤差をうける。
位相の制御を示す位相制御ベクトル図が示されている。
この図４の位相制御ベクトル図において、入力信号をＳ
ＩＮとし、出力信号をＳＯＵＴとすると、入力信号Ｓ
ＩＮは分割信号Ｓ１と分割信号Ｓ２とに分割されるが、
分割信号Ｓ１および分割信号Ｓ２はアンプ部２４ａ、２
４ｂの非線形歪みにより振幅誤差をうける。
【００３６】従って、こうした振幅誤差をうけたままで
は、分割信号Ｓ１と分割信号Ｓ２とを合成した出力信号
ＳＯＵＴは入力信号ＳＩＮとは異なるようになる。
は、分割信号Ｓ１と分割信号Ｓ２とを合成した出力信号
ＳＯＵＴは入力信号ＳＩＮとは異なるようになる。
【００３７】しかしながら、本発明による電力増幅器に
おいては、上記したように位相制御部１８と信号分割部
１６とにより分割信号Ｓ１、Ｓ２の位相を制御して、分
割信号Ｓ１、Ｓ２の位相をφからφ’に調整することに
より、アンプ部２４ａ、２４ｂの非線形歪みによる振幅
誤差を補正して、発生した歪みを除去することができ
る。
おいては、上記したように位相制御部１８と信号分割部
１６とにより分割信号Ｓ１、Ｓ２の位相を制御して、分
割信号Ｓ１、Ｓ２の位相をφからφ’に調整することに
より、アンプ部２４ａ、２４ｂの非線形歪みによる振幅
誤差を補正して、発生した歪みを除去することができ
る。
【００３８】次ぎに、図５を参照しながら、本発明によ
る電力増幅器の実施の形態の他の例（以下、「第二の実
施の形態」と適宜に称する。）について説明する。
る電力増幅器の実施の形態の他の例（以下、「第二の実
施の形態」と適宜に称する。）について説明する。
【００３９】図５は、第二の実施の形態による電力増幅
器を示す図３に対応する信号分割部１６と位相制御部１
８との詳細な構成説明図である。
器を示す図３に対応する信号分割部１６と位相制御部１
８との詳細な構成説明図である。
【００４０】なお、この第二の実施の形態による電力増
幅器は、信号分割部１６ならびに位相制御部１の内部構
成を除いて、図２乃至図３を参照しながら上記において
説明した本発明による電力増幅器と同一または相当する
構成を備えるものであるので、上記した説明ならびに図
２乃至図３を援用することにより、当該同一または相当
する構成に関する説明を省略する。また、図５において
用いる符号に関しても、当該同一または相当する構成に
関しては、図２乃至図３において用いた符号と同一のも
のを用いる。
幅器は、信号分割部１６ならびに位相制御部１の内部構
成を除いて、図２乃至図３を参照しながら上記において
説明した本発明による電力増幅器と同一または相当する
構成を備えるものであるので、上記した説明ならびに図
２乃至図３を援用することにより、当該同一または相当
する構成に関する説明を省略する。また、図５において
用いる符号に関しても、当該同一または相当する構成に
関しては、図２乃至図３において用いた符号と同一のも
のを用いる。
【００４１】この第二の実施の形態による電力増幅器
は、信号分割部１６において、包絡線レベル検出部１６
−７と振幅制御部１６−８とを有している点において、
図２乃至図３に示す電力増幅器とは異なる。
は、信号分割部１６において、包絡線レベル検出部１６
−７と振幅制御部１６−８とを有している点において、
図２乃至図３に示す電力増幅器とは異なる。
【００４２】即ち、第二の実施の形態による電力増幅器
は、直交−極座標変換部１６により直交座標系から極座
標系に変換された入力信号（振幅ｒ）を入力される包絡
線レベル検出部１６−７と、信号分割器１６−６により
入力信号の振幅変動を位相情報に変換することにより当
該入力信号を２つに分割して生成した分割信号Ｓ１、Ｓ
２を入力するとともに包絡線レベル検出部１６−７から
の検出信号を入力して該検出信号に応じて該分割信号Ｓ
１、Ｓ２の振幅制御を行う振幅制御部１６−８とを有し
ている。なお、振幅制御部１６−８により振幅制御され
