JP2017188734A - 増幅装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】効率及び出力電力を向上すること。【解決手段】増幅装置10において、分離部11は、入力信号を第1信号と第2信号とに分離する。増幅部17は、第1信号を増幅して出力する。増幅部18は、第2信号を増幅して出力する。位相調整部12は、入力信号の電力値に応じた位相値、又は、当該位相値を更新する期間にて設定される設定位相値を用いて、第2信号の位相を調整する。電力算出部24は、増幅部17からの出力と増幅部18からの出力とが合成された出力信号の電力値を算出する。更新部36は、上記の期間において、位相調整部12に設定される設定位相値を変更し、変更後の設定位相値について算出された出力信号の電力値を用いて、入力信号の電力値に応じた位相値を変更後の設定位相値に更新する。【選択図】図2
Description
本発明は、増幅装置に関する。
従来、移動通信システムの基地局を始めとする種々の電子機器において、送信電力を増幅する増幅装置が用いられている。特に近年では、通信の高速化に伴い、消費電力の抑制等の観点から、より高い効率で送信電力を増幅することが期待されている。増幅装置の効率は、出力飽和状態(非線形状態)において、最も高いことが知られており、これに対応した増幅装置として、ドハティ型の増幅装置(以下、「ドハティ増幅装置」と記す。)が提案されている。
ドハティ増幅装置は、並列に接続されたキャリア増幅器(CA:Carrier Amplifier)とピーク増幅器(PA:Peak Amplifier)とを有し、CA及びPAは、入力電力の増加に伴って順次動作する。ドハティ増幅装置では、PAが動作しない期間においてPAの入力電力が増大する場合、ドハティ増幅装置の効率が低下することがある。これに対して、ドハティ増幅装置の入力信号又は出力信号の電力値に基づいてPAに入力される信号の位相を調整することで、CA及びPAに対する入力電力の分配を制御する従来技術がある。
しかしながら、上述した従来技術では、十分な効率及び出力電力を得ることが困難であるという問題がある。
図1は、従来技術の問題点の説明に供する図である。図1は、ドハティ増幅装置におけるCA及びPAの負荷インピーダンスの軌跡を示すスミスチャートである。一般に、CA及びPAの負荷インピーダンスがスミスチャートの実軸上(つまり、図1の破線上)に存在する場合に、ドハティ増幅装置の効率及び出力電力は、最大値となることが知られている。しかしながら、従来技術では、CA及びPAに対する入力電力の分配の結果に依っては、CA及びPAの負荷インピーダンスが、図1の実線に示すように、スミスチャートの実軸から離反することがある。CA及びPAの負荷インピーダンスが、スミスチャートの実軸から離反すると、ドハティ増幅装置の効率及び出力電力が共に低下してしまう恐れがある。
開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、効率及び出力電力を向上することができる増幅装置を提供することを目的とする。
本願の開示する増幅装置は、一つの態様において、分離部と、第1増幅部と、第2増幅部と、調整部と、算出部と、更新部とを有する。前記分離部は、入力信号を第1信号と第2信号とに分離する。前記第1増幅部は、前記第1信号を増幅して出力する。前記第2増幅部は、前記第2信号を増幅して出力する。前記調整部は、前記入力信号の電力値に応じた位相値、又は、当該位相値を更新する期間にて設定される設定位相値を用いて、前記第2信号の位相を調整する。前記算出部は、前記第1増幅部からの出力と前記第2増幅部からの出力とが合成された出力信号の電力値を算出する。前記更新部は、前記期間において、前記調整部に設定される設定位相値を変更し、変更後の設定位相値について前記算出部により算出された前記出力信号の電力値を用いて、前記入力信号の電力値に応じた位相値を前記変更後の設定位相値に更新する。
本願の開示する増幅装置の一つの態様によれば、効率及び出力電力を向上することができるという効果を奏する。
以下に、本願の開示する増幅装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例により開示技術が限定されるものではない。また、実施例において同一の機能を有する構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略される。
