JP4342743B2 - 線形増幅器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レベルが広範に変化する無線周波信号の電力をフィードフォワード法に基づいて増幅する線形増幅器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＤＭＡ(Code Division Multiple Access)は、秘匿性に富み、かつ無線伝送路における周波数選択性フェージングその他の干渉・妨害の影響を受け難い特性を有し、かつ固有の遠近問題の解決に必須の送信電力制御を実現する技術が確立したために、近年、多くの移動通信システムに適用されつつある。
また、このような移動通信システムの無線ゾーンは、冗長に構成された電力増幅器と指向性アンテナとを介して下記の点で有利な複数のセクタゾーンとして形成されている。
【０００３】
・アンテナの指向性に基づく同一チャネルの干渉の軽減と無線周波数の利用効率の向上とが可能である。
・オムニゾーンに比べて単位周波数当たりの同時通話者数（加入者数）が高い。
・セクタ毎のチャネル制御（送信電力制御を含む。）が可能である。
【０００４】
さらに、上述した電力増幅器には、フィードフォワード法も多く適用されている。
図１６は、フィードフォワード法が適用された電力増幅器の構成例を示す図である。
図において、可変減衰器４１の入力には電力増幅の対象である入力信号（以下、「主信号」という。）が与えられ、その可変減衰器の出力は可変減衰器４２と遅延部４３との入力に接続される。可変減衰器４２の出力は可変移相器４４を介して主増幅器４５の入力に接続され、その主増幅器４５の出力は減衰器４６の入力に接続される。遅延部４３および減衰器４６の出力は可変減衰器４７の入力に接続され、その可変減衰器４７の出力は可変移相器４８、補助増幅器４９および検波器５０を介して、主増幅器４５の出力と共に、パイロット信号検出部５１の入力に接続される。可変減衰器４２の入力にはパイロット信号生成部５２の出力が可変減衰器５３を介して接続され、これらのパイロット信号生成部５２および可変減衰器５３の制御入力に併せて、上述した可変減衰器４１、４２、４７および可変移相器４４、４８の制御入力には制御部５４の対応する出力ポートが接続される。検波器５０およびパイロット信号検出部５１のモニタ出力は制御部５４の対応する入力ポートに接続され、そのパイロット信号検出部５１の出力には送信波として送信されるべき主信号が得られる。
【０００５】
なお、以下では、可変減衰器４１の出力と可変減衰器４７の入力との間に形成される環状の回路を「誤差検出ループ」（主信号キャンセルループ）と称し、かつ主増幅器４５の出力とパイロット信号検出部５１の入力との間に形成される環状の回路を「誤差除去ループ」（歪みキャンセルループ）と称する。
以下、このような構成の電力増幅器の定常状態における動作を説明する。
【０００６】
可変減衰器４１は、チャネル制御（送信電力制御が含まれてもよい。）の下で決定された減衰度が制御部５４によって与えられ、所望の送信電力が達成されるレベルの主信号を可変減衰器４２と遅延部４３とに与える。
パイロット信号生成部５２は、主信号の占有帯域外の既知の周波数の正弦波信号（以下、「パイロット信号」という。）を定常的に生成し、かつ減衰度が制御部５４によって設定された可変減衰器５３を介して可変減衰器４２の入力にこのパイロット信号を所定のレベルで与える。
【０００７】
主増幅器４５は、可変減衰器４２および可変移相器４３を介して与えられるこれらの主信号とパイロット信号とを増幅することによって得られた信号（以下、「暫定出力信号」という。）を減衰器４６に与える。この減衰器４６は、縦属接続された可変減衰器４２、可変減衰器４４および主増幅器４５の総合的な利得の公称値の逆数に等しい減衰度を有し、その可変減衰器４２に入力された主信号とパイロット信号との和に相当する信号（以下、「換算入力信号」という。）を生成する。
【０００８】
遅延部４３の遅延時間は、縦属接続された可変減衰器４２、可変移相器４４、主増幅器４５および減衰器４６の総合的な伝搬遅延時間の公称値と、主信号の周期の半分に相当する時間との和（差）に等しい値に予め設定される。
さらに、遅延部４３は、可変減衰器４１によって出力された主信号をこのような遅延時間に亘って遅延させることによって、減衰器４６の出力に得られる換算入力信号より位相が１８０度に亘って進んだ（遅れた）信号（以下、「主信号相殺信号」という。）を出力する。
【０００９】
可変減衰器４７、可変移相器４８、補助増幅器４９および検波部５０は、制御部５４の主導の下で上述した換算入力信号と主信号相殺信号との瞬時値の和の列として与えられる信号のレベルと位相とを変更することによって、「歪み相殺信号」を生成する。
また、検波器５０は、このような歪み相殺信号に含まれる主信号の成分を抽出し、かつ検波することによってその主信号の成分のレベルを検出する。
【００１０】
さらに、パイロット信号検出部５１は、上述した暫定出力信号と歪み相殺信号との和として与えられる信号を出力し、その信号に含まれる既述のパイロット信号の成分のレベルを検出する。
ところで、制御部５４は、始動時には、可変減衰器５３に既述の減衰量を設定することによって可変減衰器４２に与えられるパイロット信号のレベルを設定（図１７(1)）、かつ図示されない電源制御部を介して主増幅器４５に駆動電力を供給する（図１７(2)）。
【００１１】
さらに、制御部５４は、可変減衰器４２、４７の減衰量ＡＴＴed、ＡＴＴesと、可変移相器４４、４８の移相量Φed、Φesとを規定の初期値（ここでは、簡単のため、減衰量・移相量が中間値となるディジタル値（正の純二進数）Ｘと仮定する。）に設定する（図１７(3)）処理（以下、「初期化処理」という。）を行う。
【００１２】
また、この初期化処理を完了した後には、制御部５４は、パイロット信号検出部５１によって検出されたパイロット信号のレベルを最小とする適応アルゴリズムに基づいて、可変減衰器４７の減衰量ＡＴＴesと可変移相器４８の移相量Φesとを所定の頻度で更新する（図１７(4)）。なお、以下では、このようにして可変減衰器４７の減衰量ＡＴＴesと可変移相器４８の移相量Φesとが更新される処理については、単に「歪み相殺処理」という。
【００１３】
さらに、制御部５４は、この歪み相殺処理を完了ときには、パイロット信号検出部５１の一部として備えられた主信号検出部（図示されない。）によって検出された主信号のレベルが所定の下限値を上回るか否かの判別を行い（図１７(5)）、その判別の結果が偽である限り、後述する「主信号相殺処理」を行うことなく、上述した歪み相殺処理を反復する。
【００１４】
しかし、この判別の結果が真である場合には、制御部５４は、上述した歪み相殺処理に併せて、検波器５０によって検出された主信号のレベルを最小とする適応アルゴリズムに基づいて、可変減衰器４２の減衰量ＡＴＴedと可変移相器４４の移相量Φedとを更新する処理（以下、「主信号相殺処理」という。）を行う（図１７(6)）。
【００１５】
すなわち、換算入力信号と主信号相殺信号とに含まれる主信号の成分は振幅が等しく、かつ位相が互いに１８０度異なる状態に維持されるので、可変減衰器４７には、この換算入力信号に含まれる下記の成分が与えられる。
・パイロット信号の成分
・主信号に応じて主増幅器４５で発生した歪みの成分
さらに、暫定出力信号と既述の歪み相殺信号とに含まれる下記の成分は、振幅が等しく、かつ位相が違いに１８０度異なる状態に維持されるので、パイロット信号検出部５１の入力には、主増幅器４５で生じた歪みの成分が抑圧された主信号が与えられる。
【００１６】
・パイロット信号の成分
・主信号に応じて主増幅器４５で発生した歪みの成分
したがって、制御部５４によって可変減衰器４１に設定される減衰量が広範に変化する場合であっても、その減衰量に整合した所望のレベルの主信号がスプリアスを伴うことなく送信波として得られる。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来例では、電力増幅器の回路の構成に応じた振幅特性および位相特性は、その電力増幅器が実際に作動する条件（信号の電力や環境）によって変化する可能性があり、かつ製造時に可変減衰器４２、４７の減衰量と、可変移相器４４，４８の移相量との中心値が最適値となるように予め調整された場合であっても、実際の運用の段階でこれらの振幅特性および位相特性にズレが生じる可能性がある。
【００１８】
このようなズレによる制御異常を回避するために、従来例では、初期摂動として、時間をかけて可変減衰器５３、４１の減衰量を可変することによって、パイロットや主信号のレベルを加減しながら最適な値になるように制御して立ち上げていた。
この初期摂動時に制御する時間が必要なため、例えば、(ｎ＋１)予備方式の冗長構成で、予備に切り替わる時間の高速性が要求される場合に適用できないといった問題が生じていた。
【００１９】
また、仮にこのまま高速に増幅器を立ち上げようとすると、可変減衰器・可変移相器の中心値からズレがあった場合に摂動の極小値（最適値ではない途中の極小値）で引っかかり最適値に制御されるまでに時間がかかったり、その極小値で収束してしまう可能性もあり、制御異常で歪み（スプリアス）を発生させてしまうといった問題が生じていた。
【００２０】
さらに、パイロット信号生成部５２は可変減衰器４１の減衰量（入力される主信号のレベル）の如何にかかわらず定常的にパイロット信号を生成するために、主増幅器４５に入力される主信号のレベルが主増幅器４５によって発生する歪みのレベルが許容される程度に小さい場合であっても、このパイロット信号の成分がスプリアスとして送信され、かつ平均的な消費電力が増加していた。
【００２１】
本発明は、適用されたシステムや機器のコストが削減され、かつ性能および信頼性が高く維持される線形増幅器を提供することを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
図１は、本発明にかかわる第一の線形増幅器の原理ブロック図である。
請求項１に記載の発明では、増幅手段１１は、既知の周波数のパイロット信号が重畳された主信号を増幅し、かつフィードフォワード法に基づいて直線性が維持される。モニタ手段１４は、増幅手段１１に含まれる誤差除去ループ１２の出力端で歪みの成分として含まれるパイロット信号の成分を抽出する。制御手段１５は、上述した誤差除去ループ１２と増幅手段１１に含まれる誤差検出ループ１３との好適な伝達特性が予め与えられる。さらに、制御手段１５には、始動時にこれらの好適な伝達特性を適用し、かつ前記モニタ手段１４によって抽出されたパイロット信号のレベルを最小とする適応制御の下でこれらの伝達特性を更新する。
【００２３】
すなわち、誤差検出ループ１３と誤差除去ループ１２とが始動時に定常状態に移行するために要する時間が短縮される。
したがって、増幅手段１１は、始動の直後から確度高く主信号を線形増幅することができる。
さらに、制御手段１５Ａは、増幅手段１１によって出力された主信号のレベルの変化率が所定の閾値を超えたときに、既述の好適な伝達特性を適用し、かつモニタ手段１４によって抽出されたパイロット信号のレベルを最小とする適応制御の下でこれらの伝達特性を更新する。
【００２４】
すなわち、主信号のレベルが急激に増減した場合であっても、誤差検出ループ１３と誤差除去ループ１２とは、その主信号の新たなレベルに適合した定常状態に速やかに移行することができる。
したがって、増幅手段１１の直線性は、確度高く、安定に保たれる。
請求項２に記載の発明では、制御手段１５、１５Ａは、始動時に、相互相関が小さく、かつ誤差検出ループ１３と誤差除去ループ１２との伝達特性を与える複数の項目の個々の初期値を他の項目の値を規定値に固定しつつスキャンすることによって、モニタ手段１４によって抽出されるパイロット信号のレベルが最小となる値として求め、これらの初期値の組み合わせを好適な伝達特性として適用する。
【００２５】
すなわち、誤差検出ループ１３と誤差除去ループ１２との伝達特性は、環境条件や各部の特性が広範に変化し得る場合であっても、始動時における実際の特性に整合した値に柔軟に初期化される。
したがって、確度高く始動の高速化が図られ、かつ規定の性能が安定に維持される。
【００２６】
図２は、本発明にかかわる第二の線形増幅器の原理ブロック図である。
請求項１に記載の発明の下位概念の技術では、パイロット信号重畳手段１０は、入力された主信号に既知の周波数のパイロット信号を重畳する。増幅手段１１Ａは、このようにパイロット信号が重畳された主信号を増幅し、かつ出力端に得られるそのパイロット信号の成分を最小とする適応制御の下でフィードフォワード法に基づいて直線性を維持する。制御手段１５Ｂは、レベル監視手段１６Ａによって監視された主信号のレベルが規定の下限値を下回る期間に、パイロット信号重畳手段１０によって行われるパイロット信号の重畳を規制する。
【００２７】
すなわち、増幅手段１１Ａの特性が線形と見なされる程度に主信号のレベルが小さい場合には、このレベルの識別にかかわる支援が外部の機器によって何ら行われない場合であっても、上述したパイロット信号の生成や重畳に要する電力の消費に併せて、そのパイロット信号がスプリアスとして出力されることが回避される。
【００２８】
したがって、ランニングコストに削減と性能の向上とが図られる。
請求項２に記載の発明の下位概念の技術では、パイロット信号重畳手段１０は、入力された主信号に既知の周波数のパイロット信号を重畳する。増幅手段１１Ａは、このようにパイロット信号が重畳された主信号を増幅し、かつ出力端に得られるそのパイロット信号の成分を最小とする適応制御の下でフィードフォワード法に基づいて直線性を維持する。
【００２９】
また、制御手段１５Ｃは、入力された主信号のレベルが規定の下限値を下回る期間を示す通知に応じてその期間に、パイロット信号重畳手段１０によって行われるパイロット信号の重畳を規制する。
すなわち、増幅手段１１Ａの特性が線形と見なされる程度に主信号のレベルが小さい場合には、このレベルが上述した通知として確実に識別される限り、上述したパイロット信号の生成や重畳に要する電力の消費に併せて、そのパイロット信号がスプリアスとして出力されることが回避される。
【００３０】
したがって、ランニングコストに削減と性能の向上とが図られる。