た分割信号Ｓ１、Ｓ２は、Ｄ／Ａコンバータ２０に入力
されてＤ／Ａ変換される。
は、直交−極座標変換部１６により直交座標系から極座
標系に変換された入力信号（振幅ｒ）を入力される包絡
線レベル検出部１６−７と、信号分割器１６−６により
入力信号の振幅変動を位相情報に変換することにより当
該入力信号を２つに分割して生成した分割信号Ｓ１、Ｓ
２を入力するとともに包絡線レベル検出部１６−７から
の検出信号を入力して該検出信号に応じて該分割信号Ｓ
１、Ｓ２の振幅制御を行う振幅制御部１６−８とを有し
ている。なお、振幅制御部１６−８により振幅制御され
た分割信号Ｓ１、Ｓ２は、Ｄ／Ａコンバータ２０に入力
されてＤ／Ａ変換される。
【００４３】以上の構成において、図６に示す第二の実
施の形態による電力増幅器の動作を説明するための振幅
制御概念図ならびに図７に示す振幅制御の処理に関する
フローチャートを参照しながら、第二の実施の形態によ
る電力増幅器の動作を説明する。
施の形態による電力増幅器の動作を説明するための振幅
制御概念図ならびに図７に示す振幅制御の処理に関する
フローチャートを参照しながら、第二の実施の形態によ
る電力増幅器の動作を説明する。
【００４４】なお、この第二の実施の形態による電力増
幅器においても、信号合成部２６のカップラーから出力
信号の一部をＲＦダウンコンバータ２８ならびにＡ／Ｄ
コンバータ３０を経て位相制御部１８へ戻し、位相制御
部１８のＤＳＰ部１８−３により補正テーブル値を作成
して補正テーブル記憶部１６−３へ転送し、補正テーブ
ル記憶部１６−３を参照して分割信号Ｓ１、Ｓ２の位相
の制御を行う点については、図２乃至図３に示す電力増
幅器と同一であるので、こうした位相の制御に関する説
明は省略する。
幅器においても、信号合成部２６のカップラーから出力
信号の一部をＲＦダウンコンバータ２８ならびにＡ／Ｄ
コンバータ３０を経て位相制御部１８へ戻し、位相制御
部１８のＤＳＰ部１８−３により補正テーブル値を作成
して補正テーブル記憶部１６−３へ転送し、補正テーブ
ル記憶部１６−３を参照して分割信号Ｓ１、Ｓ２の位相
の制御を行う点については、図２乃至図３に示す電力増
幅器と同一であるので、こうした位相の制御に関する説
明は省略する。
【００４５】ただし、この第二の実施の形態による電力
増幅器においては、ＤＳＰ部１８−３は振幅に関する補
正テーブル値も作成して、補正テーブル記憶部１６−３
へ転送するものである。補正テーブル記憶部１６−３に
は、直交−極座標変換部１６−１の出力（振幅ｒ）も入
力され、振幅に関する補正テーブル値により補正されて
位相情報に変換され、その位相情報は第１加算器１６−
４および第２加算器１６−５に出力されて、分割信号Ｓ
１、Ｓ２の位相の制御に用いられる。
増幅器においては、ＤＳＰ部１８−３は振幅に関する補
正テーブル値も作成して、補正テーブル記憶部１６−３
へ転送するものである。補正テーブル記憶部１６−３に
は、直交−極座標変換部１６−１の出力（振幅ｒ）も入
力され、振幅に関する補正テーブル値により補正されて
位相情報に変換され、その位相情報は第１加算器１６−
４および第２加算器１６−５に出力されて、分割信号Ｓ
１、Ｓ２の位相の制御に用いられる。
【００４６】こうした第二の実施の形態による電力増幅
器の信号分割部１６においては、ＩＱ分配された入力信
号を直交座標系から極座標系に変換する直交−極座標変
換部１６−１の出力（振幅ｒ）が包絡線レベル検出部１
６−７に入力される。包絡線レベル検出部１６−７にお
いては、図７のフローチャートに示す振幅制御の処理を
実行し、検出した入力信号の包絡線レベルと予め設定し
ておいたしきい値とを逐次に比較し、その比較結果に基
づいて分割信号Ｓ１、Ｓ２の振幅を制御する振幅制御部
１６−８に対する処理を行う。
器の信号分割部１６においては、ＩＱ分配された入力信