図2は、実施例1に係る増幅装置の構成を示すブロック図である。図2に示すように、増幅装置10は、分離部11と、位相調整部12と、デジタルアナログ変換部(DAC)13、14と、周波数変換部15、16と、増幅部17、18と、合成部19とを有する。また、増幅装置10は、基準搬送波生成部20と、周波数変換部21と、アナログデジタル変換部(ADC)22と、電力算出部23、24と、記憶部25と、制御部26とを有する。なお、増幅装置10は、ドハティ型の増幅装置である。
分離部11は、入力端子から入力される入力信号を、所定の振幅値をそれぞれ有する2つの信号に分離し、分離により得られた2つの信号の一方を上の系(増幅部17の系)へ出力し、他方を下の系(増幅部18の系)へ出力する。以下では、分離部11から増幅部17の系へ出力される信号を「第1信号」と呼び、分離部11から増幅部18の系へ出力される信号を「第2信号」と呼ぶことがあるものとする。
位相調整部12は、制御部26からの指示に従って、第2信号の位相を調整する。
DAC13は、第1信号をデジタルアナログ変換し、得られたアナログの第1信号を周波数変換部15へ出力する。DAC14は、第2信号をデジタルアナログ変換し、得られたアナログの第2信号を周波数変換部16へ出力する。
周波数変換部15は、基準搬送波生成部20により生成された基準搬送波を用いて、第1信号を周波数変換し、周波数変換後の第1信号を増幅部17へ出力する。周波数変換部16は、基準搬送波生成部20により生成された基準搬送波を用いて、第2信号を周波数変換し、周波数変換後の第2信号を増幅部18へ出力する。
増幅部17は、CA31と、λ/4線路32とを有する。CA31は、入力電力が所定値よりも小さい場合における線形性を備えたアンプであり、第1信号を増幅する。λ/4線路32は、CA31の出力端に接続され、CA31の出力側インピーダンスを変換する。
増幅部18は、λ/4線路33と、PA34とを有する。λ/4線路33は、CA31の出力端に接続されたλ/4線路32に起因した、CA31とPA34との位相差を補償するための線路である。PA34は、入力電力が所定値以上である場合にのみオンとなるアンプであり、第2信号を増幅する。
合成部19は、増幅部17から出力される信号と、増幅部18から出力される信号とを合成し、合成により得られた出力信号を出力端子へ出力する。また、合成部19から出力端子へ出力される出力信号の一部は、フィードバック信号として周波数変換部21へフィードバックされる。
基準搬送波生成部20は、基準搬送波を生成し、生成した基準搬送波を周波数変換部15、周波数変換部16及び周波数変換部21へ出力する。
周波数変換部21は、基準搬送波生成部20により生成された基準搬送波を用いて、合成部19からフィードバック信号としてフィードバックされる出力信号を周波数変換し、周波数変換後の出力信号をADC22へ出力する。
ADC22は、周波数変換部21から入力される出力信号をアナログデジタル変換し、得られたデジタルの出力信号を電力算出部24へ出力する。
電力算出部23は、入力端子から入力される入力信号の電力値を算出し、算出した入力信号の電力値を制御部26へ出力する。
電力算出部24は、ADC22から入力される出力信号の電力値を算出し、算出した出力信号の電力値を制御部26へ出力する。
記憶部25は、位相調整部12における第2信号の位相の調整に用いられる調整テーブルを記憶する。図3は、実施例1の記憶部に記憶される調整テーブルの一例を示す図である。図3に示すように、調整テーブル50には、入力端子から入力される入力信号の電力値51に対応付けて、出力信号の電力値52と、位相調整部12における第2信号の位相の調整に用いられる位相値53とが格納されている。図3に例示された調整テーブル50では、入力信号の電力値「0.0」〜「1.0」に対して、出力信号の電力値「A」〜「F」と、位相値「θ1」〜「θ6」とがそれぞれ対応付けられている。
制御部26は、位相制御部35と、更新部36とを有する。