また、制御手段１５、１５Ａは、更新された伝達特性の内、誤差除去ループ１２と誤差検出ループ１３との好適な伝達特性を記録し、かつ既述の予め与えられた好適な伝達特性として適用する。
【００３１】
すなわち、始動時、あるいは主信号のレベルが急激に変化したときに誤差検出ループ１３と誤差除去ループ１２とに設定されるべき伝達特性は、実際に好適であった伝達特性として与えられる。
したがって、増幅手段１１が実際に作動する条件（信号の電力や環境）に応じて生じ得る特性の変動に対する柔軟な適応が可能となり、その増幅手段１１の直線性が高く維持される。
【００３２】
また、請求項１に記載の発明に関連した第一の発明では、レベル監視手段１６は、誤差検出ループ１３に入力される主信号と、誤差除去ループ１２を介して得られる主信号との双方もしくは何れか一方のレベルを監視する。記憶手段１７には、主信号のレベルに応じて誤差検出ループ１３と誤差除去ループ１２に設定されるべき伝達特性が格納される。制御手段１５、１５Ａは、誤差検出ループ１３と誤差除去ループ１２との双方もしくは何れか一方の好適な伝達特性として、レベル監視手段１６によって監視されたレベルに対応して記憶手段１７に格納された伝達特性を適用する。
【００３３】
すなわち、始動時、あるいは主信号のレベルが急激に変化したときに誤差検出ループ１３と誤差除去ループ１２とに設定されるべき伝達特性は、主信号のレベルに応じて増幅手段１１の直線性が変化する場合であっても、そのレベルに柔軟に適合した伝達特性として与えられる。
したがって、増幅手段１１の特性の変化や偏差に対する柔軟な適応が可能となり、その増幅手段１１の直線性が高く維持される。
【００３４】
また、請求項１に記載の発明に関連した第二の発明では、制御手段１５、１５Ａは、更新された伝達特性の内、誤差検出ループ１３と誤差除去ループ１２との好適な伝達特性をレベル監視手段１６によって監視されたレベルに対応付けて記憶手段１７に格納する。
すなわち、主信号のレベルに応じて増幅手段１１の直線性が変化する場合であっても、始動時、あるいは主信号のレベルが急激に変化したときに誤差検出ループ１３と誤差除去ループ１２とに設定されるべき伝達特性は、実際に好適であった伝達特性として与えられる。
【００３５】
したがって、増幅手段１１が実際に作動する条件（信号の電力や環境）に応じて生じ得る特性の変動に対する柔軟な適応が可能となり、その増幅手段１１の直線性が高く維持される。
また、請求項１に関連した第三の発明では、温度監視手段１８は、増幅手段１１またはその増幅手段１１に熱的に結合する箇所の温度を監視する。記憶手段１７Ａには、その温度に応じて誤差検出ループ１３と誤差除去ループ１２に設定されるべき伝達特性が格納される。制御手段１５、１５Ａは、誤差検出ループ１３と誤差除去ループ１２との双方もしくは何れか一方の好適な伝達特性として、温度監視手段１８によって監視された温度に対応して記憶手段１７Ａに格納された伝達特性を適用する。
【００３６】
すなわち、誤差検出ループ１３および誤差除去ループ１２は、主信号のレベルだけではなく温度に応じて増幅手段１１の直線性が変化する場合であっても、その直線性の偏差に適応しつつ定常状態を確度高く、安定に維持することができる。
したがって、増幅手段１１の直線性は、環境条件の変化に柔軟に適応しつつ高く保たれる。
【００３７】
また、請求項１ないし請求項２に記載の発明に関連した第一の発明では、制御手段１５、１５Ａは、更新された伝達特性の内、誤差検出ループ１３と誤差除去ループ１２との好適な伝達特性を温度監視手段１８によって監視された温度に対応付けて記憶手段１７に格納する。
すなわち、増幅手段１１の直線性が温度に応じて変化する場合であっても、始動時、あるいは主信号のレベルが急激に変化したときに誤差検出ループ１３と誤差除去ループ１２とに設定されるべき伝達特性は、実際に好適であった伝達特性として与えられる。
【００３８】
したがって、増幅手段１１が実際に作動する条件（信号の電力や環境）に応じて生じ得る特性の変動に対する柔軟な適応が可能となり、その増幅手段１１の直線性が高く維持される。
また、請求項１ないし請求項２に記載の発明に関連した第二の発明では、制御手段１５、１５Ａは、更新されるべき新たな伝達特性の好適な伝達特性に対する偏差が規定の上限値を超えるときに、その新たな伝達特性に代えてこの好適な伝送特性を適用する。
【００３９】
すなわち、誤差検出ループ１３と誤差除去ループ１２とが制御部１５の主導の下で行われる適応制御の下で何らかの原因により定常状態から脱却し、あるいは脱却する可能性がある場合には、これらの誤差検出ループ１３と誤差除去ループ１２との伝達特性は速やかに好適な伝達特性に初期化される。
したがって、増幅手段１１の直線性は、安定に、かつ高く維持される。
【００４０】
また、請求項１ないし請求項２に記載の発明に関連した第三の発明では、レベル調整手段１９は、制御手段１５、１５Ａによって既述の複数の項目の個々の初期値が求められる期間に、主信号のレベルを増幅手段１１で発生する歪みが軽減される小さな値に設定する。
すなわち、増幅手段１１が過度に非線形な領域で作動することに起因してこれらの初期値の精度が低下することが回避されるので、性能が安定に維持される。
【００４１】
また、請求項１ないし請求項２に記載の発明に関連した第四の発明では、制御手段１５、１５Ａによって複数の項目の個々の初期値が求められる期間に、既述の主信号のレベルが増幅手段１１で発生する歪みが軽減される小さな値に設定される。
すなわち、増幅手段１１が過度に非線形な領域で作動することに起因してこれらの初期値の精度が低下することが回避されるので、性能が安定に維持される。
【００４２】
また、請求項１ないし請求項２に記載の発明に関連した第五の発明では、補正値記憶手段２０には、制御手段１５、１５Ａによって複数の項目の個々の初期値が求められる期間と、その期間の経過後とにそれぞれ増幅手段１１が増幅する主信号に伴い得るレベルの差と、これらのレベルの差とこの増幅手段１１の特性とに応じて個別に生じる誤差検出ループ１３と誤差除去ループ１２との伝達特性の誤差の補正に供される補正値が予め格納される。制御手段１５、１５Ａは、このようなレベルの差の実際の値に対応して補正値記憶手段２０に格納された補正値で複数の項目の初期値を補正する。
【００４３】
すなわち、制御部１５、１５Ａによって複数の項目の個々の初期値が求められる期間の経過後における主信号のレベルの如何にかかわらず、誤差検出ループ１３と誤差除去ループ１２との伝達特性の初期値は、確度高く適正な値に設定される。
したがって、多様なレベルダイヤグラムの機器に対する柔軟な適応が可能となる。
【００４４】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態について詳細に説明する。
図３は、本発明の第一ないし第六の実施形態を示す図である。
図において、図１６に示す従来例との構成の主な相違点は、制御部５４に代えて制御部２１が備えられ、その制御部２１の入力に出力が接続されたレベル検出部２２が可変減衰器４１の前段に配置された点にある。
図４は、本発明の第一の実施形態の動作フローチャートである。
【００４５】
以下、図３および図４を参照して本発明の第一の実施形態の動作を説明する。本実施形態の特徴は、始動時に制御部２１が可変減衰器４２、４７に減衰量の初期値を設定し、かつこれらの可変減衰器４２、４７の減衰量の初期値と可変移相器４４、４８の移相量の初期値とを設定するために行う下記の処理の手順にある。
【００４６】
制御部２１の主記憶の特定の記憶領域には、図５に示すように、可変減衰器４１に入力される主信号がとり得るレベルＬ(＝Ｌ１、Ｌ２、…)と、これらのレベルＬ１、Ｌ２、…に応じてそれぞれ可変減衰器４２、４７に設定されるべき好適な減衰量ＡＴＴed、ＡＴＴesと、可変移相器４４、４８に設定されるべき好適な移相量Φed、Φesとが予め格納された初期値テーブル２１Ｒが配置される。
【００４７】
なお、このような初期値テーブル２１Ｒに格納されるべきレベルＬ、減衰量ＡＴＴed、ＡＴＴesおよび移相量Φed、Φesの好適な値については、簡単のため、理論的に、あるいは実測により予め求められ、かつ「０」〜「２５５」の何れかの整数を示す８ビット長の純二進数として表されると仮定する。
また、始動時には、制御部２１は、従来例と同様の手順に基づいてパイロット信号のレベル（可変減衰器５３の減衰量）を設定し（図４(1)）、かつ主増幅器４５に駆動電力を供給する（図４(2)）。
【００４８】
さらに、制御部２１は、下記の通りに従来例と異なる手順に基づいて初期化処理を行う。
・レベル検出部２２によって計測され、かつそのレベル検出部２２を介して可変減衰器４１に入力される主信号のレベルＬを取得する（図４(a)）。
・初期値テーブル２１Ｒのレコードの内、「レベルＬ」フィールドの値がこのレベルＬに最も近いレコード（以下、「特定のレコード」という。）を特定する（図４(b)）。
【００４９】
・この特定のレコードに格納された減衰量ＡＴＴed、ＡＴＴesと移相量Φed、esとをそれぞれ可変減衰器４２、４７と可変移相器４４、４８とに初期値として設定する。
なお、このような初期化処理が完了した後に行われる「歪み相殺処理」と「主信号相殺処理」との手順については、従来例と同じであるので、ここではその説明を省略する。
【００５０】
すなわち、可変減衰器４２、４７と可変移相器４４、４８とには、実際に入力される主信号のレベルに所定の精度で整合し、かつ理論的にあるいは実測に基づいて予め求められた好適な値が減衰量ＡＴＴed、ＡＴＴesと移相量Φed、Φesとが初期値として設定される。
したがって、本実施形態によれば、誤差検出ループと誤差除去ループとの双方は、上述した主信号のレベルの如何にかかわらず、始動時に速やかに定常状態に移行する。
【００５１】
さらに、本実施形態にかかわる線形増幅器は、（ｎ＋１）予備方式の待機系として備えられた場合であっても、障害が発生した線形増幅器の代替の線形増幅器として速やかに始動し、既存の完了呼に対するサービスの続行が確度高く実現される。
なお、本実施形態では、初期値テーブル２１Ｒは主信号のレベルＬの値に対応した複数のレコードの集合として構成され、かつ個々のレコードには、既述の減衰量ＡＴＴed、ＡＴＴesと移相量Φed、Φesとの初期値がそれぞれ格納されたフィールドが含まれている。
【００５２】
しかし、初期値テーブル２１Ｒは、例えば、下記のように構成されてもよい。
・「レベルＬ」フィールドを含まない単一のレコードとして構成される。（主信号のレベルの如何にかかわらず、誤差検出ループと誤差除去ループとの双方が定常状態に移行するために要する時間が所望の上限値以下となる場合に整合する。）
・「レベルＬ」フィールドを含まない。（主信号のレベルＬの範囲の内、既述の減衰量ＡＴＴed、ＡＴＴesと移相量Φed、Φesとの初期値の個々の組み合わせが適用されるべき範囲が既知である場合に整合する。）
・既述の減衰量ＡＴＴed、ＡＴＴesと移相量Φed、Φesとの一部のみの初期値が予め登録される。
【００５３】
また、本実施形態では、レベル検出部２２が可変減衰器４１の前段に配置されている。
しかし、本発明はこのような構成に限定されず、例えば、下記の構成の何れかが適用されてもよい。
・レベル検出部２２は、図６に示すように、パイロット信号検出部５１の後段に備えられ、かつ初期値テーブル２１Ｒの「レベルＬ」フィールドの値がこのパイロット信号検出部５１の出力に得られる主信号のレベルとして登録される。
【００５４】
・可変減衰器４１の前段に併せて、パイロット信号検出部５１の後段にもレベル検出部が備えられ、かつ初期値テーブル２１Ｒの「レベルＬ」フィールドの値がこれらのレベル検出部の双方によって個別に検出される主信号のレベルの対として登録されることによって、環境条件の変化や経年に応じた特性の変動に対する柔軟な適応が図られる。
【００５５】
以下、図３を参照して本発明の第二の実施形態について説明する。
本実施形態と既述の第一の実施形態との構成の主要な相違点は、制御部２１に代えて制御部３１が備えられ、その制御部３１の主記憶の記憶領域の内、既述の初期値テーブル２１Ｒが配置された記憶領域が不揮発性の記憶領域として形成された点にある。
【００５６】
図７は、本発明の第二の実施形態の動作フローチャートである。
以下、図３および図７を参照して本発明の第二の実施形態の動作を説明する。
本実施形態の特徴は、制御部３１が始動時に既述の初期化処理を完了した後に行う下記の処理の手順にある。
なお、制御部３１によって行われる処理については、下記の処理が併せて行われる点を除いて、既述の第一の実施形態において制御部２１によって行われる処理と同じである。
【００５７】
制御部３１は、初期化処理（図７(1)）を完了した後には、可変減衰器４２の減衰量ＡＴＴedと可変移相器４４の移相量Φedとの双方もしくは何れか一方の値の変化率が所定の上限値を超えるか否かを判別する（図７(2)）。制御部３１は、その判別（以下、「第一の判別」という。）の結果が偽である場合には、初期値テーブル２１Ｒのレコードの内、「レベルＬ」フィールドの値がその時点でレベル検出部２２によって検出されたレベルに最も近い特定のレコードを特定し、この特定のレコードの対応するフィールドにこれらの減衰量ＡＴＴedと移相量Φedとの双方もしくは何れか一方の最新の値を格納する。なお、以下では、このような処理を単に「歪み検出適正化処理」（図７(3)）という。
【００５８】
さらに、制御部３１は、可変減衰器４７の減衰量ＡＴＴesと可変移相器４８の移相量Φesとの双方もしくは何れか一方の値の変化率が所定の上限値を超えるか否かを判別する（図７(4)）。制御部３１は、その判別（以下、「第二の判別」という。）の結果が偽である 場合には、初期値テーブル２１Ｒのレコードの内、「レベルＬ」フィールドの値がその時点でレベル検出部２２によって検出されたレベルに最も近い特定のレコードを特定し、この特定のレコードの対応するフィールドにこれらの減衰量ＡＴＴesと移相量Φesとの双方もしくは何れか一方の最新の値を格納する。なお、以下では、このような処理を単に「歪み除去適正化処理」（図７(5)）という。
【００５９】
また、制御部３１は、上述した第一の判別の結果と第二の判別の結果との何れか一方が真である場合には、上述した「歪み検出適正化処理」と「歪み除去適正化処理」との双方を行うことなく、下記の処理（以下、「急速引き込み処理」という。）を行う（図７(6)）。
