JP2746107B2 - フィードフォワード増幅器 - Google Patents
フィードフォワード増幅器Info
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- H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
- H03F1/32—Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion
- H03F1/3223—Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion using feed-forward
- H03F1/3229—Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion using feed-forward using a loop for error extraction and another loop for error subtraction
- H03F1/3235—Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion using feed-forward using a loop for error extraction and another loop for error subtraction using a pilot signal
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- H03F2201/32—Indexing scheme relating to modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion
- H03F2201/3212—Using a control circuit to adjust amplitude and phase of a signal in a signal path
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、フィードフォワード増
幅器に関し、特に、フィードフォワードループにより増
幅した出力信号中の歪みを検出し、この歪みを抑圧した
信号を出力するフィードフォワード増幅器に関する。
幅器に関し、特に、フィードフォワードループにより増
幅した出力信号中の歪みを検出し、この歪みを抑圧した
信号を出力するフィードフォワード増幅器に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、高周波数帯の多周波同時増幅等に
使用される線形増幅器として、例えば特開平１−１９８
８０９号公報に記載されているフィードフォワード増幅
器が知られている。図６に、この従来のフィードフォワ
ード増幅器の構成図例を示す。同図のフィードフォワー
ド増幅器は、歪み検出ループＡと歪み除去ループＢとを
有して構成され、入力端子１から入力された高周波帯の
入力多周波多重信号を主増幅器４により一括して増幅す
る。歪み検出ループＡは、入力された信号成分を相殺し
その増幅の際に生じた非線形歪み成分を検出する。歪み
除去ループＢは、その検出した歪み成分を補助増幅器１
５を用いて増幅した後、主増幅器４の出力に再び注入す
ることにより、歪み成分の相殺を行う。
使用される線形増幅器として、例えば特開平１−１９８
８０９号公報に記載されているフィードフォワード増幅
器が知られている。図６に、この従来のフィードフォワ
ード増幅器の構成図例を示す。同図のフィードフォワー
ド増幅器は、歪み検出ループＡと歪み除去ループＢとを
有して構成され、入力端子１から入力された高周波帯の
入力多周波多重信号を主増幅器４により一括して増幅す
る。歪み検出ループＡは、入力された信号成分を相殺し
その増幅の際に生じた非線形歪み成分を検出する。歪み
除去ループＢは、その検出した歪み成分を補助増幅器１
５を用いて増幅した後、主増幅器４の出力に再び注入す
ることにより、歪み成分の相殺を行う。
【０００３】上記の歪み検出ループＡは、パイロット発
振器１８、入力信号にパイロット信号を重畳する結合器
（方向性結合器）１９、二分配器２、減衰量と移相量を
調整することができるベクトル調整器３、主増幅器４、
遅延線６、結合器１０、検波器（ＤＥＴ）２２および制
御回路９より成り、更に、結合器７および８がそれぞれ
後述する歪み除去ループＢと共通に設けられている。結
合器８の出力信号は、結合器１０を介して検波器２２に
て検波され制御回路９へ印加される。制御回路９は、検
波器２２の出力レベルが最小となるようにベクトル調整
器３を制御する。
振器１８、入力信号にパイロット信号を重畳する結合器
（方向性結合器）１９、二分配器２、減衰量と移相量を
調整することができるベクトル調整器３、主増幅器４、
遅延線６、結合器１０、検波器（ＤＥＴ）２２および制
御回路９より成り、更に、結合器７および８がそれぞれ
後述する歪み除去ループＢと共通に設けられている。結
合器８の出力信号は、結合器１０を介して検波器２２に
て検波され制御回路９へ印加される。制御回路９は、検
波器２２の出力レベルが最小となるようにベクトル調整
器３を制御する。
【０００４】また、上記の歪み除去ループＢは、前述の
歪み検出ループＡと共通に設けられている結合器７、結
合器８、パイロット発振器２０、結合器２１、遅延線１
１、結合器１２、減衰量と移相量を調整することができ
るベクトル調整器１３、補助増幅器１５、結合器１６、
検波器（ＤＥＴ）２３および制御回路１４より成る。
歪み検出ループＡと共通に設けられている結合器７、結
合器８、パイロット発振器２０、結合器２１、遅延線１
１、結合器１２、減衰量と移相量を調整することができ
るベクトル調整器１３、補助増幅器１５、結合器１６、
検波器（ＤＥＴ）２３および制御回路１４より成る。