号を直交座標系から極座標系に変換する直交−極座標変
換部１６−１の出力（振幅ｒ）が包絡線レベル検出部１
６−７に入力される。包絡線レベル検出部１６−７にお
いては、図７のフローチャートに示す振幅制御の処理を
実行し、検出した入力信号の包絡線レベルと予め設定し
ておいたしきい値とを逐次に比較し、その比較結果に基
づいて分割信号Ｓ１、Ｓ２の振幅を制御する振幅制御部
１６−８に対する処理を行う。
【００４７】即ち、入力信号たる直交−極座標変換部１
６−１の出力（振幅ｒ）の包絡線（入力包絡線）のレベ
ルを検出し（ステップＳ７０２）、入力包絡線のレベル
がしきい値を越えるように変化したか、即ち、入力包絡
線のレベルがしきい値を下から上に切るように変化した
かを判断し（ステップＳ７０４）、入力包絡線のレベル
がしきい値を越えるように変化した、即ち、入力包絡線
のレベルがしきい値を下から上に切るように変化したと
判断された場合には、分割信号Ｓ１、Ｓ２の振幅制御を
行う振幅制御部２２において分割信号に付与する振幅値
である出力振幅値を大レベルの値に設定する（ステップ
Ｓ７０６）。
６−１の出力（振幅ｒ）の包絡線（入力包絡線）のレベ
ルを検出し（ステップＳ７０２）、入力包絡線のレベル
がしきい値を越えるように変化したか、即ち、入力包絡
線のレベルがしきい値を下から上に切るように変化した
かを判断し（ステップＳ７０４）、入力包絡線のレベル
がしきい値を越えるように変化した、即ち、入力包絡線
のレベルがしきい値を下から上に切るように変化したと
判断された場合には、分割信号Ｓ１、Ｓ２の振幅制御を
行う振幅制御部２２において分割信号に付与する振幅値
である出力振幅値を大レベルの値に設定する（ステップ
Ｓ７０６）。
【００４８】一方、ステップＳ７０４の処理において、
入力信号の包絡線のレベルがしきい値を越えるように変
化したとは判断されなかった場合には、入力信号の包絡
線のレベルがしきい値を越えないように変化したか、即
ち、入力信号の包絡線のレベルがしきい値を上から下に
切るように変化したかを判断する（ステップＳ７０
８）。
入力信号の包絡線のレベルがしきい値を越えるように変
化したとは判断されなかった場合には、入力信号の包絡
線のレベルがしきい値を越えないように変化したか、即
ち、入力信号の包絡線のレベルがしきい値を上から下に
切るように変化したかを判断する（ステップＳ７０
８）。
【００４９】ここで、ステップＳ７０８の処理におい
て、入力包絡線のレベルがしきい値を越えないように変
化した、即ち、入力包絡線のレベルがしきい値を上から
下に切るように変化したと判断された場合には、分割信
号Ｓ１、Ｓ２の振幅制御を行う振幅制御部１６−８にお
いて分割信号に付与する振幅値である出力振幅値を小レ
ベルの値に設定する（ステップＳ７１０）。
て、入力包絡線のレベルがしきい値を越えないように変
化した、即ち、入力包絡線のレベルがしきい値を上から
下に切るように変化したと判断された場合には、分割信
号Ｓ１、Ｓ２の振幅制御を行う振幅制御部１６−８にお
いて分割信号に付与する振幅値である出力振幅値を小レ
ベルの値に設定する（ステップＳ７１０）。
【００５０】一方、ステップＳ７０８の処理において、
入力包絡線のレベルがしきい値を越えないように変化し
たとは判断されなかった場合、即ち、入力包絡線のレベ
ルがしきい値を切るようには変化しなかった場合、換言
すれば、入力包絡線のレベルがしきい値を跨ぐようには
変化しなかった場合には、分割信号Ｓ１、Ｓ２の振幅制
御を行う振幅制御部１６−８において分割信号に付与す
る振幅値である出力振幅値のレベルを変化しない。
入力包絡線のレベルがしきい値を越えないように変化し
たとは判断されなかった場合、即ち、入力包絡線のレベ
ルがしきい値を切るようには変化しなかった場合、換言
すれば、入力包絡線のレベルがしきい値を跨ぐようには