・初期値テーブル２１Ｒのレコードの内、「レベルＬ」フィールドの値がその時点でレベル検出部２２によって検出されたレベルに最も近い特定のレコードを特定する。
【００６０】
・可変減衰器４２、４７と可変移相器４４、４８とに、この特定のレコードの対応するフィールドに格納された減衰量ＡＴＴed、ＡＴＴesと移相量Φed、Φesとをそれぞれ設定する。
すなわち、初期値テーブル２１Ｒの各フィールドの値は誤差検出ループや誤差除去ループの状態が実際に定常状態に保たれる好適な値に適宜更新され、このような好適な値に設定された減衰量や移相量は、始動時に併せて、定常的な稼働の過程で生じた急激な状態の変化に際して速やかに適用される。
【００６１】
したがって、本実施形態によれば、温度、電源電圧その他の環境条件や経年に応じた特性の変動に対する柔軟な適応と性能の安定化とが図られる。
なお、本実施形態では、可変減衰器４１の前段とパイロット信号検出部５１の後段との双方もしくは何れか一方にレベル検出部が備えられている。
しかし、本発明はこのような構成に限定されず、例えば、下記の構成が適用されることによって、主増幅器４５によって発生した歪みの検出と除去とが精度よく行われてもよい。
【００６２】
・図８に示すように、制御部３１の対応する入力ポートに出力が接続された温度検出部３２が主増幅器４５に熱的に結合する所定の箇所に備えられる。
・制御部３１は、図９に示すように、初期値テーブル２１Ｒに代わる初期値テーブル３１Ｒの各レコードに付加され、かつ温度検出部３２によって検出されるべき温度が格納された「温度Ｔ」フィールドの値を既述の特定のレコードの選定の基準として参照する。
【００６３】
以下、本発明の第三の実施形態について説明する。
本実施形態と、上述した第二の実施形態との構成の主な相違点は、制御部３１に代えて制御部３１Ａが備えられた点にある。
図１０は、本発明の第三の実施形態の動作フローチャートである。
図１１は、本発明の第三の実施形態の動作を説明する図(1) である。
【００６４】
図１２は、本発明の第三の実施形態の動作を説明する図(2) である。
以下、図３、図１０〜図１２を参照して本実施形態の動作を説明する。
本実施形態の特徴は、既述の初期化処理が完了した後に制御部３１Ａによって定常的に行われる下記の処理の手順にある。
制御部３１Ａは、初期値テーブル２１Ｒ（３１Ｒ）のレコードの内、既述の特定のレコードを逐次識別し、かつ所定の適応制御に基づいて可変減衰器４２、４７と可変移相器４４、４８とにそれぞれ設定されるべき新たな減衰量ａｔｔed、ａｔｔesと移相量φed、φesとを求める度に、下記の処理を行う。
【００６５】
・これらの減衰量ａｔｔed、ａｔｔesおよび移相量φed、φesと、上述した特定のレコードの対応するフィールドに格納されている減衰量ＡＴＴed、ＡＴＴesおよび移相量Φed、Φesとに対して下式で示される偏差δａed、δφed 、δes、δφesがそれぞれ規定の上限値th1、th2、th3、th4（ここでは、簡単のため、何れも正数であると仮定する。）以下であるか否かの判別を行う（図１０(1) ）。
【００６６】
δａed＝｜ａｔｔed−ＡＴＴed｜
δφed＝｜ａｔｔed−ＡＴＴed｜
δａes＝｜φes−Φes｜
δφes＝｜φes−Φes｜
・この判別の結果が偽である場合に限って、上述した新たな減衰量ａｔｔed、ａｔｔesと移相量φed、φesに代えて、上述した特定のレコードの対応するフィールドに格納されている減衰量ＡＴＴed、ＡＴＴesおよび移相量Φed、Φesをそれぞれ可変減衰器４２、４７および可変移相器４４、４８に設定する（図１０(2)）。
【００６７】
すなわち、適応制御の下で可変減衰器４２、４７および可変移相器４４、４８にそれぞれ設定されるべき減衰量ａｔｔed、ａｔｔesおよび移相量φed、φesの組み合わせは、初期値テーブル２１Ｒ（３１Ｒ）に予め格納された好適な値の組み合わせに対する偏差δａed、δφed 、δａes、δφesが許容されない程度に大きい場合（図１１(1)）には、その好適な値の組み合わせで速やかに置換される（図１１(2)）。
【００６８】
このように本実施形態によれば、下記の何れの場合であっても、誤差検出ループおよび誤差除去ループは、確度高く、かつ速やかに定常状態に移行する（図１１(3)）ことができる。
・入力される主信号のレベルの急激な変化、環境条件の変化、経年その他に起因して定常状態を維持できなくなった場合
・可変減衰器４２の減衰度と可変移相器４４の移相量とに対する「歪み相殺信号に含まれる主信号の成分のレベル（検波器５０によって検出される。）」の極小点の内、好適ではない極小点に対応する値（図１２(1)）に、これらの減衰度および移相量（誤差検出ループの伝達特性）が収束した場合
・可変減衰器４７の減衰度と可変移相器４８の移相量とに対する「誤差除去ループを介して得られる信号に含まれるパイロット信号の成分のレベル（パイロット信号検出部５１によって検出される。）」の極小点の内、好適ではない極小点に対応する値（図１２(1)）にこれらの減衰度および移相量（誤差除去ループの伝達特定）が収束した場合
したがって、総合的な直線性が安定に、かつ確度高く維持される。
【００６９】
なお、本実施形態では、上述した判別は、誤差検出ループと誤差除去ループとの双方について一括して行われている。
しかし、本発明はこのような構成に限定されず、上述した判別と、その判別の結果が偽である場合に行われるべき処理とは、誤差検出ループ（可変減衰器４２および可変移相器４４の対）と誤差除去ループ（可変減衰器４７および可変移相器４８の対）とに関して個別に行われてもよい。
【００７０】
以下、本発明の第四の実施形態について説明する。
本実施形態と、既述の第一の実施形態との構成の主要な相違点は、制御部２１に代えて制御部３１Ｂが備えられた点にある。
図１３は、本発明の第四および第五の実施形態の動作フローチャートである。
以下、図３および図１３を参照して本実施形態の動作を説明する。
【００７１】
本実施形態の特徴は、制御部３１Ｂが行う下記の処理の手順にある。
制御部３１Ｂは、既述の初期化処理を完了すると、下記の処理(1)〜(7)を行う。
(1) 増幅器４５で発生する歪みのレベルが所定の閾値を下回る程度に小さくなる値に、可変減衰器４１の減衰量をレベル検出部２２によって検出された主信号のレベルに応じて設定する（図１３(1)）。
【００７２】
(2) 可変移相器４４の移相量を規定の暫定的な値（ここでは、簡単のため「８０Ｈ」であると仮定する。）に設定し（図１３(2)）、かつ可変減衰器４２の減 衰量をスキャン（例えば、「００Ｈ」ないし「ＦＦＨ」に順次可変する。）こ とによって、歪み相殺信号に含まれる主信号の成分のレベル（検波器５０によ って検出される。）が最小となるその減衰量の値ＡＴＴedを求める（図１３ (3)）。
【００７３】
(3) 可変減衰器４２の減衰量を規定の暫定的な値（ここでは、簡単のため「８０Ｈ」であると仮定する。）に設定し（図１３(4)）、かつ可変移相器４４の移 相量をスキャン（例えば、「００Ｈ」ないし「ＦＦＨ」に順次可変する。）こ とによって、歪み相殺信号に含まれる主信号の成分のレベル（検波器５０によ って検出される。）が最小となるその移相量の値Φedを求める（図１３(5) ） 。
【００７４】
(4) 可変移相器４８の移相量を規定の暫定的な値（ここでは、簡単のため「８０Ｈ」であると仮定する。）に設定し（図１３(6)）、かつ可変減衰器４７の減 衰量をスキャン（例えば、「００Ｈ」ないし「ＦＦＨ」に順次可変する。）こ とによって、パイロット信号検出部５１によって検出されるパイロット信号の レベルが最小となるその減衰量の値ＡＴＴesを求める（図１３(7)）。
【００７５】
(5) 可変減衰器４７の減衰量を規定の暫定的な値（ここでは、簡単のため「８０Ｈ」であると仮定する。）に設定し（図１３(8)）、かつ可変移相器４８の移 相量をスキャン（例えば、「００Ｈ」ないし「ＦＦＨ」に順次可変する。）こ とによって、パイロット信号検出部５１によって検出されるパイロット信号の レベルがが最小となるその移相量の値Φesを求める（図１３(9)）。
【００７６】
(6) これらの値ＡＴＴed、ＡＴＴes、Φed、Φesをそれぞれ可変減衰器４２、４７の減衰量の初期値と、可変移相器４４、４８の移相量の初期値として適用する（図１３(10)）。
(7) 可変減衰器４１の減衰量を送信電力制御やチャネル制御の下で決定された値に設定する（図１３(11)。
【００７７】
すなわち、可変減衰器４２、４７の減衰量の初期値および可変移相器４４、４８の移相量の初期値とは、何れも始動時に制御部３１Ｂの主導の下で行われる処理の過程で適宜求められ、かつ設定される。
したがって、環境条件の変動や経年に応じて特性が変化しても、既述の初期値テーブル２１Ｒ、３１Ｒが備えられることなく、誤差検出ループおよび誤差除去ループの双方は速やかに定常状態に移行する。
【００７８】
以下、本発明の第五の実施形態について説明する。
本実施形態と上述した第四の実施形態との主な相違点は、上述した第四の実施形態と同様にして求められた既述の値ＡＴＴed、ＡＴＴes、Φed、Φesが下記の通りに制御部３１Ｂによって補正された後に初期値として適用される点にある。制御部３１Ｂの主記憶の記憶領域には、図１４に示すように、下記の各値が格納されたフィールドからなるレコードの集合として構成された第一の補正値テーブル３３が配置される。
【００７９】
・可変減衰器４１に先行して設定された減衰量と、後述するように送信電力制御やチャネル制御の下でその可変減衰器４１に設定されるべき減衰量との差（以下、「差分減衰量」という。）
・上述した差分減衰量に応じて既述の値ＡＴＴed、ＡＴＴes、Φed、Φesの補正にそれぞれ適用されるべき補正値Δａed、Δａes、Δφed 、Δφesまた、制御部３１Ｂの主記憶の記憶領域には、図１５に示すように、下記の各値が予め格納されたフィールドからなるレコードの集合として構成された第二の補正値テーブル３４が配置される。
【００８０】
・通常状態において可変減衰器４１に与えられる主信号のレベル（以下、「定格値」という。）と、始動時にその可変限定器４１の前段からこの可変減衰器４１に与えられる主信号のレベルとの差（以下、「差分レベル」という。）
・上述した差分レベルに応じて既述の値ＡＴＴed、ＡＴＴes、Φed、Φes の補正に適用されるべき補正値Δａ^ed、Δａ^es、Δφ^ed 、Δφ^es
なお、上述した補正値Δａed、Δａes、Δφed 、Δφes、Δａ^ed、Δａ^es、Δφ^ed 、Δφ^esについては、何れも実測あるいは理論に基づいて予め求められ、かつ８ビット長の２進数（負数である場合には、「２の補数」として表される。）として与えられると仮定する。
【００８１】
制御部３１Ｂは、既述の第四の実施形態と同様にして上述した値ＡＴＴed、ＡＴＴes、Φed、Φesを求めた（図１３(1)〜(9)）後には、下記の手順に基づいて可変減衰器４２、４７に設定されるべき減衰量の初期値と可変移相器４４、４８に設定されるべき移相量の初期値とを算出する。
(1) チャネル制御や送信電力制御の下で可変減衰器４１に与えられるべき減衰量を特定し、その減衰量とその可変減衰器４１に先行して設定されていた減衰量との差をとることによって差分減衰量を求める。
【００８２】
(2) チャネル制御や送信電力制御の下で可変減衰器４１の前段からその可変減衰器４１に与えられるべき主信号のレベルを特定し、そのレベルと先行してこの可変減衰器４１に与えられていた主信号のレベルとの差をとることによって差分レベルを求める。
(3) 第一の補正値テーブル３２のレコードの内、「差分減衰量」フィールドの値が上述した差分減衰量に所定の精度で等しいレコードを特定し、そのレコードの各フィールドに格納された補正値Δａed、Δφed 、Δａes、Δφesを求める 。
【００８３】
(4) 第二の補正値テーブル３３のレコードの内、「差分レベル」フィールドの値が上述した差分レベルに所定の精度で等しいレコードを特定し、そのレコードの各フィールドに格納された補正値Δａ^ed、Δφ^ed 、Δａ^es、Δφ^esを求める。
(5) 下式で示される算術演算を行うことによって、初期値ＡＴＴied、ＡＴＴies 、Φied、Φiesを算出する。
【００８４】
ＡＴＴied＝ＡＴＴed＋Δａed＋Δａ^ed
ＡＴＴies＝ＡＴＴes＋Δφes＋Δφ^es
Φied＝Φed＋Δａed＋Δａ^ed
Φies＝Φes＋Δφes＋Δφ^es
(6) これらの初期値ＡＴＴied、ＡＴＴies 、Φied、Φiesを可変減衰器４２、４７の減衰量の初期値および可変移相器４４、４８の移相量の初期値としてそれぞれ適用する。
【００８５】
すなわち、可変減衰器４２、４７の減衰量および可変移相器４４、４８の移相量の初期値は、始動後に実際に主増幅器４５に入力される主信号のレベルに適合した値に自動的に補正される（図１３(a)）。
したがって、本実施形態によれば、誤差検出ループおよび誤差除去ループは、何れも始動時に既述の第四の実施形態に比べて速やかに、かつ精度よく定常状態に移行することができる。
【００８６】
なお、本実施形態には、第二の補正値テーブル３３が備えられている。
しかし、本発明はこのような構成に限定されず、例えば、可変減衰器４１の前段からその可変減衰器４１に与えられる主信号のレベルが始動時から一定の値に保たれる場合には、上述した第一の補正値テーブル３２の参照によって得られた補正値のみが適用されてもよい。
【００８７】
以下、図３を参照して本発明の第六の実施形態の動作を説明する。
本実施形態と既述の第一ないし第五の実施形態との主な相違点は、制御部２１、３１、３１Ａ、３１Ｂが下記の処理を併せて行う点にある。
制御部２１、３１、３１Ａ、３１Ｂには、主増幅器４５で発生する歪みの成分が無視される程度に小さな値となる主信号の最大のレベルが既知の閾値として予め与えられる。
【００８８】
制御部２１、３１、３１Ａ、３１Ｂは、初期化処理を完了すると、レベル検出部２２によって検出された主信号のレベルと上述した閾値とを比較し、前者が後者を下回る期間には、減衰器５３に最大の減衰量を設定し、あるいはパイロット信号生成部５２の稼働を停止させることによって、歪み抽出ループに対するパイロット信号の注入を規制する。
【００８９】