【０００５】制御回路１４は、パイロット信号をフィー
ドフォワード回路の出力回路で結合器１６、検波器２３
を介して検出し、パイロット信号の検出レベルが最小と
なるよう、ベクトル調整器１３を制御する。
ドフォワード回路の出力回路で結合器１６、検波器２３
を介して検出し、パイロット信号の検出レベルが最小と
なるよう、ベクトル調整器１３を制御する。
【０００６】かかる構成の従来の線形位置増幅器（フィ
ードフォワード増幅器）の動作について説明する。入力
端子１に入力された高周波帯の多周波多重信号は、パイ
ロット発振器１８の出力信号と結合器１９で重畳された
後、二分配器２により２分配され、一方の信号はベクト
ル調整器３によりその減衰量と移相量が調整され、主増
幅器４に供給され増幅された後、パイロット発振器２０
よりのパイロット信号が結合器２１で多重され、更に結
合器７、遅延線１１を介して結合器１２に入力される。
この結合器１２の入力信号は主増幅信号であり、主増幅
器４の増幅の際に発生した歪み成分が含まれている。
ードフォワード増幅器）の動作について説明する。入力
端子１に入力された高周波帯の多周波多重信号は、パイ
ロット発振器１８の出力信号と結合器１９で重畳された
後、二分配器２により２分配され、一方の信号はベクト
ル調整器３によりその減衰量と移相量が調整され、主増
幅器４に供給され増幅された後、パイロット発振器２０
よりのパイロット信号が結合器２１で多重され、更に結
合器７、遅延線１１を介して結合器１２に入力される。
この結合器１２の入力信号は主増幅信号であり、主増幅
器４の増幅の際に発生した歪み成分が含まれている。
【０００７】二分配器２により分配された他方の信号
は、遅延線６によりベクトル調整器３および主増幅器４
の信号遅延時間と同等の遅延時間を付与された後、結合
器７により分岐された主増幅信号の一部の信号が逆相で
結合器８において合成された後、結合器１０に入力され
る。結合器１０により分岐された一部の入力信号に含ま
れるパイロット信号は、検波器２２で検波された後、制
御回路９に供給される。制御回路９は、検波器２２の出
力信号レベルが最小となるようにベクトル調整器３の減
衰量と移相量を調整する。
は、遅延線６によりベクトル調整器３および主増幅器４
の信号遅延時間と同等の遅延時間を付与された後、結合
器７により分岐された主増幅信号の一部の信号が逆相で
結合器８において合成された後、結合器１０に入力され
る。結合器１０により分岐された一部の入力信号に含ま
れるパイロット信号は、検波器２２で検波された後、制
御回路９に供給される。制御回路９は、検波器２２の出
力信号レベルが最小となるようにベクトル調整器３の減
衰量と移相量を調整する。
【０００８】ここで、二分配器２の出力端から結合器８
までの構成要素は遅延線６のみであり発生する歪みは無
視できる。よって、上記の歪み検出ループＡの動作が適
切であれば、ベクトル調整器３および主増幅器４をそれ
ぞれ通過し増幅された入力信号の一部が逆相で結合器８
において合成されることにより、主として主増幅器４で
発生または混入した歪み成分のみが結合器８から出力さ
れる。
までの構成要素は遅延線６のみであり発生する歪みは無
視できる。よって、上記の歪み検出ループＡの動作が適
切であれば、ベクトル調整器３および主増幅器４をそれ
ぞれ通過し増幅された入力信号の一部が逆相で結合器８
において合成されることにより、主として主増幅器４で
発生または混入した歪み成分のみが結合器８から出力さ
れる。
【０００９】結合器８から出力され結合器１０に入力さ
れた歪み成分は、ベクトル調整器１３により減衰量と移
相量が調整された後、補助増幅器１５に供給されて増幅
される。更に、この増幅された歪み成分は、遅延線１１
によりベクトル調整器１３と補助増幅器１５の伝幡遅延
時間分遅延された主増幅信号に、結合器１２を介して逆
相で合成される。
れた歪み成分は、ベクトル調整器１３により減衰量と移
相量が調整された後、補助増幅器１５に供給されて増幅
される。更に、この増幅された歪み成分は、遅延線１１
によりベクトル調整器１３と補助増幅器１５の伝幡遅延
時間分遅延された主増幅信号に、結合器１２を介して逆
相で合成される。
【００１０】この合成信号は結合器１６に供給され、こ
こで一部が分岐されて検波器２３に入力される。検波器
２３は、例えば同時検波して入力信号中のパイロット信
号を抽出して制御回路１４へ出力する。制御回路１４
は、検波器２３の出力レベルが最小となるように、ベク
トル調整器１３の減衰量および移相量をそれぞれ制御す
る。これにより結合器１６からは、パイロット信号が最
小つまり歪み成分が最小とされた主増幅信号が、出力端
子１７へ出力される。
こで一部が分岐されて検波器２３に入力される。検波器
２３は、例えば同時検波して入力信号中のパイロット信
号を抽出して制御回路１４へ出力する。制御回路１４
は、検波器２３の出力レベルが最小となるように、ベク
トル調整器１３の減衰量および移相量をそれぞれ制御す
る。これにより結合器１６からは、パイロット信号が最
小つまり歪み成分が最小とされた主増幅信号が、出力端
子１７へ出力される。
【００１１】入力端子１に入力される信号は、情報伝送
のため変調がかかっており、且つ、場合により断続する
ことがあり得るため、この入力信号を増幅の制御に利用
すると増幅された出力信号が不安定なものとなる。しか
し上記の構成に成る従来の線形増幅器（フィードフォワ
ード増幅器）によれば、レベルと周波数が確定している
パイロット信号を用いて増幅の制御を行っているため、
安定な増幅信号を得ることが可能である。
のため変調がかかっており、且つ、場合により断続する
ことがあり得るため、この入力信号を増幅の制御に利用
すると増幅された出力信号が不安定なものとなる。しか
し上記の構成に成る従来の線形増幅器（フィードフォワ
ード増幅器）によれば、レベルと周波数が確定している
パイロット信号を用いて増幅の制御を行っているため、
