JP2017188734A

JP2017188734A - 増幅装置

Info

Publication number: JP2017188734A
Application number: JP2016074598A
Authority: JP
Inventors: 裕一宇都宮; Yuichi Utsunomiya
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2016-04-01
Filing date: 2016-04-01
Publication date: 2017-10-12
Also published as: US20170288709A1

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。

特表２０１５−５１４３６０号公報

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。

図１は、従来技術の問題点の説明に供する図である。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６は、実施例２の更新部の動作例を示す図である。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８は、実施例４の更新部の動作例を示す図である。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１０は、実施例５の更新部の動作例を示す図である。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。

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「θ_１」〜「θ_６」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θ_０が設定される（ステップＳ１０１）。初期値θ_０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Ｐ_ｉｎ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Ｐ_ｏｕｔ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Ｐ_ｉｎに応じた出力信号の電力値Ｐ_ｍ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Ｐ_ｍ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Ｐ_ｏｕｔ）が出力信号の電力値Ｐ_ｍ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Ｐ_ｏｕｔが出力信号の電力値Ｐ_ｍ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Ｐ_ｉｎ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Ｐ_ｉｎに応じた出力信号の電力値Ｐ_ｍを、ステップＳ１０５で算出された出力信号の電力値Ｐ_ｏｕｔ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Ｐ_ｏｕｔが出力信号の電力値Ｐ_ｍ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＝ｔ_ｍａｘ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、ｔ_ｍａｘ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＝ｔ_ｍａｘ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θ_ｍａｘ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θ_ｍａｘ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θ_ｍａｘ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θ_ｍａｘ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Ｐ_ｏｕｔが他の変更値について算出された出力信号の電力値Ｐ_ｍよりも大きい場合に、入力信号の電力値Ｐ_ｉｎ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θ_ｍａｘ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θ_０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θ_０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Ｐ_ｏｕｔが他の変更値について算出された出力信号の電力値Ｐ_ｍ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θ_ａに設定する。更新部３６は、設定位相値θに変更幅α_１を加算することにより、設定位相値θを初期値θ_ａから変更値θ_ｂに変更する。更新部３６は、変更値θ_ｂ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Ｐ_ｏｕｔが初期値について算出された出力信号の電力値Ｐ_ｏｕｔ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θ_ｂ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Ｐ_ｏｕｔが他の変更値について算出された出力信号の電力値Ｐ_ｏｕｔ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θ_ｄについて算出された出力信号の電力値Ｐ_ｏｕｔが変更値θ_ｃについて算出された出力信号の電力値Ｐ_ｍ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α_１を変更幅α_１よりも小さい変更幅α_２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α_２を減算することにより、設定位相値を変更値θ_ｄから変更値θ_ｅに変更する。更新部３６は、変更値θ_ｅ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Ｐ_ｏｕｔが変更値θ_ｄについて算出された出力信号の電力値Ｐ_ｏｕｔ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θ_ｅ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Ｐ_ｏｕｔが他の変更値について算出された出力信号の電力値Ｐ_ｏｕｔ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θ_ｈについて算出された出力信号の電力値Ｐ_ｏｕｔが変更値θ_ｇについて算出された出力信号の電力値Ｐ_ｍ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α_２を変更幅α_２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Ｐ_ｉｎが閾値Ｐ_ｔｈよりも小さい場合、入力信号の電力値Ｐ_ｉｎ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Ｐ_ｉｎが閾値Ｐ_ｔｈよりも小さい場合、入力信号の電力値Ｐ_ｉｎ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Ｐ_ｔｈ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Ｐ_ｉｎ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Ｐ_ｉｎ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Ｐ_ｔｈに応じた位相値がθ_ｔｈ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Ｐ_ｉｎが閾値Ｐ_ｔｈよりも小さい場合、入力信号の電力値Ｐ_ｉｎに応じた位相値を、閾値Ｐ_ｔｈに応じた位相値θ_ｔｈ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。

１０増幅装置
１１分離部
１２位相調整部
１３、１４ＤＡＣ
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
２２ＡＤＣ
２３、２４電力算出部
２５記憶部
２６制御部
３１ＣＡ
３２、３３ λ／４線路
３４ＰＡ
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

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。