また、制御部２１、３１、３１Ａ、３１Ｂは、レベル検出部２２によって検出された主信号のレベルが上述した閾値を上回る期間には、歪み抽出ループに対するパイロット信号の注入を許容する。
すなわち、主増幅器４５の入出力特性が線形と見なされる程度にその主信号に入力される主信号のレベルが小さい場合には、パイロット信号生成部５２で消費される電力と、入力される主信号にパイロット信号が重畳されているためにこの主増幅器４５で無用に消費される電力が節減され、かつパイロット信号検出部５１の出力端にこのようなパイロット信号が漏れ出ることに起因するスプリアスの増加が回避される。
【００９０】
したがって、本実施形態によれば、ランニングコストの削減に併せて、伝送品質の向上が図られる。
なお、本実施形態では、主増幅器４５に入力される主信号のレベルが閾値を下回るか否かの判別が制御部２１、３１、３１Ａ、３１Ｂによって行われている。しかし、本発明はこのような構成に限定されず、例えば、チャネル制御の手順や送信電力制御の結果に基づいてこのような判別の結果に等価な二値情報が外部から与えられる場合には、誤差検出ループに対するパイロット信号の注入の要否は、その二値情報の論理値に基づいて直接行われ、あるいは制御部２１、３１、３１Ａ、３１Ｂを介して行われてもよい。
【００９１】
さらに、このような誤差検出ループに対するパイロット信号の注入については、例えば、図３、図６および図８に点線で示すように、制御部２１、３１、３１Ａ、３１Ｂに接続された情報端末等を介して操作者が与える指令に応じて適宜規制されあるいは開始されることによって、保守や運用の過程で精度よく行われるべきスプリアスの計測や確認の効率化が図られてもよい。
【００９２】
また、上述した各実施形態では、ＣＤＭＡ方式の移動通信システムにおいてセクタゾーンを形成する無線基地局に搭載され、かつ（ｎ＋１）予備方式に基づいて冗長に構成された電力増幅器に本発明が適用されている。
しかし、本発明は、このような無線基地局に限定されず、始動時や稼働条件の急激な変化に柔軟に、かつ高速に応答すると共に、高い直線性が安定に保たれることが要求される機器であれば、増幅されるべき信号の周波数帯、占有帯域幅、その信号の送受信に適用される変復調方式の如何にかかわらず、如何なる機器やシステムに対する適用も可能である。
【００９３】
さらに、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲において、多様な形態による実施形態が可能であり、かつ構成装置の一部もしくは全てに如何なる改良が施されてもよい。
以下、上述した各実施形態に開示された発明の構成を階層的・多面的に整理し、かつ付記項として順次列記する。
【００９４】
（付記１） 既知の周波数のパイロット信号が重畳された主信号を増幅し、かつフィードフォワード法に基づいて直線性が維持される増幅手段１１と、
前記増幅手段１１に含まれる誤差除去ループ１２の出力端で歪みの成分として含まれる前記パイロット信号の成分を抽出するモニタ手段１４と、
前記誤差除去ループ１２と前記増幅手段１１に含まれる誤差検出ループ１３との好適な伝達特性が予め与えられ、かつ始動時にこれらの好適な伝達特性を適用し、かつ前記モニタ手段１４によって抽出されたパイロット信号のレベルを最小とする適用制御の下でこれらの伝達特性を更新する制御手段１５と
を備えたことを特徴とする線形増幅器。
【００９５】
（付記２） 既知の周波数のパイロット信号が重畳された主信号を増幅し、かつフィードフォワード法に基づいて直線性が維持される増幅手段１１と、
前記増幅手段１１に含まれる誤差除去ループ１２の出力端で歪みの成分として含まれる前記パイロット信号の成分を抽出するモニタ手段１４と、
前記誤差除去ループ１２と前記増幅手段１１に含まれる誤差検出ループ１３との好適な伝達特性が予め与えられ、かつ前記増幅手段１１に入力され、もしくはその増幅手段１１によって出力された主信号のレベルの変化率が所定の閾値を超えたときに、これらの好適な伝達特性を適用し、かつ前記モニタ手段１４によって抽出されたパイロット信号のレベルを最小とする適応制御の下でこれらの伝達特性を更新する制御手段１５Ａと
を備えたことを特徴とする線形増幅器。
【００９６】
（付記３） 付記１または付記２に記載の線形増幅器において、
前記制御手段１５、１５Ａは、
前記更新された伝達特性の内、前記誤差除去ループ１２と前記誤差検出ループ１３との好適な伝達特性を記録し、かつ前記予め与えられた好適な伝達特性として適用する
ことを特徴とする線形増幅器。
【００９７】
（付記４） 付記１または付記２に記載の線形増幅器において、
前記誤差検出ループ１３に入力される主信号と、前記誤差除去ループ１２を介して得られる主信号との双方もしくは何れか一方のレベルを監視するレベル監視手段１６と、
前記主信号のレベルに応じて前記誤差検出ループ１３と前記誤差除去ループ１２に設定されるべき伝達特性が格納された記憶手段１７を備え、
前記制御手段１５、１５Ａは、
前記誤差検出ループ１３と前記誤差除去ループ１２との双方もしくは何れか一方の好適な伝達特性として、前記レベル監視手段１６によって監視されたレベルに対応して前記記憶手段１７に格納された伝達特性を適用する
ことを特徴とする線形増幅器。
【００９８】
（付記５） 付記４に記載の線形増幅器において、
前記制御手段１５、１５Ａは、
前記更新された伝達特性の内、前記誤差検出ループ１３と前記誤差除去ループ１２との好適な伝達特性をレベル監視手段１６によって監視されたレベルに対応付けて前記記憶手段１７に格納する
ことを特徴とする線形増幅器。
【００９９】
（付記６） 付記１または付記２に記載の線形増幅器において、
前記増幅手段１１またはその増幅手段１１に熱的に結合する箇所の温度を監視する温度監視手段１８と、
前記温度に応じて前記誤差検出ループ１３と前記誤差除去ループ１２に設定されるべき伝達特性が格納された記憶手段１７Ａを備え、
前記制御手段１５、１５Ａは、
前記誤差検出ループ１３と前記誤差除去ループ１２との双方もしくは何れか一方の好適な伝達特性として、前記温度監視手段１８によって監視された温度に対応して前記記憶手段１７Ａに格納された伝達特性を適用する
ことを特徴とする線形増幅器。
【０１００】
（付記７） 付記６に記載の線形増幅器において、
前記制御手段１５、１５Ａは、
前記更新された伝達特性の内、前記誤差検出ループ１３と前記誤差除去ループ１２との好適な伝達特性を温度監視手段１８によって監視されたレベルに対応付けて前記記憶手段１７Ａに格納する
ことを特徴とする線形増幅器。
【０１０１】
（付記８） 付記１ないし付記７の何れか１項に記載の線形増幅器において、
前記制御手段１５、１５Ａは、
更新されるべき新たな伝達特性の前記好適な伝達特性に対する偏差が規定の上限値を超えるときに、その新たな伝達特性に代えてこの好適な伝送特性を適用する
ことを特徴とする線形増幅器。
【０１０２】
（付記９） 付記１ないし付記８の何れか１項に記載の線形増幅器において、
前記制御手段１５、１５Ａは、
始動時に、相互相関が小さく、かつ前記誤差検出ループ１３と前記誤差除去ループ１２との伝達特性を与える複数の項目の個々の初期値を他の項目の値を規定値に固定しつつスキャンすることによって、前記モニタ手段１４によって抽出されるパイロット信号のレベルが最小となる値として求め、これらの初期値の組み合わせを好適な伝達特性として適用する
ことを特徴とする線形増幅器。
【０１０３】
（付記１０） 付記９に記載の線形増幅器において、
前記制御手段１５、１５Ａによって前記複数の項目の個々の初期値が求められる期間に、前記主信号のレベルを前記増幅手段１１で発生する歪みが軽減される小さな値に設定するレベル調整手段１９を備えた
ことを特徴とする線形増幅器。
【０１０４】
（付記１１） 付記９または付記１０に記載の線形増幅器において、
前記制御手段１５、１５Ａによって前記複数の項目の個々の初期値が求められる期間に、前記主信号のレベルが前記増幅手段１１で発生する歪みが軽減される小さな値に設定される
ことを特徴とする線形増幅器。
【０１０５】
（付記１２） 付記１０または付記１１に記載の線形増幅器において、
前記制御手段１５、１５Ａによって前記複数の項目の個々の初期値が求められる期間と、その期間の経過後とにそれぞれ前記増幅手段１１が増幅する主信号に伴い得るレベルの差と、これらのレベルの差とこの増幅手段１１の特性とに応じて個別に生じる前記誤差検出ループ１３と前記誤差除去ループ１２との伝達特性の誤差の補正に供される補正値が予め格納された補正値記憶手段２０を備え、
前記制御手段１５、１５Ａは、
前記レベルの差の実際の値に対応して前記補正値記憶手段２０に格納された補正値で前記複数の項目の初期値を補正する
ことを特徴とする線形増幅器。
【０１０６】
（付記１３） 入力された主信号に既知の周波数のパイロット信号を重畳するパイロット信号重畳手段１０と、
前記パイロット信号重畳手段１０によって前記パイロット信号が重畳された主信号を増幅し、かつ出力端に得られるそのパイロット信号の成分を最小とする適応制御の下でフィードフォワード法に基づいて直線性を維持する増幅手段１１Ａと、
前記入力された主信号のレベルを監視するレベル監視手段１６Ａと、
前記レベル監視手段１６Ａによって監視された主信号のレベルが規定の下限値を下回る期間に、前記パイロット信号重畳手段１０によって行われるパイロット信号の重畳を規制する制御手段１５Ｂと
を備えたことを特徴とする線形増幅器。
【０１０７】
（付記１４） 入力された主信号に既知の周波数のパイロット信号を重畳するパイロット信号重畳手段１０と、
前記パイロット信号重畳手段１０によって前記パイロット信号が重畳された主信号を増幅し、かつ出力端に得られるそのパイロット信号の成分を最小とする適応制御の下でフィードフォワード法に基づいて直線性を維持する増幅手段１１Ａと、
前記入力された主信号のレベルが規定の下限値を下回る期間を示す通知に応じてその期間に、前記パイロット信号重畳手段１０によって行われるパイロット信号の重畳を規制する制御手段１５Ｃと
を備えたことを特徴とする線形増幅器。
【０１０８】
【発明の効果】
上述したように請求項１に記載の発明では、始動の直後から確度高く直線性が保たれる。
また、請求項２に記載の発明では、始動の高速化が確度高く達成され、かつ規定の性能が安定に維持される。
さらに、請求項１および請求項２に記載の発明の下位概念の技術では、ランニングコストの削減と性能の向上とが図られる。
【０１０９】
また、請求項１に記載の発明の下位概念の発明では、環境条件の変化や経年に応じて生じ得る特性の変動に対する柔軟な適応が可能となり、かつ直線性が高く維持される。
さらに、請求項１に記載の発明に関連した第一の発明では、特性の変化や偏差に対する柔軟な適応が可能となり、かつ直線性が高く維持される。
【０１１０】
また、請求項１に記載の発明に関連した第二の発明と請求項１ないし請求項２に記載の発明に関連した第一の発明とでは、環境条件の変化や経年に応じて生じ得る特性の変動に対する柔軟な適応が可能となり、かつ直線性が高く維持される。
さらに、請求項１に記載の発明に関連した第三の発明では、環境条件の変化に柔軟に適応しつつ直線性が高く保たれる。
【０１１１】
また、請求項１ないし請求項２に記載の発明に関連した第二の発明では、直線性が安定に、高く維持される。
さらに、請求項１ないし請求項２に記載の発明に関連した第三および第四の発明では、性能が安定に維持される。
また、請求項１ないし請求項２に記載の発明に関連した第五の発明では、多様なレベルダイヤグラムの機器に対する柔軟な適応が可能となる。
【０１１２】
したがって、本発明にかかわる線形増幅器が搭載された機器では、コストの削減に併せて、総合的な信頼性の向上が図られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる第一の線形増幅器の原理ブロック図である。
【図２】本発明にかかる第二の線形増幅器の原理ブロック図である。
【図３】本発明の第一ないし第六の実施形態を示す図である。
【図４】本発明の第一の実施形態の動作フローチャートである。
【図５】本発明の第一の実施形態における初期値テーブルの構成を示す図である。
【図６】本発明の第一ないし第六の実施形態の他の構成を示す図である。
【図７】本発明の第二の実施形態の動作フローチャートである。
【図８】本発明の第二の実施形態の他の構成を示す図である。
【図９】図８に示す実施形態に適用されるべき初期値テーブルの他の構成を示す図である。
【図１０】本発明の第三の実施形態の動作フローチャートである。
【図１１】本発明の第三の実施形態の動作を説明する図(1) である。
【図１２】本発明の第三の実施形態の動作を説明する図(2) である。
【図１３】本発明の第四および第五の実施形態の動作フローチャートである。
【図１４】本発明の第四の実施形態に適用されるべき第一の補正値テーブルの構成を示す図(1) である。
【図１５】本発明の第四の実施形態に適用されるべき第二の補正値テーブルの構成を示す図(2) である。
【図１６】フィードフォワード法が適用された電力増幅器の構成例を示す図である。
【図１７】従来例における制御部の動作フローチャートである。
【符号の説明】
１０ パイロット信号重畳手段
１１，１１Ａ 増幅手段
１２ 誤差除去ループ
１３ 誤差検出ループ
１４ モニタ手段
１５，１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ 制御手段
１６，１６Ａ レベル監視手段
１７，１７Ａ 記憶手段
１８ 温度監視手段
１９ レベル調整手段
２０ 補正値記憶手段
２１，３１，３１Ａ，３１Ｂ，５４ 制御部
２２ レベル検出部
２１Ｒ，３１Ｒ 補正値テーブル
３２ 温度検出部
３３ 第一の補正値テーブル
３４ 第二の補正値テーブル
４１，４２，４７，５３ 可変減衰器
４３ 遅延部
４４，４８ 可変移相器
４５ 主増幅器
４６ 減衰器
４９ 補助増幅器
５０ 検波器
５１ パイロット信号検出部
５２ パイロット信号生成部
【発明の属する技術分野】
本発明は、レベルが広範に変化する無線周波信号の電力をフィードフォワード法に基づいて増幅する線形増幅器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＤＭＡ(Code Division Multiple Access)は、秘匿性に富み、かつ無線伝送路における周波数選択性フェージングその他の干渉・妨害の影響を受け難い特性を有し、かつ固有の遠近問題の解決に必須の送信電力制御を実現する技術が確立したために、近年、多くの移動通信システムに適用されつつある。