変化しなかった場合には、分割信号Ｓ１、Ｓ２の振幅制
御を行う振幅制御部１６−８において分割信号に付与す
る振幅値である出力振幅値のレベルを変化しない。
【００５１】ここで、図６に示す振幅制御概念図を参照
すると、地点Ａにおいては、入力包絡線のレベルがしき
い値を越えるように変化した、即ち、入力包絡線のレベ
ルがしきい値を下から上に切るように変化したと判断さ
れ、分割信号Ｓ１、Ｓ２の振幅制御を行う振幅制御部１
６−８において分割信号Ｓ１、Ｓ２に付与する振幅値で
ある出力振幅値を、小レベルから大レベルの値に変化さ
せる（ステップ７０４→ステップＳ７０６）。
すると、地点Ａにおいては、入力包絡線のレベルがしき
い値を越えるように変化した、即ち、入力包絡線のレベ
ルがしきい値を下から上に切るように変化したと判断さ
れ、分割信号Ｓ１、Ｓ２の振幅制御を行う振幅制御部１
６−８において分割信号Ｓ１、Ｓ２に付与する振幅値で
ある出力振幅値を、小レベルから大レベルの値に変化さ
せる（ステップ７０４→ステップＳ７０６）。
【００５２】一方、図３６示す地点Ｂにおいては、入力
包絡線のレベルがしきい値を越えないように変化した、
即ち、入力包絡線のレベルがしきい値を上から下に切る
ように変化したと判断され、分割信号Ｓ１、Ｓ２の振幅
制御を行う振幅制御部１６−８において分割信号Ｓ１、
Ｓ２に付与する振幅値である出力振幅値を、大レベルか
ら小レベルの値に変化させる（ステップ７０４→ステッ
プＳ７０８→ステップＳ７１０）。
包絡線のレベルがしきい値を越えないように変化した、
即ち、入力包絡線のレベルがしきい値を上から下に切る
ように変化したと判断され、分割信号Ｓ１、Ｓ２の振幅
制御を行う振幅制御部１６−８において分割信号Ｓ１、
Ｓ２に付与する振幅値である出力振幅値を、大レベルか
ら小レベルの値に変化させる（ステップ７０４→ステッ
プＳ７０８→ステップＳ７１０）。
【００５３】さらに、図６に示す地点Ｃにおいては、入
力包絡線のレベルがしきい値を越えるように変化した、
即ち、入力包絡線のレベルがしきい値を下から上に切る
ように変化したと判断され、分割信号Ｓ１、Ｓ２の振幅
制御を行う振幅制御部１６−８において分割信号Ｓ１、
Ｓ２に付与する振幅値である出力振幅値を、小レベルか
ら大レベルの値に変化させる（ステップＳ７０４→ステ
ップＳ７０６）。
力包絡線のレベルがしきい値を越えるように変化した、
即ち、入力包絡線のレベルがしきい値を下から上に切る
ように変化したと判断され、分割信号Ｓ１、Ｓ２の振幅
制御を行う振幅制御部１６−８において分割信号Ｓ１、
Ｓ２に付与する振幅値である出力振幅値を、小レベルか
ら大レベルの値に変化させる（ステップＳ７０４→ステ
ップＳ７０６）。
【００５４】そして、振幅変動分を位相に変換され一定
振幅に分割された分割信号Ｓ１、Ｓ２は、包絡線レベル
検出部１６−７により出力振幅値のレベルを制御された
振幅制御部１６−８においてその振幅値を制御される。
即ち、濡ｙ包絡線がしきい値を超えない場合は分割信号
Ｓ１、Ｓ２の出力振幅値を小レベルとするように制御さ
れ、また、しきい値を超えた場合は分割信号Ｓ１、Ｓ２
の出力振幅値を大レベルとするように制御される。
振幅に分割された分割信号Ｓ１、Ｓ２は、包絡線レベル
検出部１６−７により出力振幅値のレベルを制御された
振幅制御部１６−８においてその振幅値を制御される。
即ち、濡ｙ包絡線がしきい値を超えない場合は分割信号
Ｓ１、Ｓ２の出力振幅値を小レベルとするように制御さ
れ、また、しきい値を超えた場合は分割信号Ｓ１、Ｓ２
の出力振幅値を大レベルとするように制御される。
【００５５】従って、入力包絡線レベルがしきい値を下
から上へ切る場合（図６における地点Ａ、図６における
地点Ｃ）には、信号ベクトルの単位円は、小レベルの出
力振幅値に対応する小径の円から大レベルの出力振幅値
に対応する大径の円へ移るとともに、２つのベクトルの