位相制御部35は、位相調整部12における第2信号の位相の調整を行うための位相調整期間において、第2信号の位相の調整を位相調整部12に指示する。位相調整期間は、例えば、増幅装置10を搭載する送信装置が増幅装置10からの出力信号を送信信号として送信するための送信期間である。具体的には、位相制御部35は、位相調整期間において、記憶部25内の調整テーブル50を参照して、電力算出部23から入力される入力信号の電力値に応じた位相値を取得する。そして、位相制御部35は、取得した位相値を用いて第2信号の位相の調整を行う旨を位相調整部12に指示する。これにより、位相調整部12において、入力信号の電力値に応じた位相値を用いて第2信号の位相の調整が行われる。
更新部36は、入力信号の電力値に応じた位相値、つまり、位相調整部12における第2信号の位相の調整に用いられる位相値を更新するための更新期間において、位相調整部12に設定される設定位相値を変更する。そして、更新部36は、記憶部25内の調整テーブル50を参照して、変更後の設定位相値について電力算出部24により算出される出力信号の電力値を用いて、入力信号の電力値に応じた位相値を変更後の設定位相値に更新する。更新部36による位相値の更新については、後に詳述する。
次に、上記のように構成された増幅装置10における位相値更新処理について、図4を参照しながら、具体的に例を挙げて説明する。図4は、実施例1に係る位相値更新処理を示すフローチャートである。図4に示す位相値更新処理は、主に更新部36によって実行される。
図4に示すように、更新期間において、位相調整部12に設定される設定位相値を変更するためのパラメータθに初期値θ0が設定される(ステップS101)。初期値θ0は、例えば、設定位相値θが所定範囲に存在する複数の変更値に変更される場合、複数の変更値のうち、最も小さい変更値である。更新部36は、設定位相値θを位相調整部12に設定する(ステップS102)。
増幅装置10に対して時刻t=0の入力信号が入力されると(ステップS103)、電力算出部23によって入力信号の電力値Pinが算出され(ステップS104)、電力算出部24によって出力信号の電力値Poutが算出される(ステップS105)。
更新部36は、記憶部25内の調整テーブル50を参照して、電力算出部23によって算出された入力信号の電力値Pinに応じた出力信号の電力値Pmを取得する。記憶部25内の調整テーブルには、予め定められた出力信号の電力値の初期値、又は、他の設定位相値θについて電力算出部24によって算出された出力信号の電力値が出力信号の電力値Pmとして格納されている。そして、更新部36は、現在の設定変更値について算出された出力信号の電力値(つまり、ステップS105で算出された出力信号の電力値Pout)が出力信号の電力値Pmよりも大きいか否かを判定する(ステップS106)。
更新部36は、ステップS105で算出された出力信号の電力値Poutが出力信号の電力値Pmよりも大きい場合(ステップS106肯定)、記憶部25内の調整テーブル50を参照する。そして、更新部36は、入力信号の電力値Pinに応じた位相値を設定位相値θに更新する(ステップS107)。さらに、更新部36は、入力信号の電力値Pinに応じた出力信号の電力値Pmを、ステップS105で算出された出力信号の電力値Poutに更新する。
一方、更新部36は、ステップS105で算出された出力信号の電力値Poutが出力信号の電力値Pm以下である場合(ステップS106否定)、記憶部25内の調整テーブルを更新することなく、処理をステップS108へ進める。
増幅装置10に対して時刻t=tmaxの入力信号が入力されていない場合(ステップS108否定)、時刻tが1インクリメントされ(ステップS109)、上記ステップS104〜ステップS108の各処理が繰り返し実行される。ここで、tmaxは、予め定められた時刻tの最大値である。
増幅装置10に対して時刻t=tmaxの入力信号が入力された場合(ステップS108肯定)、更新部36によって、設定変更値θがパラメータθの最大値θmaxに到達したか否かが判定される(ステップS110)。パラメータθの最大値θmaxは、設定位相値θが所定範囲に存在する複数の変更値に変更される場合、複数の変更値のうち、最も大きい変更値である。