安定な増幅信号を得ることが可能である。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の線形増幅器では、例えば帯域内で３０ｄＢ以上の
圧縮量を得るためには、振幅および位相の偏差がそれぞ
れ±０．３ｄＢ以内および±２°以内に収まる必要性が
計算上知られている。この値は、パイロット信号が完全
にキャンセルされた時のパイロット信号の周波数と、使
用する周波数との偏差である。従って、上記の従来の線
形増幅器では、パイロット信号の周波数付近では安定な
制御が期待できる。しかし、使用する周波数帯域内の全
てで同様に３０ｄＢの歪み除去を実現するためには、主
増幅器４や補助増幅器１５などのループの構成要素に上
記の振幅および位相の偏差がそれぞれ±０．３ｄＢ以内
および±２°以内という厳しい周波数特性が要求され
る。
従来の線形増幅器では、例えば帯域内で３０ｄＢ以上の
圧縮量を得るためには、振幅および位相の偏差がそれぞ
れ±０．３ｄＢ以内および±２°以内に収まる必要性が
計算上知られている。この値は、パイロット信号が完全
にキャンセルされた時のパイロット信号の周波数と、使
用する周波数との偏差である。従って、上記の従来の線
形増幅器では、パイロット信号の周波数付近では安定な
制御が期待できる。しかし、使用する周波数帯域内の全
てで同様に３０ｄＢの歪み除去を実現するためには、主
増幅器４や補助増幅器１５などのループの構成要素に上
記の振幅および位相の偏差がそれぞれ±０．３ｄＢ以内
および±２°以内という厳しい周波数特性が要求され
る。
【００１３】そのため、従来の線形増幅器は、広帯域な
増幅には適さないという問題点を伴う。
増幅には適さないという問題点を伴う。
【００１４】本発明は、広帯域において歪みを圧縮させ
た安定な増幅信号の得られる線形増幅器を提供すること
を目的とする。
た安定な増幅信号の得られる線形増幅器を提供すること
を目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、請求項１に記載のフィードフォワード増幅器は、入
力信号の振幅と位相の周波数特性を調整する第１の等化
手段（２４）と、入力信号を増幅する第１の増幅手段
（４）とが縦列に接続され増幅信号を出力する主増幅回
路と、増幅信号の一部を分岐して入力信号と合成し増幅
信号に生じた歪み信号を検出する検出手段（２２）と、
歪み信号の振幅と位相の周波数特性を調整する第２の等
化手段（２５）と、検出手段（２２）が検出した歪み信
号を増幅する第２の増幅手段（１５）とが縦列に接続さ
れて増幅歪信号を出力する副増幅回路と、増幅信号と増
幅歪信号とにより歪み信号を除去する歪み除去手段（１
２）とを備え、広帯域において低歪および高安定な増幅
信号の得られることを特徴としている。
め、請求項１に記載のフィードフォワード増幅器は、入
力信号の振幅と位相の周波数特性を調整する第１の等化
手段（２４）と、入力信号を増幅する第１の増幅手段
（４）とが縦列に接続され増幅信号を出力する主増幅回
路と、増幅信号の一部を分岐して入力信号と合成し増幅
信号に生じた歪み信号を検出する検出手段（２２）と、
歪み信号の振幅と位相の周波数特性を調整する第２の等
化手段（２５）と、検出手段（２２）が検出した歪み信
号を増幅する第２の増幅手段（１５）とが縦列に接続さ
れて増幅歪信号を出力する副増幅回路と、増幅信号と増
幅歪信号とにより歪み信号を除去する歪み除去手段（１
２）とを備え、広帯域において低歪および高安定な増幅
信号の得られることを特徴としている。
【００１６】請求項２に記載のフィードフォワード増幅
器は、所定の周波数を有する発振信号を生成する発振手
段（１８）と、発振信号を入力信号に重畳し重畳信号を
出力する第１の結合手段（１９）と、重畳信号を２つの
信号に分配する分配手段（２）と、２つに分配された一
方の信号の振幅と位相の周波数特性を調整する等化手段
（２４）と、この等化手段（２４）の出力信号を増幅す
る増幅手段（４）と、増幅手段（４）の出力信号へ２つ
に分配された他方の信号を逆相で結合する第２の結合手
段（８）と、第２の結合手段（８）の出力信号から第１
の結合手段（１９）が重畳した発振信号を検出する検出
手段（２２）と、検出手段（２２）が検出した検出信号
に基づいて等化手段（２４）の振幅と位相の周波数特性
を調節する制御手段（９）とを有し、広帯域において低
歪および高安定な増幅信号の得られることを特徴とす
る。
器は、所定の周波数を有する発振信号を生成する発振手
段（１８）と、発振信号を入力信号に重畳し重畳信号を
出力する第１の結合手段（１９）と、重畳信号を２つの
信号に分配する分配手段（２）と、２つに分配された一
方の信号の振幅と位相の周波数特性を調整する等化手段
（２４）と、この等化手段（２４）の出力信号を増幅す
る増幅手段（４）と、増幅手段（４）の出力信号へ２つ
に分配された他方の信号を逆相で結合する第２の結合手
段（８）と、第２の結合手段（８）の出力信号から第１
の結合手段（１９）が重畳した発振信号を検出する検出
手段（２２）と、検出手段（２２）が検出した検出信号
に基づいて等化手段（２４）の振幅と位相の周波数特性
を調節する制御手段（９）とを有し、広帯域において低
歪および高安定な増幅信号の得られることを特徴とす
る。
【００１７】請求項３に記載のフィードフォワード増幅
器は、所定の周波数を有する第１の発振信号を生成する
第１の発振手段（１８）と、第１の発振信号を入力信号
に重畳し重畳信号を出力する第１の結合手段（１９）
と、重畳信号を２つの信号に分配する分配手段（２）
と、２つに分配された一方の信号の、振幅と位相の周波
数特性を調整する第１の等化手段（２４）と、この第１
の等化手段（２４）の出力信号を増幅する第１の増幅手
段（４）と、所定の周波数を有する第２の発振信号を生
成する第２の発振手段（２０）と、第２の発振信号を第
１の増幅手段（４）の出力信号に重畳し重畳増幅信号を
出力する第２の結合手段（２１）と、第２の結合手段