位相角は広がることになる（図６を参照する。）。逆に
入力包絡線レベルがしきい値を上から下に切る場合（図
６における地点Ｂ）には、信号ベクトルの単位円は、大
レベルの出力振幅値に対応する大径の円から小レベルの
出力振幅値に対応する小径の円へ移行して位相角は狭ま
ることになる（図６を参照する。）。
から上へ切る場合（図６における地点Ａ、図６における
地点Ｃ）には、信号ベクトルの単位円は、小レベルの出
力振幅値に対応する小径の円から大レベルの出力振幅値
に対応する大径の円へ移るとともに、２つのベクトルの
位相角は広がることになる（図６を参照する。）。逆に
入力包絡線レベルがしきい値を上から下に切る場合（図
６における地点Ｂ）には、信号ベクトルの単位円は、大
レベルの出力振幅値に対応する大径の円から小レベルの
出力振幅値に対応する小径の円へ移行して位相角は狭ま
ることになる（図６を参照する。）。
【００５６】このように、第二の実施の形態による電力
増幅器によれば、包絡線がしきい値を越えない状態のと
きには分割信号の振幅が小さくなって、２つに分割した
分割信号の位相角が広がらないことになり、小振幅時の
無効電力を小さく抑えることができるようになる。
増幅器によれば、包絡線がしきい値を越えない状態のと
きには分割信号の振幅が小さくなって、２つに分割した
分割信号の位相角が広がらないことになり、小振幅時の
無効電力を小さく抑えることができるようになる。
【００５７】即ち、第二の実施の形態による電力増幅器
によれば、入力信号の包絡線レベルの変動を２つの一定
振幅信号の位相情報として変換することにより、効率よ
い電力増幅を実現することができるとともに、それに加
えて、入力信号の包絡線の変動のレベルを検出して、ア
ンプ部２４ａ、２４ｂへ入力される分割信号のレベルを
入力信号の包絡線の変動のレベルに応じて変化させて、
アンプ部２４ａ、２４ｂでの小信号入力時の電力損失を
小さく抑えることができる。
によれば、入力信号の包絡線レベルの変動を２つの一定
振幅信号の位相情報として変換することにより、効率よ
い電力増幅を実現することができるとともに、それに加
えて、入力信号の包絡線の変動のレベルを検出して、ア
ンプ部２４ａ、２４ｂへ入力される分割信号のレベルを
入力信号の包絡線の変動のレベルに応じて変化させて、
アンプ部２４ａ、２４ｂでの小信号入力時の電力損失を
小さく抑えることができる。
【００５８】なお、上記した実施の形態においては、し
きい値を１つ設定して入力信号の包絡線の変動のレベル
を２段階のレベルに分割し、それに応じて振幅制御部１
６−８における分割信号の出力振幅値ならびに信号ベク
トルの単位円の大きさが２段階のレベルとなるように設
定したが、これに限られるものではないことは勿論であ
り、しきい値を２つ以上設定して入力信号の包絡線の変
動のレベルを３段階以上の多段階に分割するようにし
て、それに応じて振幅制御部１６−８における分割信号
の出力振幅値ならびに信号ベクトルの単位円の大きさが
３段階以上の多段階となるように設定してもよい。
きい値を１つ設定して入力信号の包絡線の変動のレベル
を２段階のレベルに分割し、それに応じて振幅制御部１
６−８における分割信号の出力振幅値ならびに信号ベク
トルの単位円の大きさが２段階のレベルとなるように設
定したが、これに限られるものではないことは勿論であ
り、しきい値を２つ以上設定して入力信号の包絡線の変
動のレベルを３段階以上の多段階に分割するようにし
て、それに応じて振幅制御部１６−８における分割信号
の出力振幅値ならびに信号ベクトルの単位円の大きさが
３段階以上の多段階となるように設定してもよい。
【００５９】例えば、図８には、しきい値レベル１、し
きい値レベル２およびしきい値レベル３の異なる３種類
の値のしきい値を設定して、包絡線の変動のレベルを４
段階のレベルに分割し、それに応じて振幅制御部１６−