更新部36は、設定変更値θが最大値θmaxに到達していない場合(ステップS110否定)、設定変更値θを変更幅αだけ変更し(ステップS111)、処理をステップS102に戻す。これにより、ステップS102において、更新部36によって位相調整部12に設定される設定変更値θが所定の範囲に存在する複数の変更値に順次変更される。以下、設定変更値θが最大値θmaxに到達するまでは、ステップS103〜S110の各処理が繰り返し実行される。すなわち、更新部36は、設定変更値θの各変更値について算出された出力信号の電力値Poutが他の変更値について算出された出力信号の電力値Pmよりも大きい場合に、入力信号の電力値Pinに応じた位相値を各変更値に更新する。
更新部36は、設定変更値θが最大値θmaxに到達した場合(ステップS110肯定)、位相値更新処理を終了する。
次に、増幅装置10における位相調整処理について、図5を参照しながら、具体的に例を挙げて説明する。図5は、実施例1に係る位相調整処理を示すフローチャートである。図5に示す位相調整処理は、主に位相制御部35によって実行される。
図5に示すように、位相調整期間が開始すると、電力算出部23によって入力信号の電力値が算出される(ステップS121)。
位相制御部35は、位相調整期間において、記憶部25内の調整テーブル50を参照して、電力算出部23から入力される入力信号の電力値に応じた位相値を取得する(ステップS122)。
位相制御部35は、取得した位相値を用いて第2信号の位相の調整を行う旨を位相調整部12に指示する。これにより、位相調整部12において、入力信号の電力値に応じた位相値を用いて第2信号の位相の調整が行われる(ステップS123)。
位相制御部35は、位相調整期間が終了していない場合(ステップS124否定)、処理をステップS121に戻し、位相調整期間が終了した場合(ステップS124肯定)、処理を終了する。
以上のように本実施例によれば、増幅装置10は、分離部11と、増幅部17と、増幅部18と、位相調整部12と、電力算出部24と、更新部36とを有する。分離部11は、入力信号を第1信号と第2信号とに分離する。増幅部17は、上記第1信号を増幅して出力する。増幅部18は、上記第2信号を増幅して出力する。位相調整部12は、入力信号の電力値に応じた位相値、又は、当該位相値を更新するための更新期間において設定される設定位相値を用いて、増幅部18の入力信号(上記第2信号)の位相を調整する。電力算出部24は、増幅部17の出力と増幅部18の出力とが合成された出力信号の電力値を算出する。更新部36は、上記更新期間において、位相調整部12に設定される設定位相値を変更し、変更後の設定位相値について算出された出力信号の電力値を用いて、入力信号の電力値に応じた位相値を変更後の設定位相値に更新する。
この増幅装置10の構成により、出力電力が最大になるように、増幅部18の入力信号(上記第2信号)の位相の調整に用いられる位相値が逐次更新される。これにより、増幅部17(CA31)と、増幅部18(PA34)とが並列に接続されたドハティ型の増幅装置10において、CA31及びPA34の負荷インピーダンスがスミスチャートの実軸(つまり、図1の破線)に近接する。したがって、増幅装置10の効率及び出力電力が最大値となる。その結果、増幅装置10の効率及び出力電力が向上する。
また、増幅装置10において、更新部36は、設定位相値を所定の範囲に存在する複数の変更値に順次変更する。そして、更新部36は、各変更値について算出された出力信号の電力値が他の変更値について算出された出力信号の電力値よりも大きい場合に、入力信号の電力値に応じた位相値を各変更値に更新する。
この増幅装置10の構成により、所定の範囲に存在する複数の変更値の中から、出力信号の電力値が最大となる最適な変更値が探索され、入力信号の電力値に応じた位相値が探索された最適な変更値に更新される。その結果、増幅装置10の効率及び出力電力がより向上する。
なお、上記実施例1においては、設定位相値θの初期値θ0として予め定められた値を用いたが、開示技術はこれには限られない。例えば、更新部36は、更新期間が到来する前に上記の位相値更新処理を実行することによって、ある時刻の入力信号の電力値に応じた位相値の最適値を求め、求めた最適値を、更新期間において、全ての設定位相値θの初期値θ0に設定しても良い。また、ある時刻の入力信号の電力値に代えて、所定数の入力信号の電力値の平均値や、CA31及びPA34の両方が動作する際の入力信号の電力値が用いられても良い。