（２１）の出力信号の一部を分岐し抽出する第３の結合
手段（７）と、第３の結合手段（７）の出力信号を逆相
で２つに分配された他方の信号へ結合する第４の結合手
段（８）と、第４の結合手段（８）の出力信号の振幅と
位相の周波数特性を調整する第２の等化手段（２５）
と、第２の等化手段（２５）の出力信号を増幅する第２
の増幅手段（１５）と、第２の増幅手段（１５）の出力
信号を逆相で重畳増幅信号へ結合する第５の結合手段
（１２）と、第４の結合手段（８）の出力信号から第１
の結合手段（１９）が重畳した第１の発振信号を検出す
る第１の検出手段（２２）と、第１の検出手段（２２）
が検出した検出信号に基づいて第１の等化手段（２４）
の振幅と位相の周波数特性を調節する第１の制御手段
（９）と、第５の結合手段（１２）の出力信号から第２
の結合手段（２１）が重畳した第２の発振信号を検出す
る第２の検出手段（２３）と、第２の検出手段（２３）
が検出した検出信号に基づいて第２の等化手段（２５）
の振幅と位相の周波数特性を調節する第２の制御手段
（１４）とを有し、第５の結合手段（１２）の出力信号
を出力端子（１７）へ出力する広帯域において低歪およ
び高安定な増幅信号の得られることを特徴とする。
器は、所定の周波数を有する第１の発振信号を生成する
第１の発振手段（１８）と、第１の発振信号を入力信号
に重畳し重畳信号を出力する第１の結合手段（１９）
と、重畳信号を２つの信号に分配する分配手段（２）
と、２つに分配された一方の信号の、振幅と位相の周波
数特性を調整する第１の等化手段（２４）と、この第１
の等化手段（２４）の出力信号を増幅する第１の増幅手
段（４）と、所定の周波数を有する第２の発振信号を生
成する第２の発振手段（２０）と、第２の発振信号を第
１の増幅手段（４）の出力信号に重畳し重畳増幅信号を
出力する第２の結合手段（２１）と、第２の結合手段
（２１）の出力信号の一部を分岐し抽出する第３の結合
手段（７）と、第３の結合手段（７）の出力信号を逆相
で２つに分配された他方の信号へ結合する第４の結合手
段（８）と、第４の結合手段（８）の出力信号の振幅と
位相の周波数特性を調整する第２の等化手段（２５）
と、第２の等化手段（２５）の出力信号を増幅する第２
の増幅手段（１５）と、第２の増幅手段（１５）の出力
信号を逆相で重畳増幅信号へ結合する第５の結合手段
（１２）と、第４の結合手段（８）の出力信号から第１
の結合手段（１９）が重畳した第１の発振信号を検出す
る第１の検出手段（２２）と、第１の検出手段（２２）
が検出した検出信号に基づいて第１の等化手段（２４）
の振幅と位相の周波数特性を調節する第１の制御手段
（９）と、第５の結合手段（１２）の出力信号から第２
の結合手段（２１）が重畳した第２の発振信号を検出す
る第２の検出手段（２３）と、第２の検出手段（２３）
が検出した検出信号に基づいて第２の等化手段（２５）
の振幅と位相の周波数特性を調節する第２の制御手段
（１４）とを有し、第５の結合手段（１２）の出力信号
を出力端子（１７）へ出力する広帯域において低歪およ
び高安定な増幅信号の得られることを特徴とする。
【００１８】また、フィードフォワード増幅器は、更
に、第３の結合手段（７）と第５の結合手段（１２）と
の間に第２の等化手段（２５）と第２の増幅手段（１
５）との信号遅延の時定数と等価とするための第１の遅
延手段（１１）が挿入され、他方の信号が入力される第
４の結合手段（８）の手前へ第１の等化手段（２４）と
第１の増幅手段（４）との信号遅延の時定数と等価とす
るための第２の遅延手段（６）を挿入するとよい。
に、第３の結合手段（７）と第５の結合手段（１２）と
の間に第２の等化手段（２５）と第２の増幅手段（１
５）との信号遅延の時定数と等価とするための第１の遅
延手段（１１）が挿入され、他方の信号が入力される第
４の結合手段（８）の手前へ第１の等化手段（２４）と
第１の増幅手段（４）との信号遅延の時定数と等価とす
るための第２の遅延手段（６）を挿入するとよい。
【００１９】
【作用】本発明のフィードフォワード増幅器によれば、
入力信号の振幅と位相の周波数特性を調整し増幅して増
幅信号とし、この増幅信号の一部を分岐して入力信号と
合成し増幅信号に生じた歪み信号を検出し、検出した歪
み信号の振幅と位相の周波数特性を調整し増幅し増幅歪
信号とする。このため、増幅信号に生じた歪み信号を除
去し、広帯域において低歪および高安定な増幅信号を得
ることができる。
入力信号の振幅と位相の周波数特性を調整し増幅して増
幅信号とし、この増幅信号の一部を分岐して入力信号と
合成し増幅信号に生じた歪み信号を検出し、検出した歪
み信号の振幅と位相の周波数特性を調整し増幅し増幅歪
信号とする。このため、増幅信号に生じた歪み信号を除
去し、広帯域において低歪および高安定な増幅信号を得
ることができる。
【００２０】
【実施例】次に添付図面を参照して本発明によるフィー
ドフォワード増幅器の実施例を詳細に説明する。図１〜
図４を参照すると本発明のフィードフォワード増幅器の
実施例が示されている。
ドフォワード増幅器の実施例を詳細に説明する。図１〜
図４を参照すると本発明のフィードフォワード増幅器の
実施例が示されている。
【００２１】（回路構成）図１は、本発明の一実施例の
回路構成図である。同図のフィードフォワード増幅器
は、従来のフィードフォワード増幅器と大枠の回路構成
は同様である。つまり、入力端子１から入力された高周
波帯の多周波の多重信号を主増幅器４により同時増幅す
ると共に、入力された信号成分を相殺してその増幅の際
に生じた非線形歪み成分を検出する歪み検出ループＡ
と、その検出した歪み成分を補助増幅器１５を用いて増
幅した後、主増幅器４の出力に再び注入することによ
り、歪み成分の相殺を行う歪み除去ループＢとを有して
構成される。
回路構成図である。同図のフィードフォワード増幅器
は、従来のフィードフォワード増幅器と大枠の回路構成
は同様である。つまり、入力端子１から入力された高周
波帯の多周波の多重信号を主増幅器４により同時増幅す