８における分割信号の出力振幅値ならびに信号ベクトル
の単位円の大きさが４段階のレベルとなるように設定し
た例が示されている。このようにすると、包絡線の変動
のレベルを２段階のレベルに分割する場合と比較すると
より精密な制御を行うことができるようになり、電力損
失をより一層小さく抑えることが可能となる。
きい値レベル２およびしきい値レベル３の異なる３種類
の値のしきい値を設定して、包絡線の変動のレベルを４
段階のレベルに分割し、それに応じて振幅制御部１６−
８における分割信号の出力振幅値ならびに信号ベクトル
の単位円の大きさが４段階のレベルとなるように設定し
た例が示されている。このようにすると、包絡線の変動
のレベルを２段階のレベルに分割する場合と比較すると
より精密な制御を行うことができるようになり、電力損
失をより一層小さく抑えることが可能となる。
【００６０】また、振幅制御部１６−８における分割信
号の出力振幅値ならびに信号ベクトルの単位円の大きさ
の切り換えのタイミングは、入力信号の包絡線の振幅の
瞬時値としきい値とを比較した結果に応じて切り換える
ようにすればよい。
号の出力振幅値ならびに信号ベクトルの単位円の大きさ
の切り換えのタイミングは、入力信号の包絡線の振幅の
瞬時値としきい値とを比較した結果に応じて切り換える
ようにすればよい。
【００６１】さらに、上記したしきい値の数ならびにし
きい値のレベルは、入力信号のピーク電力対平均電力比
を検知し、その検知結果に応じて最適なしきい値の数な
らびにしきい値のレベルを可変するようにして、それに
より分割信号の出力振幅値ならびに信号ベクトルの単位
円の大きさに関する多段階のレベルを制御するようにし
てもよい。
きい値のレベルは、入力信号のピーク電力対平均電力比
を検知し、その検知結果に応じて最適なしきい値の数な
らびにしきい値のレベルを可変するようにして、それに
より分割信号の出力振幅値ならびに信号ベクトルの単位
円の大きさに関する多段階のレベルを制御するようにし
てもよい。
【００６２】さらにまた、上記したしきい値の数ならび
にしきい値のレベルは、入力信号の振幅確率密度分布関
数を検知し、その検知結果に応じて最適なしきい値の数
ならびにしきい値のレベルを可変するようにして、それ
により分割信号の出力振幅値ならびに信号ベクトルの単
位円の大きさに関する多段階のレベルを制御するように
してもよい。
にしきい値のレベルは、入力信号の振幅確率密度分布関
数を検知し、その検知結果に応じて最適なしきい値の数
ならびにしきい値のレベルを可変するようにして、それ
により分割信号の出力振幅値ならびに信号ベクトルの単
位円の大きさに関する多段階のレベルを制御するように
してもよい。
【００６３】なお、上記した補正テーブルの入力アドレ
スとしては、ＩＱ信号を用いても良いし、振幅ｒと位相
θとの信号を用いるようにしてもよい。
スとしては、ＩＱ信号を用いても良いし、振幅ｒと位相
θとの信号を用いるようにしてもよい。
【００６４】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、非線形素子を用いて入力信号を、振幅変動
を位相情報に変換した２つの定振幅信号に変換して増幅
する線形増幅方式により電力増幅する際に、振幅増幅器
などの非線形素子において発生した歪みを効果的に除去
することができるようになるという優れた効果を奏す
る。
ているので、非線形素子を用いて入力信号を、振幅変動
を位相情報に変換した２つの定振幅信号に変換して増幅
する線形増幅方式により電力増幅する際に、振幅増幅器
などの非線形素子において発生した歪みを効果的に除去
することができるようになるという優れた効果を奏す
る。
【図１】ＬＩＮＣ方式の基本原理の説明図である。
【図２】本発明による電力増幅器の実施の形態の一例を
示すブロック構成図である。
示すブロック構成図である。