実施例2は、入力信号の電力値に応じた位相値の更新方法のバリエーションに関する。なお、実施例2の増幅装置の基本構成は、実施例1の増幅装置10と同様であるので、図2を参照して説明する。
実施例2の増幅装置10において、更新部36は、設定変更値θの各変更値について算出された出力信号の電力値Poutが他の変更値について算出された出力信号の電力値Pm以下である場合に、入力信号の電力値に応じた位相値の更新を行わない。そして、更新部36は、設定位相値θの変更幅αを縮小し、且つ、設定位相値θの変更方向を反転する。
図6は、実施例2の更新部の動作例を示す図である。更新部36は、まず、設定位相値θを初期値θaに設定する。更新部36は、設定位相値θに変更幅α1を加算することにより、設定位相値θを初期値θaから変更値θbに変更する。更新部36は、変更値θbについて電力算出部24により算出された出力信号の電力値Poutが初期値について算出された出力信号の電力値Poutよりも大きいので、入力信号の電力値に応じた位相値を変更値θbに更新する。このような更新処理が、変更値について電力算出部24により算出された出力信号の電力値Poutが他の変更値について算出された出力信号の電力値Pout以下となるまで、繰り返される。更新部36は、設定変更値θの変更値θdについて算出された出力信号の電力値Poutが変更値θcについて算出された出力信号の電力値Pm以下であるので、入力信号の電力値に応じた位相値の更新を行わない。この場合、更新部36は、設定位相値θの変更幅α1を変更幅α1よりも小さい変更幅α2へ縮小し、且つ、設定位相値θの変更方向を反転する。すなわち、更新部36は、設定位相値θから変更幅α2を減算することにより、設定位相値を変更値θdから変更値θeに変更する。更新部36は、変更値θeについて電力算出部24により算出された出力信号の電力値Poutが変更値θdについて算出された出力信号の電力値Poutよりも大きいので、入力信号の電力値に応じた位相値を変更値θeに更新する。このような更新処理が、変更値について電力算出部24により算出された出力信号の電力値Poutが他の変更値について算出された出力信号の電力値Pout以下となるまで、繰り返される。更新部36は、設定変更値θの変更値θhについて算出された出力信号の電力値Poutが変更値θgについて算出された出力信号の電力値Pm以下であるので、入力信号の電力値に応じた位相値の更新を行わない。この場合、更新部36は、設定位相値θの変更幅α2を変更幅α2よりも小さい変更幅へ縮小し、且つ、設定位相値θの変更方向を反転する。上記一連の処理が、設定位相値θの変更幅αが予め定められた値となるまで、繰り返される。これにより、設定位相値θが、出力信号の電力値が最大となる最適な変更値に徐々に近づく。
以上のように本実施例によれば、増幅装置10において、更新部36は、設定位相値の各変更値について算出された出力信号の電力値が他の変更値について算出された出力信号の電力値以下である場合に、位相値の更新を行わない。そして、更新部36は、設定位相値の変更幅を縮小し、且つ、設定位相値の変更方向を反転する。
この増幅装置10の構成により、所定の範囲に存在する複数の変更値の中から、出力信号の電力値が最大となる最適な変更値がより高速に探索され、結果として、入力信号の電力値に応じた位相値の更新速度が向上する。
実施例3では、出力信号の電力値を平均化して、増幅部18の入力信号(上記第2信号)の位相の調整に用いられる位相値を高精度に更新する。
図7は、実施例3に係る増幅装置の構成を示すブロック図である。図7に示すように、実施例3の増幅装置10は、電力平均化部61を有する。電力平均化部61は、電力算出部24により算出された出力信号の電力値を平均化する。出力信号には、種々の雑音成分が含まれているので、電力算出部24により算出された出力信号の電力値は、上記雑音成分の影響を受けることがある。これに対して、本実施例では、電力算出部24により算出された出力信号の電力値が電力平均化部61により平均化されるので、上記雑音成分の影響が低減される。