また、このような移動通信システムの無線ゾーンは、冗長に構成された電力増幅器と指向性アンテナとを介して下記の点で有利な複数のセクタゾーンとして形成されている。
【０００３】
・アンテナの指向性に基づく同一チャネルの干渉の軽減と無線周波数の利用効率の向上とが可能である。
・オムニゾーンに比べて単位周波数当たりの同時通話者数（加入者数）が高い。
・セクタ毎のチャネル制御（送信電力制御を含む。）が可能である。
【０００４】
さらに、上述した電力増幅器には、フィードフォワード法も多く適用されている。
図１６は、フィードフォワード法が適用された電力増幅器の構成例を示す図である。
図において、可変減衰器４１の入力には電力増幅の対象である入力信号（以下、「主信号」という。）が与えられ、その可変減衰器の出力は可変減衰器４２と遅延部４３との入力に接続される。可変減衰器４２の出力は可変移相器４４を介して主増幅器４５の入力に接続され、その主増幅器４５の出力は減衰器４６の入力に接続される。遅延部４３および減衰器４６の出力は可変減衰器４７の入力に接続され、その可変減衰器４７の出力は可変移相器４８、補助増幅器４９および検波器５０を介して、主増幅器４５の出力と共に、パイロット信号検出部５１の入力に接続される。可変減衰器４２の入力にはパイロット信号生成部５２の出力が可変減衰器５３を介して接続され、これらのパイロット信号生成部５２および可変減衰器５３の制御入力に併せて、上述した可変減衰器４１、４２、４７および可変移相器４４、４８の制御入力には制御部５４の対応する出力ポートが接続される。検波器５０およびパイロット信号検出部５１のモニタ出力は制御部５４の対応する入力ポートに接続され、そのパイロット信号検出部５１の出力には送信波として送信されるべき主信号が得られる。
【０００５】
なお、以下では、可変減衰器４１の出力と可変減衰器４７の入力との間に形成される環状の回路を「誤差検出ループ」（主信号キャンセルループ）と称し、かつ主増幅器４５の出力とパイロット信号検出部５１の入力との間に形成される環状の回路を「誤差除去ループ」（歪みキャンセルループ）と称する。
以下、このような構成の電力増幅器の定常状態における動作を説明する。
【０００６】
可変減衰器４１は、チャネル制御（送信電力制御が含まれてもよい。）の下で決定された減衰度が制御部５４によって与えられ、所望の送信電力が達成されるレベルの主信号を可変減衰器４２と遅延部４３とに与える。
パイロット信号生成部５２は、主信号の占有帯域外の既知の周波数の正弦波信号（以下、「パイロット信号」という。）を定常的に生成し、かつ減衰度が制御部５４によって設定された可変減衰器５３を介して可変減衰器４２の入力にこのパイロット信号を所定のレベルで与える。
【０００７】
主増幅器４５は、可変減衰器４２および可変移相器４３を介して与えられるこれらの主信号とパイロット信号とを増幅することによって得られた信号（以下、「暫定出力信号」という。）を減衰器４６に与える。この減衰器４６は、縦属接続された可変減衰器４２、可変減衰器４４および主増幅器４５の総合的な利得の公称値の逆数に等しい減衰度を有し、その可変減衰器４２に入力された主信号とパイロット信号との和に相当する信号（以下、「換算入力信号」という。）を生成する。
【０００８】
遅延部４３の遅延時間は、縦属接続された可変減衰器４２、可変移相器４４、主増幅器４５および減衰器４６の総合的な伝搬遅延時間の公称値と、主信号の周期の半分に相当する時間との和（差）に等しい値に予め設定される。
さらに、遅延部４３は、可変減衰器４１によって出力された主信号をこのような遅延時間に亘って遅延させることによって、減衰器４６の出力に得られる換算入力信号より位相が１８０度に亘って進んだ（遅れた）信号（以下、「主信号相殺信号」という。）を出力する。
【０００９】
可変減衰器４７、可変移相器４８、補助増幅器４９および検波部５０は、制御部５４の主導の下で上述した換算入力信号と主信号相殺信号との瞬時値の和の列として与えられる信号のレベルと位相とを変更することによって、「歪み相殺信号」を生成する。
また、検波器５０は、このような歪み相殺信号に含まれる主信号の成分を抽出し、かつ検波することによってその主信号の成分のレベルを検出する。
【００１０】
さらに、パイロット信号検出部５１は、上述した暫定出力信号と歪み相殺信号との和として与えられる信号を出力し、その信号に含まれる既述のパイロット信号の成分のレベルを検出する。
ところで、制御部５４は、始動時には、可変減衰器５３に既述の減衰量を設定することによって可変減衰器４２に与えられるパイロット信号のレベルを設定（図１７(1)）、かつ図示されない電源制御部を介して主増幅器４５に駆動電力を供給する（図１７(2)）。
【００１１】
さらに、制御部５４は、可変減衰器４２、４７の減衰量ＡＴＴed、ＡＴＴesと、可変移相器４４、４８の移相量Φed、Φesとを規定の初期値（ここでは、簡単のため、減衰量・移相量が中間値となるディジタル値（正の純二進数）Ｘと仮定する。）に設定する（図１７(3)）処理（以下、「初期化処理」という。）を行う。
【００１２】
また、この初期化処理を完了した後には、制御部５４は、パイロット信号検出部５１によって検出されたパイロット信号のレベルを最小とする適応アルゴリズムに基づいて、可変減衰器４７の減衰量ＡＴＴesと可変移相器４８の移相量Φesとを所定の頻度で更新する（図１７(4)）。なお、以下では、このようにして可変減衰器４７の減衰量ＡＴＴesと可変移相器４８の移相量Φesとが更新される処理については、単に「歪み相殺処理」という。
【００１３】
さらに、制御部５４は、この歪み相殺処理を完了ときには、パイロット信号検出部５１の一部として備えられた主信号検出部（図示されない。）によって検出された主信号のレベルが所定の下限値を上回るか否かの判別を行い（図１７(5)）、その判別の結果が偽である限り、後述する「主信号相殺処理」を行うことなく、上述した歪み相殺処理を反復する。
【００１４】
しかし、この判別の結果が真である場合には、制御部５４は、上述した歪み相殺処理に併せて、検波器５０によって検出された主信号のレベルを最小とする適応アルゴリズムに基づいて、可変減衰器４２の減衰量ＡＴＴedと可変移相器４４の移相量Φedとを更新する処理（以下、「主信号相殺処理」という。）を行う（図１７(6)）。
【００１５】
すなわち、換算入力信号と主信号相殺信号とに含まれる主信号の成分は振幅が等しく、かつ位相が互いに１８０度異なる状態に維持されるので、可変減衰器４７には、この換算入力信号に含まれる下記の成分が与えられる。
・パイロット信号の成分
・主信号に応じて主増幅器４５で発生した歪みの成分
さらに、暫定出力信号と既述の歪み相殺信号とに含まれる下記の成分は、振幅が等しく、かつ位相が違いに１８０度異なる状態に維持されるので、パイロット信号検出部５１の入力には、主増幅器４５で生じた歪みの成分が抑圧された主信号が与えられる。
【００１６】
・パイロット信号の成分
・主信号に応じて主増幅器４５で発生した歪みの成分
したがって、制御部５４によって可変減衰器４１に設定される減衰量が広範に変化する場合であっても、その減衰量に整合した所望のレベルの主信号がスプリアスを伴うことなく送信波として得られる。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来例では、電力増幅器の回路の構成に応じた振幅特性および位相特性は、その電力増幅器が実際に作動する条件（信号の電力や環境）によって変化する可能性があり、かつ製造時に可変減衰器４２、４７の減衰量と、可変移相器４４，４８の移相量との中心値が最適値となるように予め調整された場合であっても、実際の運用の段階でこれらの振幅特性および位相特性にズレが生じる可能性がある。
【００１８】
このようなズレによる制御異常を回避するために、従来例では、初期摂動として、時間をかけて可変減衰器５３、４１の減衰量を可変することによって、パイロットや主信号のレベルを加減しながら最適な値になるように制御して立ち上げていた。
この初期摂動時に制御する時間が必要なため、例えば、(ｎ＋１)予備方式の冗長構成で、予備に切り替わる時間の高速性が要求される場合に適用できないといった問題が生じていた。
【００１９】
また、仮にこのまま高速に増幅器を立ち上げようとすると、可変減衰器・可変移相器の中心値からズレがあった場合に摂動の極小値（最適値ではない途中の極小値）で引っかかり最適値に制御されるまでに時間がかかったり、その極小値で収束してしまう可能性もあり、制御異常で歪み（スプリアス）を発生させてしまうといった問題が生じていた。
【００２０】
さらに、パイロット信号生成部５２は可変減衰器４１の減衰量（入力される主信号のレベル）の如何にかかわらず定常的にパイロット信号を生成するために、主増幅器４５に入力される主信号のレベルが主増幅器４５によって発生する歪みのレベルが許容される程度に小さい場合であっても、このパイロット信号の成分がスプリアスとして送信され、かつ平均的な消費電力が増加していた。
【００２１】
本発明は、適用されたシステムや機器のコストが削減され、かつ性能および信頼性が高く維持される線形増幅器を提供することを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
図１は、本発明にかかわる第一の線形増幅器の原理ブロック図である。
請求項１に記載の発明では、増幅手段１１は、既知の周波数のパイロット信号が重畳された主信号を増幅し、かつフィードフォワード法に基づいて直線性が維持される。モニタ手段１４は、増幅手段１１に含まれる誤差除去ループ１２の出力端で歪みの成分として含まれるパイロット信号の成分を抽出する。制御手段１５は、上述した誤差除去ループ１２と増幅手段１１に含まれる誤差検出ループ１３との好適な伝達特性が予め与えられる。さらに、制御手段１５には、始動時にこれらの好適な伝達特性を適用し、かつ前記モニタ手段１４によって抽出されたパイロット信号のレベルを最小とする適応制御の下でこれらの伝達特性を更新する。
【００２３】
すなわち、誤差検出ループ１３と誤差除去ループ１２とが始動時に定常状態に移行するために要する時間が短縮される。
したがって、増幅手段１１は、始動の直後から確度高く主信号を線形増幅することができる。
さらに、制御手段１５Ａは、増幅手段１１によって出力された主信号のレベルの変化率が所定の閾値を超えたときに、既述の好適な伝達特性を適用し、かつモニタ手段１４によって抽出されたパイロット信号のレベルを最小とする適応制御の下でこれらの伝達特性を更新する。
【００２４】
すなわち、主信号のレベルが急激に増減した場合であっても、誤差検出ループ１３と誤差除去ループ１２とは、その主信号の新たなレベルに適合した定常状態に速やかに移行することができる。
したがって、増幅手段１１の直線性は、確度高く、安定に保たれる。
請求項２に記載の発明では、制御手段１５、１５Ａは、始動時に、相互相関が小さく、かつ誤差検出ループ１３と誤差除去ループ１２との伝達特性を与える複数の項目の個々の初期値を他の項目の値を規定値に固定しつつスキャンすることによって、モニタ手段１４によって抽出されるパイロット信号のレベルが最小となる値として求め、これらの初期値の組み合わせを好適な伝達特性として適用する。
【００２５】
すなわち、誤差検出ループ１３と誤差除去ループ１２との伝達特性は、環境条件や各部の特性が広範に変化し得る場合であっても、始動時における実際の特性に整合した値に柔軟に初期化される。
したがって、確度高く始動の高速化が図られ、かつ規定の性能が安定に維持される。
【００２６】
図２は、本発明にかかわる第二の線形増幅器の原理ブロック図である。
請求項１に記載の発明の下位概念の技術では、パイロット信号重畳手段１０は、入力された主信号に既知の周波数のパイロット信号を重畳する。増幅手段１１Ａは、このようにパイロット信号が重畳された主信号を増幅し、かつ出力端に得られるそのパイロット信号の成分を最小とする適応制御の下でフィードフォワード法に基づいて直線性を維持する。制御手段１５Ｂは、レベル監視手段１６Ａによって監視された主信号のレベルが規定の下限値を下回る期間に、パイロット信号重畳手段１０によって行われるパイロット信号の重畳を規制する。
【００２７】
すなわち、増幅手段１１Ａの特性が線形と見なされる程度に主信号のレベルが小さい場合には、このレベルの識別にかかわる支援が外部の機器によって何ら行われない場合であっても、上述したパイロット信号の生成や重畳に要する電力の消費に併せて、そのパイロット信号がスプリアスとして出力されることが回避される。
【００２８】
したがって、ランニングコストに削減と性能の向上とが図られる。
請求項２に記載の発明の下位概念の技術では、パイロット信号重畳手段１０は、入力された主信号に既知の周波数のパイロット信号を重畳する。増幅手段１１Ａは、このようにパイロット信号が重畳された主信号を増幅し、かつ出力端に得られるそのパイロット信号の成分を最小とする適応制御の下でフィードフォワード法に基づいて直線性を維持する。
【００２９】
また、制御手段１５Ｃは、入力された主信号のレベルが規定の下限値を下回る期間を示す通知に応じてその期間に、パイロット信号重畳手段１０によって行われるパイロット信号の重畳を規制する。
すなわち、増幅手段１１Ａの特性が線形と見なされる程度に主信号のレベルが小さい場合には、このレベルが上述した通知として確実に識別される限り、上述したパイロット信号の生成や重畳に要する電力の消費に併せて、そのパイロット信号がスプリアスとして出力されることが回避される。
【００３０】
したがって、ランニングコストに削減と性能の向上とが図られる。
また、制御手段１５、１５Ａは、更新された伝達特性の内、誤差除去ループ１２と誤差検出ループ１３との好適な伝達特性を記録し、かつ既述の予め与えられた好適な伝達特性として適用する。
【００３１】
すなわち、始動時、あるいは主信号のレベルが急激に変化したときに誤差検出ループ１３と誤差除去ループ１２とに設定されるべき伝達特性は、実際に好適であった伝達特性として与えられる。