ると共に、入力された信号成分を相殺してその増幅の際
に生じた非線形歪み成分を検出する歪み検出ループＡ
と、その検出した歪み成分を補助増幅器１５を用いて増
幅した後、主増幅器４の出力に再び注入することによ
り、歪み成分の相殺を行う歪み除去ループＢとを有して
構成される。
【００２２】上記の歪み検出ループＡは、結合器１９、
パイロット発振器１８、二分配器２、減衰量と遅延量の
周波数特性の調整を行う等化器２４、主増幅器４、遅延
線６および制御回路９より成り、更に結合器（方向性結
合器）７および８がそれぞれ歪み除去ループＢと共通に
設けられている。
パイロット発振器１８、二分配器２、減衰量と遅延量の
周波数特性の調整を行う等化器２４、主増幅器４、遅延
線６および制御回路９より成り、更に結合器（方向性結
合器）７および８がそれぞれ歪み除去ループＢと共通に
設けられている。
【００２３】パイロット発振器１８は所定の周波数の信
号を生成して出力する発振器である。この発振周波数
は、制御回路９の制御信号により制御される。結合器１
９は、入力端子１に入力された高周波帯の多周波多重信
号とパイロット発振器１８の出力信号とを重畳する結合
器である。二分配器２は、結合器１９の出力信号を２つ
に分配して出力する分配器である。
号を生成して出力する発振器である。この発振周波数
は、制御回路９の制御信号により制御される。結合器１
９は、入力端子１に入力された高周波帯の多周波多重信
号とパイロット発振器１８の出力信号とを重畳する結合
器である。二分配器２は、結合器１９の出力信号を２つ
に分配して出力する分配器である。
【００２４】等化器２４は、二分配器２により分配され
た一方の信号を制御回路９からの出力信号に基づいて減
衰量と移相量の周波数特性を調整して出力する回路部で
ある。この等化器２４の構成例は図２および図３に示さ
れており、その内容は別途詳細に説明する。
た一方の信号を制御回路９からの出力信号に基づいて減
衰量と移相量の周波数特性を調整して出力する回路部で
ある。この等化器２４の構成例は図２および図３に示さ
れており、その内容は別途詳細に説明する。
【００２５】上記の各等化器２４ａ、２４ｂによれば、
制御信号入力端子４８、５８へ印加される制御電圧の大
きさにより、入力端子４６、５６へ入力される信号の信
号成分を有為に調整して、出力端子へ出力することが可
能となる。
制御信号入力端子４８、５８へ印加される制御電圧の大
きさにより、入力端子４６、５６へ入力される信号の信
号成分を有為に調整して、出力端子へ出力することが可
能となる。
【００２６】主増幅器４は、等化器２４から出力される
信号を増幅する増幅器である。制御回路９は検波器２２
の出力信号を入力信号とし、パイロット発振器１８、等
化器２４および検波器２２の各々へ制御信号を出力する
制御回路部である。
信号を増幅する増幅器である。制御回路９は検波器２２
の出力信号を入力信号とし、パイロット発振器１８、等
化器２４および検波器２２の各々へ制御信号を出力する
制御回路部である。
【００２７】歪み検出ループＡと歪み除去ループＢとの
共用部に位置する結合器２１は、増幅器４の出力信号へ
パイロット発振器２０から出力されるパイロット信号を
多重する回路部である。結合器７および１０は入力信号
の一部を分岐・抽出し、結合器８は結合器７で分岐され
た信号を逆相で結合する回路部である。検波器（ＤＥ
Ｔ）２２は、結合器１０により分岐された信号に含まれ
るパイロット信号を分離・抽出する回路部である。
共用部に位置する結合器２１は、増幅器４の出力信号へ
パイロット発振器２０から出力されるパイロット信号を
多重する回路部である。結合器７および１０は入力信号
の一部を分岐・抽出し、結合器８は結合器７で分岐され
た信号を逆相で結合する回路部である。検波器（ＤＥ
Ｔ）２２は、結合器１０により分岐された信号に含まれ
るパイロット信号を分離・抽出する回路部である。
【００２８】また、歪み除去ループＢは、信号を遅延さ
せる遅延線１１、信号の分離または結合を行う結合器１
２、１６、パイロット発振器２０および等化器２５の制
御を行う制御回路１４、補助増幅器１５、検波器（ＤＥ
Ｔ）２３および等化器２５と前述の歪み検出ループＡと
共通の各回路部７、８、１０、２０、２１、２２とによ
り構成される。
せる遅延線１１、信号の分離または結合を行う結合器１
２、１６、パイロット発振器２０および等化器２５の制
御を行う制御回路１４、補助増幅器１５、検波器（ＤＥ
Ｔ）２３および等化器２５と前述の歪み検出ループＡと
共通の各回路部７、８、１０、２０、２１、２２とによ
り構成される。
【００２９】＜等化器の第１の実施例＞図２は等化器２
４の第１の構成例を示している。図２の等化器２４ａ
は、八分配器４１と八合成器４４のそれぞれの入出力部
間に遅延線４２1〜４２8と可変減衰器４３1〜４３8とが
直列に接続され、八分配器４１の入力部に入力端子４６
が、八合成器の出力部に出力端子４７が、また可変減衰
器４３1〜４３8の制御信号部へ制御信号入力端子４８1
〜４８8が接続されて構成される。
４の第１の構成例を示している。図２の等化器２４ａ
は、八分配器４１と八合成器４４のそれぞれの入出力部
間に遅延線４２1〜４２8と可変減衰器４３1〜４３8とが
直列に接続され、八分配器４１の入力部に入力端子４６
が、八合成器の出力部に出力端子４７が、また可変減衰
器４３1〜４３8の制御信号部へ制御信号入力端子４８1
〜４８8が接続されて構成される。
【００３０】八分配器４１は、入力端子４６を介して入
力される１の信号を、８つに分配して各々の出力部へ出
力する回路部である。遅延線４２は、それぞれ時定数の
異なる遅延線４２1〜４２8により構成される。可変減衰
器４３1〜４３8は、それぞれの遅延線４２1〜４２8を介
した信号を入力信号とし、制御信号入力端子４８1〜４
８8からの制御信号に基づいて減衰させた信号を出力す
る回路部である。八合成器４４は、可変減衰器４３1〜