また、実施例3の増幅装置10において、更新部36は、更新期間において、位相調整部12に設定される設定位相値を変更する。そして、更新部36は、記憶部25内の調整テーブル50を参照して、変更後の設定位相値について電力算出部24により算出され且つ電力平均化部61により平均化された出力信号の電力値を用いて、入力信号の電力値に応じた位相値を変更後の設定位相値に更新する。
以上のように本実施例によれば、増幅装置10において、電力平均化部61は、電力算出部24により算出された出力信号の電力値を平均化する。そして、更新部36は、変更後の設定位相値について電力算出部24により算出され且つ電力平均化部61により平均化された出力信号の電力値を用いて、入力信号の電力値に応じた位相値を変更後の設定位相値に更新する。
この増幅装置10の構成により、出力信号に含まれる雑音成分の影響が低減され、出力信号の電力値を用いて、入力信号の電力値に応じた位相値を高精度に更新することが可能となる。その結果、増幅装置10の効率及び出力電力がより向上する。
実施例4は、入力信号の電力値に応じた位相値の更新方法のバリエーションに関する。なお、実施例4の増幅装置の基本構成は、実施例1の増幅装置10と同様であるので、図2を参照して説明する。
実施例4の増幅装置10において、更新部36は、更新期間において、入力信号の電力値が閾値以上である場合に、入力信号の電力値に応じた位相値の更新を行う。一方、更新部36は、更新期間において、入力信号の電力値が閾値よりも小さい場合に、入力信号の電力値に応じた位相値の更新を行わない。閾値としては、例えば、CA31及びPA34の両方が動作する際の入力信号の電力値が用いられる。閾値がCA31及びPA34の両方が動作する際の入力信号の電力値である状況を想定する。この状況では、更新部36は、入力信号の電力値がCA31及びPA34の両方が動作する際の入力信号の電力値よりも小さい場合、すなわち、入力信号の電力値がCA31のみが動作する際の入力信号の電力値である場合、位相値の更新を行わない。
図8は、実施例4の更新部の動作例を示す図である。図8に示すように、更新部36は、更新期間において、電力算出部23により算出された入力信号の電力値Pinが閾値Pthよりも小さい場合、入力信号の電力値Pinに応じた位相値の更新を行わない。図8の例では、電力算出部23により算出された入力信号の電力値Pinが閾値Pthよりも小さい場合、入力信号の電力値Pinに応じた位相値が固定値である90°に設定されている。
また、実施例4の増幅装置10において、記憶部25は、位相調整部12における第2信号の位相の調整に用いられる調整テーブルを記憶する。図9は、実施例4の記憶部に記憶される調整テーブルの一例を示す図である。図9に示すように、調整テーブル150には、入力端子から入力される入力信号の電力値151に対応付けて、出力信号の電力値152と、位相調整部12における第2信号の位相の調整に用いられる位相値153とが格納されている。図9に例示された調整テーブル150では、閾値Pthが「0.5」に設定されている。更新部36は、更新期間において、入力信号の電力値Pinが閾値0.5よりも小さい「0.0」〜「0.4」である場合に、入力信号の電力値に応じた位相値の更新を行わない。このため、図9に例示された調整テーブル150では、入力信号の電力値Pinに応じた位相値が90°に固定されている。
以上のように本実施例によれば、増幅装置10において、更新部36は、更新期間において、入力信号の電力値が閾値以上である場合に、入力信号の電力値に応じた位相値の更新を行う。一方、更新部36は、更新期間において、入力信号の電力値が閾値よりも小さい場合に、入力信号の電力値に応じた位相値の更新を行わない。
この増幅装置10の構成により、入力信号の電力値が閾値よりも小さい場合に、入力信号の電力値に応じた位相値の更新を行わないので、入力信号の電力値に応じた位相値の更新の処理量を低減することができる。
実施例5は、入力信号の電力値に応じた位相値の更新方法のバリエーションに関する。なお、実施例5の増幅装置の基本構成は、実施例1の増幅装置10と同様であるので、図2を参照して説明する。
実施例5の増幅装置10において、更新部36は、更新期間において、入力信号の電力値が閾値以上である場合に、入力信号の電力値に応じた位相値の更新を行う。一方、更新部36は、更新期間において、入力信号の電力値が閾値よりも小さい場合に、入力信号の電力値に応じた位相値を閾値に応じた位相値に置換する。