したがって、増幅手段１１が実際に作動する条件（信号の電力や環境）に応じて生じ得る特性の変動に対する柔軟な適応が可能となり、その増幅手段１１の直線性が高く維持される。
【００３２】
また、請求項１に記載の発明に関連した第一の発明では、レベル監視手段１６は、誤差検出ループ１３に入力される主信号と、誤差除去ループ１２を介して得られる主信号との双方もしくは何れか一方のレベルを監視する。記憶手段１７には、主信号のレベルに応じて誤差検出ループ１３と誤差除去ループ１２に設定されるべき伝達特性が格納される。制御手段１５、１５Ａは、誤差検出ループ１３と誤差除去ループ１２との双方もしくは何れか一方の好適な伝達特性として、レベル監視手段１６によって監視されたレベルに対応して記憶手段１７に格納された伝達特性を適用する。
【００３３】
すなわち、始動時、あるいは主信号のレベルが急激に変化したときに誤差検出ループ１３と誤差除去ループ１２とに設定されるべき伝達特性は、主信号のレベルに応じて増幅手段１１の直線性が変化する場合であっても、そのレベルに柔軟に適合した伝達特性として与えられる。
したがって、増幅手段１１の特性の変化や偏差に対する柔軟な適応が可能となり、その増幅手段１１の直線性が高く維持される。
【００３４】
また、請求項１に記載の発明に関連した第二の発明では、制御手段１５、１５Ａは、更新された伝達特性の内、誤差検出ループ１３と誤差除去ループ１２との好適な伝達特性をレベル監視手段１６によって監視されたレベルに対応付けて記憶手段１７に格納する。
すなわち、主信号のレベルに応じて増幅手段１１の直線性が変化する場合であっても、始動時、あるいは主信号のレベルが急激に変化したときに誤差検出ループ１３と誤差除去ループ１２とに設定されるべき伝達特性は、実際に好適であった伝達特性として与えられる。
【００３５】
したがって、増幅手段１１が実際に作動する条件（信号の電力や環境）に応じて生じ得る特性の変動に対する柔軟な適応が可能となり、その増幅手段１１の直線性が高く維持される。
また、請求項１に関連した第三の発明では、温度監視手段１８は、増幅手段１１またはその増幅手段１１に熱的に結合する箇所の温度を監視する。記憶手段１７Ａには、その温度に応じて誤差検出ループ１３と誤差除去ループ１２に設定されるべき伝達特性が格納される。制御手段１５、１５Ａは、誤差検出ループ１３と誤差除去ループ１２との双方もしくは何れか一方の好適な伝達特性として、温度監視手段１８によって監視された温度に対応して記憶手段１７Ａに格納された伝達特性を適用する。
【００３６】
すなわち、誤差検出ループ１３および誤差除去ループ１２は、主信号のレベルだけではなく温度に応じて増幅手段１１の直線性が変化する場合であっても、その直線性の偏差に適応しつつ定常状態を確度高く、安定に維持することができる。
したがって、増幅手段１１の直線性は、環境条件の変化に柔軟に適応しつつ高く保たれる。
【００３７】
また、請求項１ないし請求項２に記載の発明に関連した第一の発明では、制御手段１５、１５Ａは、更新された伝達特性の内、誤差検出ループ１３と誤差除去ループ１２との好適な伝達特性を温度監視手段１８によって監視された温度に対応付けて記憶手段１７に格納する。
すなわち、増幅手段１１の直線性が温度に応じて変化する場合であっても、始動時、あるいは主信号のレベルが急激に変化したときに誤差検出ループ１３と誤差除去ループ１２とに設定されるべき伝達特性は、実際に好適であった伝達特性として与えられる。
【００３８】
したがって、増幅手段１１が実際に作動する条件（信号の電力や環境）に応じて生じ得る特性の変動に対する柔軟な適応が可能となり、その増幅手段１１の直線性が高く維持される。
また、請求項１ないし請求項２に記載の発明に関連した第二の発明では、制御手段１５、１５Ａは、更新されるべき新たな伝達特性の好適な伝達特性に対する偏差が規定の上限値を超えるときに、その新たな伝達特性に代えてこの好適な伝送特性を適用する。
【００３９】
すなわち、誤差検出ループ１３と誤差除去ループ１２とが制御部１５の主導の下で行われる適応制御の下で何らかの原因により定常状態から脱却し、あるいは脱却する可能性がある場合には、これらの誤差検出ループ１３と誤差除去ループ１２との伝達特性は速やかに好適な伝達特性に初期化される。
したがって、増幅手段１１の直線性は、安定に、かつ高く維持される。
【００４０】
また、請求項１ないし請求項２に記載の発明に関連した第三の発明では、レベル調整手段１９は、制御手段１５、１５Ａによって既述の複数の項目の個々の初期値が求められる期間に、主信号のレベルを増幅手段１１で発生する歪みが軽減される小さな値に設定する。
すなわち、増幅手段１１が過度に非線形な領域で作動することに起因してこれらの初期値の精度が低下することが回避されるので、性能が安定に維持される。
【００４１】
また、請求項１ないし請求項２に記載の発明に関連した第四の発明では、制御手段１５、１５Ａによって複数の項目の個々の初期値が求められる期間に、既述の主信号のレベルが増幅手段１１で発生する歪みが軽減される小さな値に設定される。
すなわち、増幅手段１１が過度に非線形な領域で作動することに起因してこれらの初期値の精度が低下することが回避されるので、性能が安定に維持される。
【００４２】
また、請求項１ないし請求項２に記載の発明に関連した第五の発明では、補正値記憶手段２０には、制御手段１５、１５Ａによって複数の項目の個々の初期値が求められる期間と、その期間の経過後とにそれぞれ増幅手段１１が増幅する主信号に伴い得るレベルの差と、これらのレベルの差とこの増幅手段１１の特性とに応じて個別に生じる誤差検出ループ１３と誤差除去ループ１２との伝達特性の誤差の補正に供される補正値が予め格納される。制御手段１５、１５Ａは、このようなレベルの差の実際の値に対応して補正値記憶手段２０に格納された補正値で複数の項目の初期値を補正する。
【００４３】
すなわち、制御部１５、１５Ａによって複数の項目の個々の初期値が求められる期間の経過後における主信号のレベルの如何にかかわらず、誤差検出ループ１３と誤差除去ループ１２との伝達特性の初期値は、確度高く適正な値に設定される。
したがって、多様なレベルダイヤグラムの機器に対する柔軟な適応が可能となる。
【００４４】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態について詳細に説明する。
図３は、本発明の第一ないし第六の実施形態を示す図である。
図において、図１６に示す従来例との構成の主な相違点は、制御部５４に代えて制御部２１が備えられ、その制御部２１の入力に出力が接続されたレベル検出部２２が可変減衰器４１の前段に配置された点にある。
図４は、本発明の第一の実施形態の動作フローチャートである。
【００４５】
以下、図３および図４を参照して本発明の第一の実施形態の動作を説明する。本実施形態の特徴は、始動時に制御部２１が可変減衰器４２、４７に減衰量の初期値を設定し、かつこれらの可変減衰器４２、４７の減衰量の初期値と可変移相器４４、４８の移相量の初期値とを設定するために行う下記の処理の手順にある。
【００４６】
制御部２１の主記憶の特定の記憶領域には、図５に示すように、可変減衰器４１に入力される主信号がとり得るレベルＬ(＝Ｌ１、Ｌ２、…)と、これらのレベルＬ１、Ｌ２、…に応じてそれぞれ可変減衰器４２、４７に設定されるべき好適な減衰量ＡＴＴed、ＡＴＴesと、可変移相器４４、４８に設定されるべき好適な移相量Φed、Φesとが予め格納された初期値テーブル２１Ｒが配置される。
【００４７】
なお、このような初期値テーブル２１Ｒに格納されるべきレベルＬ、減衰量ＡＴＴed、ＡＴＴesおよび移相量Φed、Φesの好適な値については、簡単のため、理論的に、あるいは実測により予め求められ、かつ「０」〜「２５５」の何れかの整数を示す８ビット長の純二進数として表されると仮定する。
また、始動時には、制御部２１は、従来例と同様の手順に基づいてパイロット信号のレベル（可変減衰器５３の減衰量）を設定し（図４(1)）、かつ主増幅器４５に駆動電力を供給する（図４(2)）。
【００４８】
さらに、制御部２１は、下記の通りに従来例と異なる手順に基づいて初期化処理を行う。
・レベル検出部２２によって計測され、かつそのレベル検出部２２を介して可変減衰器４１に入力される主信号のレベルＬを取得する（図４(a)）。
・初期値テーブル２１Ｒのレコードの内、「レベルＬ」フィールドの値がこのレベルＬに最も近いレコード（以下、「特定のレコード」という。）を特定する（図４(b)）。
【００４９】
・この特定のレコードに格納された減衰量ＡＴＴed、ＡＴＴesと移相量Φed、esとをそれぞれ可変減衰器４２、４７と可変移相器４４、４８とに初期値として設定する。
なお、このような初期化処理が完了した後に行われる「歪み相殺処理」と「主信号相殺処理」との手順については、従来例と同じであるので、ここではその説明を省略する。
【００５０】
すなわち、可変減衰器４２、４７と可変移相器４４、４８とには、実際に入力される主信号のレベルに所定の精度で整合し、かつ理論的にあるいは実測に基づいて予め求められた好適な値が減衰量ＡＴＴed、ＡＴＴesと移相量Φed、Φesとが初期値として設定される。
したがって、本実施形態によれば、誤差検出ループと誤差除去ループとの双方は、上述した主信号のレベルの如何にかかわらず、始動時に速やかに定常状態に移行する。
【００５１】
さらに、本実施形態にかかわる線形増幅器は、（ｎ＋１）予備方式の待機系として備えられた場合であっても、障害が発生した線形増幅器の代替の線形増幅器として速やかに始動し、既存の完了呼に対するサービスの続行が確度高く実現される。
なお、本実施形態では、初期値テーブル２１Ｒは主信号のレベルＬの値に対応した複数のレコードの集合として構成され、かつ個々のレコードには、既述の減衰量ＡＴＴed、ＡＴＴesと移相量Φed、Φesとの初期値がそれぞれ格納されたフィールドが含まれている。
【００５２】
しかし、初期値テーブル２１Ｒは、例えば、下記のように構成されてもよい。
・「レベルＬ」フィールドを含まない単一のレコードとして構成される。（主信号のレベルの如何にかかわらず、誤差検出ループと誤差除去ループとの双方が定常状態に移行するために要する時間が所望の上限値以下となる場合に整合する。）
・「レベルＬ」フィールドを含まない。（主信号のレベルＬの範囲の内、既述の減衰量ＡＴＴed、ＡＴＴesと移相量Φed、Φesとの初期値の個々の組み合わせが適用されるべき範囲が既知である場合に整合する。）
・既述の減衰量ＡＴＴed、ＡＴＴesと移相量Φed、Φesとの一部のみの初期値が予め登録される。
【００５３】
また、本実施形態では、レベル検出部２２が可変減衰器４１の前段に配置されている。
しかし、本発明はこのような構成に限定されず、例えば、下記の構成の何れかが適用されてもよい。
・レベル検出部２２は、図６に示すように、パイロット信号検出部５１の後段に備えられ、かつ初期値テーブル２１Ｒの「レベルＬ」フィールドの値がこのパイロット信号検出部５１の出力に得られる主信号のレベルとして登録される。
【００５４】
・可変減衰器４１の前段に併せて、パイロット信号検出部５１の後段にもレベル検出部が備えられ、かつ初期値テーブル２１Ｒの「レベルＬ」フィールドの値がこれらのレベル検出部の双方によって個別に検出される主信号のレベルの対として登録されることによって、環境条件の変化や経年に応じた特性の変動に対する柔軟な適応が図られる。
【００５５】
以下、図３を参照して本発明の第二の実施形態について説明する。
本実施形態と既述の第一の実施形態との構成の主要な相違点は、制御部２１に代えて制御部３１が備えられ、その制御部３１の主記憶の記憶領域の内、既述の初期値テーブル２１Ｒが配置された記憶領域が不揮発性の記憶領域として形成された点にある。
【００５６】
図７は、本発明の第二の実施形態の動作フローチャートである。
以下、図３および図７を参照して本発明の第二の実施形態の動作を説明する。
本実施形態の特徴は、制御部３１が始動時に既述の初期化処理を完了した後に行う下記の処理の手順にある。
なお、制御部３１によって行われる処理については、下記の処理が併せて行われる点を除いて、既述の第一の実施形態において制御部２１によって行われる処理と同じである。
【００５７】
制御部３１は、初期化処理（図７(1)）を完了した後には、可変減衰器４２の減衰量ＡＴＴedと可変移相器４４の移相量Φedとの双方もしくは何れか一方の値の変化率が所定の上限値を超えるか否かを判別する（図７(2)）。制御部３１は、その判別（以下、「第一の判別」という。）の結果が偽である場合には、初期値テーブル２１Ｒのレコードの内、「レベルＬ」フィールドの値がその時点でレベル検出部２２によって検出されたレベルに最も近い特定のレコードを特定し、この特定のレコードの対応するフィールドにこれらの減衰量ＡＴＴedと移相量Φedとの双方もしくは何れか一方の最新の値を格納する。なお、以下では、このような処理を単に「歪み検出適正化処理」（図７(3)）という。
【００５８】
さらに、制御部３１は、可変減衰器４７の減衰量ＡＴＴesと可変移相器４８の移相量Φesとの双方もしくは何れか一方の値の変化率が所定の上限値を超えるか否かを判別する（図７(4)）。制御部３１は、その判別（以下、「第二の判別」という。）の結果が偽である 場合には、初期値テーブル２１Ｒのレコードの内、「レベルＬ」フィールドの値がその時点でレベル検出部２２によって検出されたレベルに最も近い特定のレコードを特定し、この特定のレコードの対応するフィールドにこれらの減衰量ＡＴＴesと移相量Φesとの双方もしくは何れか一方の最新の値を格納する。なお、以下では、このような処理を単に「歪み除去適正化処理」（図７(5)）という。
【００５９】
また、制御部３１は、上述した第一の判別の結果と第二の判別の結果との何れか一方が真である場合には、上述した「歪み検出適正化処理」と「歪み除去適正化処理」との双方を行うことなく、下記の処理（以下、「急速引き込み処理」という。）を行う（図７(6)）。
・初期値テーブル２１Ｒのレコードの内、「レベルＬ」フィールドの値がその時点でレベル検出部２２によって検出されたレベルに最も近い特定のレコードを特定する。
【００６０】
・可変減衰器４２、４７と可変移相器４４、４８とに、この特定のレコードの対応するフィールドに格納された減衰量ＡＴＴed、ＡＴＴesと移相量Φed、Φesとをそれぞれ設定する。