４３8の８つの出力信号を１つの信号に合成して、出力
端子４７から出力する回路部である。
力される１の信号を、８つに分配して各々の出力部へ出
力する回路部である。遅延線４２は、それぞれ時定数の
異なる遅延線４２1〜４２8により構成される。可変減衰
器４３1〜４３8は、それぞれの遅延線４２1〜４２8を介
した信号を入力信号とし、制御信号入力端子４８1〜４
８8からの制御信号に基づいて減衰させた信号を出力す
る回路部である。八合成器４４は、可変減衰器４３1〜
４３8の８つの出力信号を１つの信号に合成して、出力
端子４７から出力する回路部である。
【００３１】＜等化器の第２の実施例＞図３に等化器２
４の第２の構成例を示している。図３に示す等化器２４
ｂは、高い周波数で支配的な可変減衰器５１と、高い周
波数で支配的な可変移相器５２と、低い周波数で支配的
な可変減衰器６３と、低い周波数で支配的な可変移相器
６４を縦列に接続することで実現されている。
４の第２の構成例を示している。図３に示す等化器２４
ｂは、高い周波数で支配的な可変減衰器５１と、高い周
波数で支配的な可変移相器５２と、低い周波数で支配的
な可変減衰器６３と、低い周波数で支配的な可変移相器
６４を縦列に接続することで実現されている。
【００３２】また図４は、図３の等化器２４ｂの構成各
部の特性図を示している。図４の各図６１〜６４に示し
たグラフは、制御信号入力端子５８1〜５８4へ印加され
る制御電圧をパラメータとした、特性例を表している。
部の特性図を示している。図４の各図６１〜６４に示し
たグラフは、制御信号入力端子５８1〜５８4へ印加され
る制御電圧をパラメータとした、特性例を表している。
【００３３】（回路の動作）入力端子１に入力された高
周波帯の多周波多重信号は、結合器１９にてパイロット
発振器１８の出力信号と重畳された後、二分配器２によ
り２つの信号に分配される。一方の信号は等化器２４に
よりその減衰量と移相量の周波数特性が調整された後、
主増幅器４に供給され増幅される。増幅された信号は、
パイロット発振器２０により生成されたパイロット信号
と結合器２１により多重され、更に結合器７、遅延線１
１を介して結合器１２に入力される。この結合器１２の
入力信号は、主増幅信号であり主増幅器４により発生し
た歪み成分が含まれている。
周波帯の多周波多重信号は、結合器１９にてパイロット
発振器１８の出力信号と重畳された後、二分配器２によ
り２つの信号に分配される。一方の信号は等化器２４に
よりその減衰量と移相量の周波数特性が調整された後、
主増幅器４に供給され増幅される。増幅された信号は、
パイロット発振器２０により生成されたパイロット信号
と結合器２１により多重され、更に結合器７、遅延線１
１を介して結合器１２に入力される。この結合器１２の
入力信号は、主増幅信号であり主増幅器４により発生し
た歪み成分が含まれている。
【００３４】二分配器２により分配された他方の信号
は、等化器２４および主増幅器４の信号遅延時間と同等
の遅延時間を遅延線６により付与される。遅延線６を経
由した信号は、結合器７により分岐された主増幅信号の
一部の信号と逆相で結合器８により合成された後、結合
器１０に入力される。結合器１０では入力信号の一部の
信号を分岐して検波器２２へ出力する。検波器２２で
は、入力信号に含まれるパイロット信号が検波され、制
御回路９に供給される。制御回路９は、検波器２２の出
力信号レベルが最小となるように、等化器２４を調整す
る。
は、等化器２４および主増幅器４の信号遅延時間と同等
の遅延時間を遅延線６により付与される。遅延線６を経
由した信号は、結合器７により分岐された主増幅信号の
一部の信号と逆相で結合器８により合成された後、結合
器１０に入力される。結合器１０では入力信号の一部の
信号を分岐して検波器２２へ出力する。検波器２２で
は、入力信号に含まれるパイロット信号が検波され、制
御回路９に供給される。制御回路９は、検波器２２の出
力信号レベルが最小となるように、等化器２４を調整す
る。
【００３５】二分配器２の出力端から結合器８までの構
成要素は遅延線６のみであり、理論的に歪みを発生する
要素は無い。このため、上記の歪み検出ループＡの動作
が適切であれば、等化器２４および主増幅器４をそれぞ
れ通過し増幅された際に入力信号に混入または発生され
た歪み成分（主として主増幅器１４で発生した歪み成
分）のみが、上記の結合器８から結合器１０へ出力され
る。
成要素は遅延線６のみであり、理論的に歪みを発生する
要素は無い。このため、上記の歪み検出ループＡの動作
が適切であれば、等化器２４および主増幅器４をそれぞ
れ通過し増幅された際に入力信号に混入または発生され
た歪み成分（主として主増幅器１４で発生した歪み成
分）のみが、上記の結合器８から結合器１０へ出力され
る。
【００３６】結合器１０に入力された歪み成分は、等化
器２５により減衰量と移相量の周波数特性が調整され
る。周波数特性が調整された信号は、補助増幅器１５に
結合され増幅され結合器１２に出力される。結合器１２
において、遅延線１１により等化器２５と補助増幅器１
５の伝幡遅延時間分遅延された主増幅信号に、補助増幅
器１５の出力信号が逆相で合成される。この合成信号は
結合器１６に供給され、ここで一部が分岐され、検波器
２３で検波され制御回路１４に入力される。
器２５により減衰量と移相量の周波数特性が調整され
る。周波数特性が調整された信号は、補助増幅器１５に
結合され増幅され結合器１２に出力される。結合器１２
において、遅延線１１により等化器２５と補助増幅器１
５の伝幡遅延時間分遅延された主増幅信号に、補助増幅
器１５の出力信号が逆相で合成される。この合成信号は
結合器１６に供給され、ここで一部が分岐され、検波器
２３で検波され制御回路１４に入力される。
【００３７】検波器２３は、例えば同期検波し、この入
力信号中のパイロット信号を抽出して制御回路１４へ出
力する。制御回路１４は、検波器２３の出力レベルが最
小となるように、等化器２５の特性を制御する。これに