図10は、実施例5の更新部の動作例を示す図である。図10の例において、閾値Pthに応じた位相値がθthであるものとする。図10に示すように、更新部36は、更新期間において、電力算出部23により算出された入力信号の電力値Pinが閾値Pthよりも小さい場合、入力信号の電力値Pinに応じた位相値を、閾値Pthに応じた位相値θthに置換する。
以上のように本実施例によれば、増幅装置10において、更新部36は、更新期間において、入力信号の電力値が閾値以上である場合に、入力信号の電力値に応じた位相値の更新を行う。一方、更新部36は、更新期間において、入力信号の電力値が閾値よりも小さい場合に、入力信号の電力値に応じた位相値を閾値に応じた位相値に置換する。
この増幅装置10の構成により、入力信号の電力値が閾値よりも小さい場合に、入力信号の電力値に応じた位相値を閾値に応じた位相値に置換するので、入力信号の電力値に応じた位相値の更新の処理量を低減することができる。
実施例6は、実施例1乃至実施例5で説明した位相値の更新方法を、位相調整と歪補償との組合せに適用した例に関する。すなわち、入力信号の電力値に応じた位相値の更新と、増幅装置で生じる歪補償とが時分割で行われる。
図11は、実施例6に係る増幅装置の構成を示すブロック図である。図11に示すように、実施例6の増幅装置10は、歪補償部71と、歪補償係数更新部72と、セレクタ73とを有する。
歪補償部71は、歪補償係数を用いて、入力信号に歪補償処理を施す。つまり、歪補償部71は、出力信号に生じる歪を補償する。例えば、歪補償部71は、歪補償係数を保持するルックアップテーブル(LUT:Look Up Table)を保持し、入力信号の振幅値をアドレスとして歪補償係数をLUTから読み出し、読み出した歪補償係数を乗算し、歪補償処理後の入力信号を出力する。
歪補償係数更新部72は、入力信号と出力信号との誤差を最小にする歪補償係数の更新値を算出し、算出した更新値によって歪補償部71のLUT内の歪補償係数を更新する。
セレクタ73は、ADC22の出力に接続され、ADC22から入力される出力信号の出力先として電力算出部24及び歪補償係数更新部72のいずれか一方を時分割で選択する。セレクタ73によって電力算出部24が選択される場合、電力算出部24によって出力信号の電力値が算出される。一方、セレクタ73によって歪補償係数更新部72が選択される場合、歪補償係数更新部72によって入力信号と出力信号との誤差を最小にする歪補償係数の更新値が算出される。
以上のようにすることで、位相調整と歪補償とを組合せた場合でも、出力電力が最大になるように、増幅部18の入力信号(上記第2信号)の位相の調整に用いられる位相値が逐次更新される。その結果、増幅装置10の効率及び出力電力が向上する。
[他の実施例]
電力算出部23、電力算出部24、制御部26、位相制御部35及び更新部36は、ハードウェアとして、例えば、FPGA(Field Programmable Gate Array)、LSI(Large Scale Integrated circuit)またはプロセッサ等により実現される。また、電力平均化部61、歪補償部71及び歪補償係数更新部72は、ハードウェアとして、例えば、FPGA、LSIまたはプロセッサ等により実現される。また、分離部11、位相調整部12、DAC13、DAC14、周波数変換部15、周波数変換部16、増幅部17、増幅部18、合成部19、基準搬送波生成部20、周波数変換部21、ADC22、セレクタ73は、ハードウェアとして、例えばアナログ回路により実現される。また、記憶部25は、例えばメモリによって実現される。
電力算出部23、電力算出部24、制御部26、位相制御部35及び更新部36は、ハードウェアとして、例えば、FPGA(Field Programmable Gate Array)、LSI(Large Scale Integrated circuit)またはプロセッサ等により実現される。また、電力平均化部61、歪補償部71及び歪補償係数更新部72は、ハードウェアとして、例えば、FPGA、LSIまたはプロセッサ等により実現される。また、分離部11、位相調整部12、DAC13、DAC14、周波数変換部15、周波数変換部16、増幅部17、増幅部18、合成部19、基準搬送波生成部20、周波数変換部21、ADC22、セレクタ73は、ハードウェアとして、例えばアナログ回路により実現される。また、記憶部25は、例えばメモリによって実現される。