すなわち、初期値テーブル２１Ｒの各フィールドの値は誤差検出ループや誤差除去ループの状態が実際に定常状態に保たれる好適な値に適宜更新され、このような好適な値に設定された減衰量や移相量は、始動時に併せて、定常的な稼働の過程で生じた急激な状態の変化に際して速やかに適用される。
【００６１】
したがって、本実施形態によれば、温度、電源電圧その他の環境条件や経年に応じた特性の変動に対する柔軟な適応と性能の安定化とが図られる。
なお、本実施形態では、可変減衰器４１の前段とパイロット信号検出部５１の後段との双方もしくは何れか一方にレベル検出部が備えられている。
しかし、本発明はこのような構成に限定されず、例えば、下記の構成が適用されることによって、主増幅器４５によって発生した歪みの検出と除去とが精度よく行われてもよい。
【００６２】
・図８に示すように、制御部３１の対応する入力ポートに出力が接続された温度検出部３２が主増幅器４５に熱的に結合する所定の箇所に備えられる。
・制御部３１は、図９に示すように、初期値テーブル２１Ｒに代わる初期値テーブル３１Ｒの各レコードに付加され、かつ温度検出部３２によって検出されるべき温度が格納された「温度Ｔ」フィールドの値を既述の特定のレコードの選定の基準として参照する。
【００６３】
以下、本発明の第三の実施形態について説明する。
本実施形態と、上述した第二の実施形態との構成の主な相違点は、制御部３１に代えて制御部３１Ａが備えられた点にある。
図１０は、本発明の第三の実施形態の動作フローチャートである。
図１１は、本発明の第三の実施形態の動作を説明する図(1) である。
【００６４】
図１２は、本発明の第三の実施形態の動作を説明する図(2) である。
以下、図３、図１０〜図１２を参照して本実施形態の動作を説明する。
本実施形態の特徴は、既述の初期化処理が完了した後に制御部３１Ａによって定常的に行われる下記の処理の手順にある。
制御部３１Ａは、初期値テーブル２１Ｒ（３１Ｒ）のレコードの内、既述の特定のレコードを逐次識別し、かつ所定の適応制御に基づいて可変減衰器４２、４７と可変移相器４４、４８とにそれぞれ設定されるべき新たな減衰量ａｔｔed、ａｔｔesと移相量φed、φesとを求める度に、下記の処理を行う。
【００６５】
・これらの減衰量ａｔｔed、ａｔｔesおよび移相量φed、φesと、上述した特定のレコードの対応するフィールドに格納されている減衰量ＡＴＴed、ＡＴＴesおよび移相量Φed、Φesとに対して下式で示される偏差δａed、δφed 、δes、δφesがそれぞれ規定の上限値th1、th2、th3、th4（ここでは、簡単のため、何れも正数であると仮定する。）以下であるか否かの判別を行う（図１０(1) ）。
【００６６】
δａed＝｜ａｔｔed−ＡＴＴed｜
δφed＝｜ａｔｔed−ＡＴＴed｜
δａes＝｜φes−Φes｜
δφes＝｜φes−Φes｜
・この判別の結果が偽である場合に限って、上述した新たな減衰量ａｔｔed、ａｔｔesと移相量φed、φesに代えて、上述した特定のレコードの対応するフィールドに格納されている減衰量ＡＴＴed、ＡＴＴesおよび移相量Φed、Φesをそれぞれ可変減衰器４２、４７および可変移相器４４、４８に設定する（図１０(2)）。
【００６７】
すなわち、適応制御の下で可変減衰器４２、４７および可変移相器４４、４８にそれぞれ設定されるべき減衰量ａｔｔed、ａｔｔesおよび移相量φed、φesの組み合わせは、初期値テーブル２１Ｒ（３１Ｒ）に予め格納された好適な値の組み合わせに対する偏差δａed、δφed 、δａes、δφesが許容されない程度に大きい場合（図１１(1)）には、その好適な値の組み合わせで速やかに置換される（図１１(2)）。
【００６８】
このように本実施形態によれば、下記の何れの場合であっても、誤差検出ループおよび誤差除去ループは、確度高く、かつ速やかに定常状態に移行する（図１１(3)）ことができる。
・入力される主信号のレベルの急激な変化、環境条件の変化、経年その他に起因して定常状態を維持できなくなった場合
・可変減衰器４２の減衰度と可変移相器４４の移相量とに対する「歪み相殺信号に含まれる主信号の成分のレベル（検波器５０によって検出される。）」の極小点の内、好適ではない極小点に対応する値（図１２(1)）に、これらの減衰度および移相量（誤差検出ループの伝達特性）が収束した場合
・可変減衰器４７の減衰度と可変移相器４８の移相量とに対する「誤差除去ループを介して得られる信号に含まれるパイロット信号の成分のレベル（パイロット信号検出部５１によって検出される。）」の極小点の内、好適ではない極小点に対応する値（図１２(1)）にこれらの減衰度および移相量（誤差除去ループの伝達特定）が収束した場合
したがって、総合的な直線性が安定に、かつ確度高く維持される。
【００６９】
なお、本実施形態では、上述した判別は、誤差検出ループと誤差除去ループとの双方について一括して行われている。
しかし、本発明はこのような構成に限定されず、上述した判別と、その判別の結果が偽である場合に行われるべき処理とは、誤差検出ループ（可変減衰器４２および可変移相器４４の対）と誤差除去ループ（可変減衰器４７および可変移相器４８の対）とに関して個別に行われてもよい。
【００７０】
以下、本発明の第四の実施形態について説明する。
本実施形態と、既述の第一の実施形態との構成の主要な相違点は、制御部２１に代えて制御部３１Ｂが備えられた点にある。
図１３は、本発明の第四および第五の実施形態の動作フローチャートである。
以下、図３および図１３を参照して本実施形態の動作を説明する。
【００７１】
本実施形態の特徴は、制御部３１Ｂが行う下記の処理の手順にある。
制御部３１Ｂは、既述の初期化処理を完了すると、下記の処理(1)〜(7)を行う。
(1) 増幅器４５で発生する歪みのレベルが所定の閾値を下回る程度に小さくなる値に、可変減衰器４１の減衰量をレベル検出部２２によって検出された主信号のレベルに応じて設定する（図１３(1)）。
【００７２】
(2) 可変移相器４４の移相量を規定の暫定的な値（ここでは、簡単のため「８０Ｈ」であると仮定する。）に設定し（図１３(2)）、かつ可変減衰器４２の減 衰量をスキャン（例えば、「００Ｈ」ないし「ＦＦＨ」に順次可変する。）こ とによって、歪み相殺信号に含まれる主信号の成分のレベル（検波器５０によ って検出される。）が最小となるその減衰量の値ＡＴＴedを求める（図１３ (3)）。
【００７３】
(3) 可変減衰器４２の減衰量を規定の暫定的な値（ここでは、簡単のため「８０Ｈ」であると仮定する。）に設定し（図１３(4)）、かつ可変移相器４４の移 相量をスキャン（例えば、「００Ｈ」ないし「ＦＦＨ」に順次可変する。）こ とによって、歪み相殺信号に含まれる主信号の成分のレベル（検波器５０によ って検出される。）が最小となるその移相量の値Φedを求める（図１３(5) ） 。
【００７４】
(4) 可変移相器４８の移相量を規定の暫定的な値（ここでは、簡単のため「８０Ｈ」であると仮定する。）に設定し（図１３(6)）、かつ可変減衰器４７の減 衰量をスキャン（例えば、「００Ｈ」ないし「ＦＦＨ」に順次可変する。）こ とによって、パイロット信号検出部５１によって検出されるパイロット信号の レベルが最小となるその減衰量の値ＡＴＴesを求める（図１３(7)）。
【００７５】
(5) 可変減衰器４７の減衰量を規定の暫定的な値（ここでは、簡単のため「８０Ｈ」であると仮定する。）に設定し（図１３(8)）、かつ可変移相器４８の移 相量をスキャン（例えば、「００Ｈ」ないし「ＦＦＨ」に順次可変する。）こ とによって、パイロット信号検出部５１によって検出されるパイロット信号の レベルがが最小となるその移相量の値Φesを求める（図１３(9)）。
【００７６】
(6) これらの値ＡＴＴed、ＡＴＴes、Φed、Φesをそれぞれ可変減衰器４２、４７の減衰量の初期値と、可変移相器４４、４８の移相量の初期値として適用する（図１３(10)）。
(7) 可変減衰器４１の減衰量を送信電力制御やチャネル制御の下で決定された値に設定する（図１３(11)。
【００７７】
すなわち、可変減衰器４２、４７の減衰量の初期値および可変移相器４４、４８の移相量の初期値とは、何れも始動時に制御部３１Ｂの主導の下で行われる処理の過程で適宜求められ、かつ設定される。
したがって、環境条件の変動や経年に応じて特性が変化しても、既述の初期値テーブル２１Ｒ、３１Ｒが備えられることなく、誤差検出ループおよび誤差除去ループの双方は速やかに定常状態に移行する。
【００７８】
以下、本発明の第五の実施形態について説明する。
本実施形態と上述した第四の実施形態との主な相違点は、上述した第四の実施形態と同様にして求められた既述の値ＡＴＴed、ＡＴＴes、Φed、Φesが下記の通りに制御部３１Ｂによって補正された後に初期値として適用される点にある。制御部３１Ｂの主記憶の記憶領域には、図１４に示すように、下記の各値が格納されたフィールドからなるレコードの集合として構成された第一の補正値テーブル３３が配置される。
【００７９】
・可変減衰器４１に先行して設定された減衰量と、後述するように送信電力制御やチャネル制御の下でその可変減衰器４１に設定されるべき減衰量との差（以下、「差分減衰量」という。）
・上述した差分減衰量に応じて既述の値ＡＴＴed、ＡＴＴes、Φed、Φesの補正にそれぞれ適用されるべき補正値Δａed、Δａes、Δφed 、Δφesまた、制御部３１Ｂの主記憶の記憶領域には、図１５に示すように、下記の各値が予め格納されたフィールドからなるレコードの集合として構成された第二の補正値テーブル３４が配置される。
【００８０】
・通常状態において可変減衰器４１に与えられる主信号のレベル（以下、「定格値」という。）と、始動時にその可変限定器４１の前段からこの可変減衰器４１に与えられる主信号のレベルとの差（以下、「差分レベル」という。）
・上述した差分レベルに応じて既述の値ＡＴＴed、ＡＴＴes、Φed、Φes の補正に適用されるべき補正値Δａ^ed、Δａ^es、Δφ^ed 、Δφ^es
なお、上述した補正値Δａed、Δａes、Δφed 、Δφes、Δａ^ed、Δａ^es、Δφ^ed 、Δφ^esについては、何れも実測あるいは理論に基づいて予め求められ、かつ８ビット長の２進数（負数である場合には、「２の補数」として表される。）として与えられると仮定する。
【００８１】
制御部３１Ｂは、既述の第四の実施形態と同様にして上述した値ＡＴＴed、ＡＴＴes、Φed、Φesを求めた（図１３(1)〜(9)）後には、下記の手順に基づいて可変減衰器４２、４７に設定されるべき減衰量の初期値と可変移相器４４、４８に設定されるべき移相量の初期値とを算出する。
(1) チャネル制御や送信電力制御の下で可変減衰器４１に与えられるべき減衰量を特定し、その減衰量とその可変減衰器４１に先行して設定されていた減衰量との差をとることによって差分減衰量を求める。
【００８２】
(2) チャネル制御や送信電力制御の下で可変減衰器４１の前段からその可変減衰器４１に与えられるべき主信号のレベルを特定し、そのレベルと先行してこの可変減衰器４１に与えられていた主信号のレベルとの差をとることによって差分レベルを求める。
(3) 第一の補正値テーブル３２のレコードの内、「差分減衰量」フィールドの値が上述した差分減衰量に所定の精度で等しいレコードを特定し、そのレコードの各フィールドに格納された補正値Δａed、Δφed 、Δａes、Δφesを求める 。
【００８３】
(4) 第二の補正値テーブル３３のレコードの内、「差分レベル」フィールドの値が上述した差分レベルに所定の精度で等しいレコードを特定し、そのレコードの各フィールドに格納された補正値Δａ^ed、Δφ^ed 、Δａ^es、Δφ^esを求める。
(5) 下式で示される算術演算を行うことによって、初期値ＡＴＴied、ＡＴＴies 、Φied、Φiesを算出する。
【００８４】
ＡＴＴied＝ＡＴＴed＋Δａed＋Δａ^ed
ＡＴＴies＝ＡＴＴes＋Δφes＋Δφ^es
Φied＝Φed＋Δａed＋Δａ^ed
Φies＝Φes＋Δφes＋Δφ^es
(6) これらの初期値ＡＴＴied、ＡＴＴies 、Φied、Φiesを可変減衰器４２、４７の減衰量の初期値および可変移相器４４、４８の移相量の初期値としてそれぞれ適用する。
【００８５】
すなわち、可変減衰器４２、４７の減衰量および可変移相器４４、４８の移相量の初期値は、始動後に実際に主増幅器４５に入力される主信号のレベルに適合した値に自動的に補正される（図１３(a)）。
したがって、本実施形態によれば、誤差検出ループおよび誤差除去ループは、何れも始動時に既述の第四の実施形態に比べて速やかに、かつ精度よく定常状態に移行することができる。
【００８６】
なお、本実施形態には、第二の補正値テーブル３３が備えられている。
しかし、本発明はこのような構成に限定されず、例えば、可変減衰器４１の前段からその可変減衰器４１に与えられる主信号のレベルが始動時から一定の値に保たれる場合には、上述した第一の補正値テーブル３２の参照によって得られた補正値のみが適用されてもよい。
【００８７】
以下、図３を参照して本発明の第六の実施形態の動作を説明する。
本実施形態と既述の第一ないし第五の実施形態との主な相違点は、制御部２１、３１、３１Ａ、３１Ｂが下記の処理を併せて行う点にある。
制御部２１、３１、３１Ａ、３１Ｂには、主増幅器４５で発生する歪みの成分が無視される程度に小さな値となる主信号の最大のレベルが既知の閾値として予め与えられる。
【００８８】
制御部２１、３１、３１Ａ、３１Ｂは、初期化処理を完了すると、レベル検出部２２によって検出された主信号のレベルと上述した閾値とを比較し、前者が後者を下回る期間には、減衰器５３に最大の減衰量を設定し、あるいはパイロット信号生成部５２の稼働を停止させることによって、歪み抽出ループに対するパイロット信号の注入を規制する。
【００８９】
また、制御部２１、３１、３１Ａ、３１Ｂは、レベル検出部２２によって検出された主信号のレベルが上述した閾値を上回る期間には、歪み抽出ループに対するパイロット信号の注入を許容する。
すなわち、主増幅器４５の入出力特性が線形と見なされる程度にその主信号に入力される主信号のレベルが小さい場合には、パイロット信号生成部５２で消費される電力と、入力される主信号にパイロット信号が重畳されているためにこの主増幅器４５で無用に消費される電力が節減され、かつパイロット信号検出部５１の出力端にこのようなパイロット信号が漏れ出ることに起因するスプリアスの増加が回避される。