より、出力端子１７へパイロット信号が最小、つまり歪
み成分が最小とされた主増幅信号が出力される。
力信号中のパイロット信号を抽出して制御回路１４へ出
力する。制御回路１４は、検波器２３の出力レベルが最
小となるように、等化器２５の特性を制御する。これに
より、出力端子１７へパイロット信号が最小、つまり歪
み成分が最小とされた主増幅信号が出力される。
【００３８】（歪み検出ループＡと歪み除去ループＢの
調整手順）歪み検出ループＡと歪み除去ループＢの調整
手順を図５に示すフローチャートに基づいて説明する。
また、等化器２４、等化器２５に使用する等化器は、図
３に示す第２の実施例の等化器２４ｂを使用するものと
する。
調整手順）歪み検出ループＡと歪み除去ループＢの調整
手順を図５に示すフローチャートに基づいて説明する。
また、等化器２４、等化器２５に使用する等化器は、図
３に示す第２の実施例の等化器２４ｂを使用するものと
する。
【００３９】ステップＳ７１において、パイロット発振
器１８、２０を帯域の上端で発振させ、ステップＳ７２
で等化器２４、２５の可変減衰器６１と可変位相器６２
を調整する。
器１８、２０を帯域の上端で発振させ、ステップＳ７２
で等化器２４、２５の可変減衰器６１と可変位相器６２
を調整する。
【００４０】ステップＳ７３において、パイロット発振
器１８、２０を帯域の下端で発振させ、ステップＳ７４
で等化器２４、２５の可変減衰器６３と可変位相器６４
を調整する。
器１８、２０を帯域の下端で発振させ、ステップＳ７４
で等化器２４、２５の可変減衰器６３と可変位相器６４
を調整する。
【００４１】ステップＳ７６において、検出レベルが規
定値以下かチェックする。このチェックにおいて「No」
の場合は、ステップＳ７２からステップＳ７６を繰返し
実行する。ステップＳ７６のチェックの結果が「YES」
の場合は、上記の調整手順を終了する。
定値以下かチェックする。このチェックにおいて「No」
の場合は、ステップＳ７２からステップＳ７６を繰返し
実行する。ステップＳ７６のチェックの結果が「YES」
の場合は、上記の調整手順を終了する。
【００４２】上述の様に、図３に示す等化器２４ｂは、
高い周波数で支配的な可変減衰器５１および可変移相器
５２と、低い周波数で支配的な可変減衰器５３および可
変移相器５４を縦列に接続しているため、上記の手順の
通りパイロット信号の周波数を順次切替え、それぞれの
周波数帯で支配的な特性を持つ可変減衰器、可変移相器
を繰返し調整することで所望の特性を得ることができ
る。この時、パイロット発振器１８、２０の発振周波数
は、入力端子１に印加される高周波信号の周波数と同一
の周波数を避ける必要がある。
高い周波数で支配的な可変減衰器５１および可変移相器
５２と、低い周波数で支配的な可変減衰器５３および可
変移相器５４を縦列に接続しているため、上記の手順の
通りパイロット信号の周波数を順次切替え、それぞれの
周波数帯で支配的な特性を持つ可変減衰器、可変移相器
を繰返し調整することで所望の特性を得ることができ
る。この時、パイロット発振器１８、２０の発振周波数
は、入力端子１に印加される高周波信号の周波数と同一
の周波数を避ける必要がある。
【００４３】また、等化器２４、２５に図２に示す等化
器２４ａを使用する場合は、トランスバーサルフィルタ
の制御法であるＺＦ法やＬＭＳ法が使用できる。
器２４ａを使用する場合は、トランスバーサルフィルタ
の制御法であるＺＦ法やＬＭＳ法が使用できる。
【００４４】更にパイロット発振器１８、２０の発振周
波数を変化させることに替えて、パイロット信号にスペ
クトラム拡散変調をかけ、パイロット信号自身の周波数
帯域を広げることでも同様の制御が可能である。
波数を変化させることに替えて、パイロット信号にスペ
クトラム拡散変調をかけ、パイロット信号自身の周波数
帯域を広げることでも同様の制御が可能である。
【００４５】以上説明した様に本実施例は、従来の振幅
と位相の調整を行うベクトル調整器に替え、振幅と位相
の周波数特性を調整できる等化器を用い、パイロット信
号発振器の発振周波数特性を変化させる。若しくは、パ
イロット信号にスペクトラム拡散変調をかけることで、
使用する帯域に亘って最適な動作点を持つフィードフォ
ワード増幅器を構成できるという効果を有する。
と位相の調整を行うベクトル調整器に替え、振幅と位相
の周波数特性を調整できる等化器を用い、パイロット信
号発振器の発振周波数特性を変化させる。若しくは、パ
イロット信号にスペクトラム拡散変調をかけることで、
使用する帯域に亘って最適な動作点を持つフィードフォ
ワード増幅器を構成できるという効果を有する。
【００４６】尚、上述の実施例は本発明の好適な実施の
一例ではあるが、本発明はこれに限定されるものではな
く本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施
可能である。
一例ではあるが、本発明はこれに限定されるものではな
く本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施
可能である。
【００４７】
【発明の効果】以上の説明より明かなように、本発明の
フィードフォワード増幅器は、入力信号の振幅と位相の
周波数特性を調整し増幅して増幅信号とし、増幅信号か
ら分岐検出した歪み信号の振幅と位相の周波数特性を調
整し増幅して増幅歪信号とし、増幅信号に生じた歪み信
号を増幅歪信号を用いて除去するため、歪み量の少ない
多周波多重の増幅信号を出力することが可能となる。
フィードフォワード増幅器は、入力信号の振幅と位相の
周波数特性を調整し増幅して増幅信号とし、増幅信号か
ら分岐検出した歪み信号の振幅と位相の周波数特性を調
整し増幅して増幅歪信号とし、増幅信号に生じた歪み信
号を増幅歪信号を用いて除去するため、歪み量の少ない
多周波多重の増幅信号を出力することが可能となる。
【図１】本発明のフィードフォワード増幅器の一実施例
の回路構成図である。