10 増幅装置
11 分離部
12 位相調整部
13、14 DAC
15、16、21 周波数変換部
17、18 増幅部
19 合成部
20 基準搬送波生成部
22 ADC
23、24 電力算出部
25 記憶部
26 制御部
31 CA
32、33 λ/4線路
34 PA
35 位相制御部
36 更新部
61 電力平均化部
71 歪補償部
72 歪補償係数更新部
73 セレクタ
11 分離部
12 位相調整部
13、14 DAC
15、16、21 周波数変換部
17、18 増幅部
19 合成部
20 基準搬送波生成部
22 ADC
23、24 電力算出部
25 記憶部
26 制御部
31 CA
32、33 λ/4線路
34 PA
35 位相制御部
36 更新部
61 電力平均化部
71 歪補償部
72 歪補償係数更新部
73 セレクタ
Claims (7)
- 入力信号を第1信号と第2信号とに分離する分離部と、
前記第1信号を増幅して出力する第1増幅部と、
前記第2信号を増幅して出力する第2増幅部と、
前記入力信号の電力値に応じた位相値、又は、当該位相値を更新する期間にて設定される設定位相値を用いて、前記第2信号の位相を調整する調整部と、
前記第1増幅部からの出力と前記第2増幅部からの出力とが合成された出力信号の電力値を算出する算出部と、
前記期間において、前記調整部に設定される設定位相値を変更し、変更後の設定位相値について前記算出部により算出された前記出力信号の電力値を用いて、前記入力信号の電力値に応じた位相値を前記変更後の設定位相値に更新する更新部と
を有することを特徴とする増幅装置。 - 前記更新部は、前記設定位相値を所定の範囲に存在する複数の変更値に順次変更し、各前記変更値について算出された前記出力信号の電力値が他の変更値について算出された前記出力信号の電力値よりも大きい場合に、前記入力信号の電力値に応じた位相値を各前記変更値に更新する
ことを特徴とする請求項1に記載の増幅装置。 - 前記更新部は、各前記変更値について算出された前記出力信号の電力値が前記他の変更値について算出された前記出力信号の電力値以下である場合に、前記位相値の更新を行わず、前記設定位相値の変更幅を縮小し、且つ、前記設定位相値の変更方向を反転する
ことを特徴とする請求項2に記載の増幅装置。 - 前記算出部により算出された前記出力信号の電力値を平均化する電力平均化部をさらに有し、
前記更新部は、前記変更後の設定位相値について前記算出部により算出され且つ前記電力平均化部により平均化された前記出力信号の電力値を用いて、前記入力信号の電力値に応じた位相値を前記変更後の設定位相値に更新することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の増幅装置。 - 前記更新部は、前記期間において、前記入力信号の電力値が閾値以上である場合に、前記入力信号の電力値に応じた位相値の更新を行い、前記入力信号の電力値が前記閾値よりも小さい場合に、前記入力信号の電力値に応じた位相値の更新を行わないことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載の増幅装置。
- 前記更新部は、前記期間において、前記入力信号の電力値が閾値以上である場合に、前記入力信号の電力値に応じた位相値の更新を行い、前記入力信号の電力値が前記閾値よりも小さい場合に、前記入力信号の電力値に応じた位相値を前記閾値に応じた位相値に置換することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載の増幅装置。
- 歪補償係数を用いて、前記入力信号に歪補償処理を施す歪補償部と、
前記入力信号と前記出力信号との誤差に基づいて、前記歪補償係数を更新する歪補償係数更新部と、
前記出力信号の出力先として前記算出部及び前記歪補償係数更新部のいずれか一方を時分割で選択する選択部と
をさらに有することを特徴とする請求項1〜6のいずれか一つに記載の増幅装置。
Priority Applications (2)
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