【図３】信号分割部と位相制御部との詳細な構成を示す
ブロック構成図である。
ブロック構成図である。
【図４】本発明による電力増幅器の動作を説明するため
の位相制御ベクトル図である。
の位相制御ベクトル図である。
【図５】本発明の第二の実施の形態による電力増幅器を
示す図３に対応する信号分割部と位相制御部との詳細な
構成説明図である。
示す図３に対応する信号分割部と位相制御部との詳細な
構成説明図である。
【図６】本発明の第二の実施の形態による電力増幅器の
動作を説明するための振幅制御概念図である。
動作を説明するための振幅制御概念図である。
【図７】本発明の第二の実施の形態による電力増幅器の
実施の形態の一例の分割信号の振幅制御の処理に関する
フローチャートである。
実施の形態の一例の分割信号の振幅制御の処理に関する
フローチャートである。
【図８】本発明の第二の実施の形態による電力増幅器の
他の実施の形態を示す図６に対応する振幅制御概念図で
ある。
他の実施の形態を示す図６に対応する振幅制御概念図で
ある。
１０ ＲＦダウンコンバータ
１２ アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）コンバータ
１４ ＩＱ分配部
１６ 信号分割部
１６−１ 直交−極座標変換部
１６−２ 振幅位相変換部
１６−３ 補正テーブル記憶部
１６−４ 第１加算器
１６−５ 第１加算器
１６−６ 信号分割器
１６−７ 包絡線レベル検出部
１６−８ 振幅制御部
１８ 位相制御部
１８−１ 第１バッファ
１８−２ 第２バッファ
１８−３ ＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッ
サ）部 ２０ デジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）コンバ
ータ ２２ａ、２２ｂ ＲＦアップコンバータ ２４ａ、２４ｂ アンプ（Ａｍｐ）部 ２６ 信号合成部 ２８ ＲＦダウンコンバータ ３０ アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）コンバータ １００ 信号分割部（コンポーネントセパレータ：
ＣＯＭＰＯＮＥＮＴＳＥＰＡＲＡＴＯＲ） １０２ａ、１０２ｂ アンプ部 １０４ 信号合成部
サ）部 ２０ デジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）コンバ
ータ ２２ａ、２２ｂ ＲＦアップコンバータ ２４ａ、２４ｂ アンプ（Ａｍｐ）部 ２６ 信号合成部 ２８ ＲＦダウンコンバータ ３０ アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）コンバータ １００ 信号分割部（コンポーネントセパレータ：
ＣＯＭＰＯＮＥＮＴＳＥＰＡＲＡＴＯＲ） １０２ａ、１０２ｂ アンプ部 １０４ 信号合成部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 瀬川 直明
東京都調布市柴崎２丁目１番地３ 島田理
化工業株式会社内
(72)発明者 村本 研治
東京都調布市柴崎２丁目１番地３ 島田理
化工業株式会社内
(72)発明者 中山 正敏
東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三
菱電機株式会社内
Ｆターム(参考） 5J090 AA01 AA41 CA21 FA19 KA00
KA03 KA26 KA34 MA20 SA13
TA01 TA06 TA07
5J500 AA01 AA41 AC21 AF19 AK00
AK03 AK26 AK34 AM20 AS13
AT01 AT06 AT07
Claims (4)
- 【請求項１】 非線形素子を用いて入力信号を該入力信
号の振幅変動を位相情報に変換した２つの定振幅の分割