の回路構成図である。
【図２】図１のフィードフォワード増幅器を構成する等
化器の第１の実施例を示す回路構成図である。
化器の第１の実施例を示す回路構成図である。
【図３】図１のフィードフォワード増幅器を構成する等
化器の第２の実施例を示す回路構成図である。
化器の第２の実施例を示す回路構成図である。
【図４】図３の等化器の各構成部の周波数特性例を示す
グラフである。
グラフである。
【図５】図３の等化器の調整手順例を示すフローチャー
トである。
トである。
【図６】従来のフィードフォワード増幅器の一例を示す
回路構成図である。
回路構成図である。
１ 入力端子 ２ 二分配器 ４ 主増幅器 ６、１１ 遅延線 ７、８、１０、１２、１６、１９、２１ 結合器 ９、１４ 制御回路 １５ 補助増幅器 １７ 出力端子 １８、２０ パイロット発振器 ２２、２３ 検出器（ＤＥＴ） ２４、２５ 等化器
Claims (4)
- 【請求項１】 入力信号の振幅と位相の周波数特性を調
整する第１の等化手段（２４）と、前記入力信号を増幅
する第１の増幅手段（４）とが縦列に接続され増幅信号
を出力する主増幅回路と、 前記増幅信号の一部を分岐して前記入力信号と合成し前
記増幅信号に生じた歪み信号を検出する検出手段（２
２）と、前記歪み信号の振幅と位相の周波数特性を調整
する第２の等化手段（２５）と、前記検出手段（２２）
が検出した前記歪み信号を増幅する第２の増幅手段（１
５）とが縦列に接続されて増幅歪信号を出力する副増幅
回路と、 前記増幅信号と前記増幅歪信号とにより前記歪み信号を
除去する歪み除去手段（１２）とを備え、 広帯域において低歪および高安定な増幅信号の得られる
ことを特徴とするフィードフォワード増幅器。 - 【請求項２】 所定の周波数を有する発振信号を生成す
る発振手段（１８）と、 前記発振信号を入力信号に重畳し重畳信号を出力する第
１の結合手段（１９）と、 前記重畳信号を２つの信号に分配する分配手段（２）
と、 前記２つに分配された一方の信号の振幅と位相の周波数
特性を調整する等化手段（２４）と、 該等化手段（２４）の出力信号を増幅する増幅手段
（４）と、 該増幅手段（４）の出力信号へ前記２つに分配された他
方の信号を逆相で結合する第２の結合手段（８）と、 該第２の結合手段（８）の出力信号から前記第１の結合
手段（１９）が重畳した前記発振信号を検出する検出手
段（２２）と、 該検出手段（２２）が検出した検出信号に基づいて前記
等化手段（２４）の振幅と位相の周波数特性を調節する
制御手段（９）とを有し、 広帯域において低歪および高安定な増幅信号の得られる
ことを特徴とするフィードフォワード増幅器。 - 【請求項３】 所定の周波数を有する第１の発振信号を
生成する第１の発振手段（１８）と、 前記第１の発振信号を入力信号に重畳し重畳信号を出力
する第１の結合手段（１９）と、 前記重畳信号を２つの信号に分配する分配手段（２）
と、 前記２つに分配された一方の信号の、振幅と位相の周波
数特性を調整する第１の等化手段（２４）と、 該第１の等化手段（２４）の出力信号を増幅する第１の
増幅手段（４）と、 所定の周波数を有する第２の発振信号を生成する第２の
発振手段（２０）と、 前記第２の発振信号を前記第１の増幅手段（４）の出力
信号に重畳し重畳増幅信号を出力する第２の結合手段
（２１）と、 該第２の結合手段（２１）の出力信号の一部を分岐し抽
出する第３の結合手段（７）と、 該第３の結合手段（７）の出力信号を逆相で前記２つに
分配された他方の信号へ結合する第４の結合手段（８）
と、 該第４の結合手段（８）の出力信号の振幅と位相の周波
数特性を調整する第２の等化手段（２５）と、 該第２の等化手段（２５）の出力信号を増幅する第２の
増幅手段（１５）と、 該第２の増幅手段（１５）の出力信号を逆相で前記重畳
増幅信号へ結合する第５の結合手段（１２）と、 前記第４の結合手段（８）の出力信号から前記第１の結
合手段（１９）が重畳した前記第１の発振信号を検出す
る第１の検出手段（２２）と、 該第１の検出手段（２２）が検出した検出信号に基づい
て前記第１の等化手段（２４）の振幅と位相の周波数特
性を調節する第１の制御手段（９）と、 前記第５の結合手段（１２）の出力信号から前記第２の
結合手段（２１）が重畳した前記第２の発振信号を検出
する第２の検出手段（２３）と、 該第２の検出手段（２３）が検出した検出信号に基づい
て前記第２の等化手段（２５）の振幅と位相の周波数特
性を調節する第２の制御手段（１４）とを有し、 前記第５の結合手段（１２）の出力信号を出力端子（１
７）へ出力する広帯域において低歪および高安定な増幅
信号の得られることを特徴とするフィードフォワード増
幅器。 - 【請求項４】 前記フィードフォワード増幅器は、更
に、前記第３の結合手段（７）と前記第５の結合手段
（１２）との間に前記第２の等化手段（２５）と前記第
２の増幅手段（１５）との信号遅延の時定数と等価とす
るための第１の遅延手段（１１）が挿入され、前記他方
の信号が入力される前記第４の結合手段（８）の手前へ
前記第１の等化手段（２４）と前記第１の増幅手段
（４）との信号遅延の時定数と等価とするための第２の
遅延手段（６）が挿入されたことを特徴とする請求項３
記載のフィードフォワード増幅器。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6062573A JP2746107B2 (ja) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | フィードフォワード増幅器 |
| US08/413,085 US5574400A (en) | 1994-03-31 | 1995-03-29 | Feedforward amplifier with reduced distortion in wide band |
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