信号に分割し、該２つの分割信号を増幅した後に合成し
て出力信号として出力する線形増幅方式による電力増幅
方法において、 入力信号と出力信号との比較結果に応じて、２つの分割
信号の位相を制御して該出力信号の振幅の歪みを補正す
るものである電力増幅方法。 - 【請求項２】 非線形素子を用いて入力信号を該入力信
号の振幅変動を位相情報に変換した２つの定振幅の分割
信号に分割し、該２つの分割信号を増幅した後に合成し
て出力信号として出力する線形増幅方式による電力増幅
方法において、 入力信号と出力信号との比較結果に応じて、２つの分割
信号の位相を制御して該出力信号の振幅の歪みを補正す
る第１の処理と、 前記入力信号の振幅に応じて、前記２つの分割信号の振
幅値を制御する第２の処理とを有する電力増幅方法。 - 【請求項３】 非線形素子を用いて入力信号を該入力信
号の振幅変動を位相情報に変換した２つの定振幅の分割
信号に分割し、該２つの分割信号を増幅した後に合成し
て出力信号として出力する線形増幅方式による電力増幅
方法において、 入力信号と出力信号との比較結果に応じて、２つの分割
信号の位相を制御して該出力信号の振幅の歪みを補正す
る第１の処理と、 前記入力信号の包絡線の振幅に応じて、前記２つの分割
信号の振幅値を多段階に制御する処理とを有する電力増
幅方法。 - 【請求項４】 非線形素子を用いて入力信号を該入力信
号の振幅変動を位相情報に変換した２つの定振幅の分割
信号に分割し、該２つの分割信号を増幅した後に合成し
て出力信号として出力する線形増幅方式による電力増幅
器において、 入力信号と出力信号とを比較する比較手段と、 前記比較手段の比較結果に応じて２つの分割信号の位相
を制御する位相制御手段と、 前記入力信号の包絡線の振幅を検出する検出手段と、 前記検出手段による検出結果に応じて、前記２つの分割
信号の振幅値を多段階に制御する振幅制御手段とを有す
る電力増幅器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002093611A JP2003298361A (ja) | 2002-03-29 | 2002-03-29 | 電力増幅方法および電力増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002093611A JP2003298361A (ja) | 2002-03-29 | 2002-03-29 | 電力増幅方法および電力増幅器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003298361A true JP2003298361A (ja) | 2003-10-17 |
Family
ID=29386787
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002093611A Pending JP2003298361A (ja) | 2002-03-29 | 2002-03-29 | 電力増幅方法および電力増幅器 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003298361A (ja) |
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| CN116610181A (zh) * | 2023-05-22 | 2023-08-18 | 南京工业大学 | 一种包络线幅值范围分段跟踪方法及*** |
-
2002
- 2002-03-29 JP JP2002093611A patent/JP2003298361A/ja active Pending
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