【００９０】
したがって、本実施形態によれば、ランニングコストの削減に併せて、伝送品質の向上が図られる。
なお、本実施形態では、主増幅器４５に入力される主信号のレベルが閾値を下回るか否かの判別が制御部２１、３１、３１Ａ、３１Ｂによって行われている。しかし、本発明はこのような構成に限定されず、例えば、チャネル制御の手順や送信電力制御の結果に基づいてこのような判別の結果に等価な二値情報が外部から与えられる場合には、誤差検出ループに対するパイロット信号の注入の要否は、その二値情報の論理値に基づいて直接行われ、あるいは制御部２１、３１、３１Ａ、３１Ｂを介して行われてもよい。
【００９１】
さらに、このような誤差検出ループに対するパイロット信号の注入については、例えば、図３、図６および図８に点線で示すように、制御部２１、３１、３１Ａ、３１Ｂに接続された情報端末等を介して操作者が与える指令に応じて適宜規制されあるいは開始されることによって、保守や運用の過程で精度よく行われるべきスプリアスの計測や確認の効率化が図られてもよい。
【００９２】
また、上述した各実施形態では、ＣＤＭＡ方式の移動通信システムにおいてセクタゾーンを形成する無線基地局に搭載され、かつ（ｎ＋１）予備方式に基づいて冗長に構成された電力増幅器に本発明が適用されている。
しかし、本発明は、このような無線基地局に限定されず、始動時や稼働条件の急激な変化に柔軟に、かつ高速に応答すると共に、高い直線性が安定に保たれることが要求される機器であれば、増幅されるべき信号の周波数帯、占有帯域幅、その信号の送受信に適用される変復調方式の如何にかかわらず、如何なる機器やシステムに対する適用も可能である。
【００９３】
さらに、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲において、多様な形態による実施形態が可能であり、かつ構成装置の一部もしくは全てに如何なる改良が施されてもよい。
以下、上述した各実施形態に開示された発明の構成を階層的・多面的に整理し、かつ付記項として順次列記する。
【００９４】
（付記１） 既知の周波数のパイロット信号が重畳された主信号を増幅し、かつフィードフォワード法に基づいて直線性が維持される増幅手段１１と、
前記増幅手段１１に含まれる誤差除去ループ１２の出力端で歪みの成分として含まれる前記パイロット信号の成分を抽出するモニタ手段１４と、
前記誤差除去ループ１２と前記増幅手段１１に含まれる誤差検出ループ１３との好適な伝達特性が予め与えられ、かつ始動時にこれらの好適な伝達特性を適用し、かつ前記モニタ手段１４によって抽出されたパイロット信号のレベルを最小とする適用制御の下でこれらの伝達特性を更新する制御手段１５と
を備えたことを特徴とする線形増幅器。
【００９５】
（付記２） 既知の周波数のパイロット信号が重畳された主信号を増幅し、かつフィードフォワード法に基づいて直線性が維持される増幅手段１１と、
前記増幅手段１１に含まれる誤差除去ループ１２の出力端で歪みの成分として含まれる前記パイロット信号の成分を抽出するモニタ手段１４と、
前記誤差除去ループ１２と前記増幅手段１１に含まれる誤差検出ループ１３との好適な伝達特性が予め与えられ、かつ前記増幅手段１１に入力され、もしくはその増幅手段１１によって出力された主信号のレベルの変化率が所定の閾値を超えたときに、これらの好適な伝達特性を適用し、かつ前記モニタ手段１４によって抽出されたパイロット信号のレベルを最小とする適応制御の下でこれらの伝達特性を更新する制御手段１５Ａと
を備えたことを特徴とする線形増幅器。
【００９６】
（付記３） 付記１または付記２に記載の線形増幅器において、
前記制御手段１５、１５Ａは、
前記更新された伝達特性の内、前記誤差除去ループ１２と前記誤差検出ループ１３との好適な伝達特性を記録し、かつ前記予め与えられた好適な伝達特性として適用する
ことを特徴とする線形増幅器。
【００９７】
（付記４） 付記１または付記２に記載の線形増幅器において、
前記誤差検出ループ１３に入力される主信号と、前記誤差除去ループ１２を介して得られる主信号との双方もしくは何れか一方のレベルを監視するレベル監視手段１６と、
前記主信号のレベルに応じて前記誤差検出ループ１３と前記誤差除去ループ１２に設定されるべき伝達特性が格納された記憶手段１７を備え、
前記制御手段１５、１５Ａは、
前記誤差検出ループ１３と前記誤差除去ループ１２との双方もしくは何れか一方の好適な伝達特性として、前記レベル監視手段１６によって監視されたレベルに対応して前記記憶手段１７に格納された伝達特性を適用する
ことを特徴とする線形増幅器。
【００９８】
（付記５） 付記４に記載の線形増幅器において、
前記制御手段１５、１５Ａは、
前記更新された伝達特性の内、前記誤差検出ループ１３と前記誤差除去ループ１２との好適な伝達特性をレベル監視手段１６によって監視されたレベルに対応付けて前記記憶手段１７に格納する
ことを特徴とする線形増幅器。
【００９９】
（付記６） 付記１または付記２に記載の線形増幅器において、
前記増幅手段１１またはその増幅手段１１に熱的に結合する箇所の温度を監視する温度監視手段１８と、
前記温度に応じて前記誤差検出ループ１３と前記誤差除去ループ１２に設定されるべき伝達特性が格納された記憶手段１７Ａを備え、
前記制御手段１５、１５Ａは、
前記誤差検出ループ１３と前記誤差除去ループ１２との双方もしくは何れか一方の好適な伝達特性として、前記温度監視手段１８によって監視された温度に対応して前記記憶手段１７Ａに格納された伝達特性を適用する
ことを特徴とする線形増幅器。
【０１００】
（付記７） 付記６に記載の線形増幅器において、
前記制御手段１５、１５Ａは、
前記更新された伝達特性の内、前記誤差検出ループ１３と前記誤差除去ループ１２との好適な伝達特性を温度監視手段１８によって監視されたレベルに対応付けて前記記憶手段１７Ａに格納する
ことを特徴とする線形増幅器。
【０１０１】
（付記８） 付記１ないし付記７の何れか１項に記載の線形増幅器において、
前記制御手段１５、１５Ａは、
更新されるべき新たな伝達特性の前記好適な伝達特性に対する偏差が規定の上限値を超えるときに、その新たな伝達特性に代えてこの好適な伝送特性を適用する
ことを特徴とする線形増幅器。
【０１０２】
（付記９） 付記１ないし付記８の何れか１項に記載の線形増幅器において、
前記制御手段１５、１５Ａは、
始動時に、相互相関が小さく、かつ前記誤差検出ループ１３と前記誤差除去ループ１２との伝達特性を与える複数の項目の個々の初期値を他の項目の値を規定値に固定しつつスキャンすることによって、前記モニタ手段１４によって抽出されるパイロット信号のレベルが最小となる値として求め、これらの初期値の組み合わせを好適な伝達特性として適用する
ことを特徴とする線形増幅器。
【０１０３】
（付記１０） 付記９に記載の線形増幅器において、
前記制御手段１５、１５Ａによって前記複数の項目の個々の初期値が求められる期間に、前記主信号のレベルを前記増幅手段１１で発生する歪みが軽減される小さな値に設定するレベル調整手段１９を備えた
ことを特徴とする線形増幅器。
【０１０４】
（付記１１） 付記９または付記１０に記載の線形増幅器において、
前記制御手段１５、１５Ａによって前記複数の項目の個々の初期値が求められる期間に、前記主信号のレベルが前記増幅手段１１で発生する歪みが軽減される小さな値に設定される
ことを特徴とする線形増幅器。
【０１０５】
（付記１２） 付記１０または付記１１に記載の線形増幅器において、
前記制御手段１５、１５Ａによって前記複数の項目の個々の初期値が求められる期間と、その期間の経過後とにそれぞれ前記増幅手段１１が増幅する主信号に伴い得るレベルの差と、これらのレベルの差とこの増幅手段１１の特性とに応じて個別に生じる前記誤差検出ループ１３と前記誤差除去ループ１２との伝達特性の誤差の補正に供される補正値が予め格納された補正値記憶手段２０を備え、
前記制御手段１５、１５Ａは、
前記レベルの差の実際の値に対応して前記補正値記憶手段２０に格納された補正値で前記複数の項目の初期値を補正する
ことを特徴とする線形増幅器。
【０１０６】
（付記１３） 入力された主信号に既知の周波数のパイロット信号を重畳するパイロット信号重畳手段１０と、
前記パイロット信号重畳手段１０によって前記パイロット信号が重畳された主信号を増幅し、かつ出力端に得られるそのパイロット信号の成分を最小とする適応制御の下でフィードフォワード法に基づいて直線性を維持する増幅手段１１Ａと、
前記入力された主信号のレベルを監視するレベル監視手段１６Ａと、
前記レベル監視手段１６Ａによって監視された主信号のレベルが規定の下限値を下回る期間に、前記パイロット信号重畳手段１０によって行われるパイロット信号の重畳を規制する制御手段１５Ｂと
を備えたことを特徴とする線形増幅器。
【０１０７】
（付記１４） 入力された主信号に既知の周波数のパイロット信号を重畳するパイロット信号重畳手段１０と、
前記パイロット信号重畳手段１０によって前記パイロット信号が重畳された主信号を増幅し、かつ出力端に得られるそのパイロット信号の成分を最小とする適応制御の下でフィードフォワード法に基づいて直線性を維持する増幅手段１１Ａと、
前記入力された主信号のレベルが規定の下限値を下回る期間を示す通知に応じてその期間に、前記パイロット信号重畳手段１０によって行われるパイロット信号の重畳を規制する制御手段１５Ｃと
を備えたことを特徴とする線形増幅器。
【０１０８】
【発明の効果】
上述したように請求項１に記載の発明では、始動の直後から確度高く直線性が保たれる。
また、請求項２に記載の発明では、始動の高速化が確度高く達成され、かつ規定の性能が安定に維持される。
さらに、請求項１および請求項２に記載の発明の下位概念の技術では、ランニングコストの削減と性能の向上とが図られる。
【０１０９】
また、請求項１に記載の発明の下位概念の発明では、環境条件の変化や経年に応じて生じ得る特性の変動に対する柔軟な適応が可能となり、かつ直線性が高く維持される。
さらに、請求項１に記載の発明に関連した第一の発明では、特性の変化や偏差に対する柔軟な適応が可能となり、かつ直線性が高く維持される。
【０１１０】
また、請求項１に記載の発明に関連した第二の発明と請求項１ないし請求項２に記載の発明に関連した第一の発明とでは、環境条件の変化や経年に応じて生じ得る特性の変動に対する柔軟な適応が可能となり、かつ直線性が高く維持される。
さらに、請求項１に記載の発明に関連した第三の発明では、環境条件の変化に柔軟に適応しつつ直線性が高く保たれる。
【０１１１】
また、請求項１ないし請求項２に記載の発明に関連した第二の発明では、直線性が安定に、高く維持される。
さらに、請求項１ないし請求項２に記載の発明に関連した第三および第四の発明では、性能が安定に維持される。
また、請求項１ないし請求項２に記載の発明に関連した第五の発明では、多様なレベルダイヤグラムの機器に対する柔軟な適応が可能となる。
【０１１２】
したがって、本発明にかかわる線形増幅器が搭載された機器では、コストの削減に併せて、総合的な信頼性の向上が図られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる第一の線形増幅器の原理ブロック図である。
【図２】本発明にかかる第二の線形増幅器の原理ブロック図である。
【図３】本発明の第一ないし第六の実施形態を示す図である。
【図４】本発明の第一の実施形態の動作フローチャートである。
【図５】本発明の第一の実施形態における初期値テーブルの構成を示す図である。
【図６】本発明の第一ないし第六の実施形態の他の構成を示す図である。
【図７】本発明の第二の実施形態の動作フローチャートである。
【図８】本発明の第二の実施形態の他の構成を示す図である。
【図９】図８に示す実施形態に適用されるべき初期値テーブルの他の構成を示す図である。
【図１０】本発明の第三の実施形態の動作フローチャートである。
【図１１】本発明の第三の実施形態の動作を説明する図(1) である。
【図１２】本発明の第三の実施形態の動作を説明する図(2) である。
【図１３】本発明の第四および第五の実施形態の動作フローチャートである。
【図１４】本発明の第四の実施形態に適用されるべき第一の補正値テーブルの構成を示す図(1) である。
【図１５】本発明の第四の実施形態に適用されるべき第二の補正値テーブルの構成を示す図(2) である。
【図１６】フィードフォワード法が適用された電力増幅器の構成例を示す図である。
【図１７】従来例における制御部の動作フローチャートである。
【符号の説明】
１０ パイロット信号重畳手段
１１，１１Ａ 増幅手段
１２ 誤差除去ループ
１３ 誤差検出ループ
１４ モニタ手段
１５，１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ 制御手段
１６，１６Ａ レベル監視手段
１７，１７Ａ 記憶手段
１８ 温度監視手段
１９ レベル調整手段
２０ 補正値記憶手段
２１，３１，３１Ａ，３１Ｂ，５４ 制御部
２２ レベル検出部
２１Ｒ，３１Ｒ 補正値テーブル
３２ 温度検出部
３３ 第一の補正値テーブル
３４ 第二の補正値テーブル
４１，４２，４７，５３ 可変減衰器
４３ 遅延部
４４，４８ 可変移相器
４５ 主増幅器
４６ 減衰器
４９ 補助増幅器
５０ 検波器
５１ パイロット信号検出部
５２ パイロット信号生成部
Claims (2)
- 既知の周波数のパイロット信号が重畳された主信号を増幅し、かつフィードフォワードが適用される増幅手段と、
前記増幅手段に含まれる誤差除去ループの出力信号に含まれる前記パイロット信号の成分を抽出するモニタ手段と、
前記モニタ手段によって抽出された前記パイロット信号のレベルを最小とする適応制御により、前記増幅手段に含まれる前記誤差除去ループに与える伝達特性、又は、前記増幅手段に含まれる誤差検出ループに与える伝達特性を更新し、更新された値の変化の度合いに応じて、前記適応制御により該伝達特性の更新を続けるか、伝達特性の候補から選んだ伝達特性を設定するかを選択する制御手段と、
を備えたことを特徴とする線形増幅器。 - 請求項１に記載の線形増幅器において、
前記制御手段は、始動時に、相互相関が小さく、かつ前記誤差検出ループと前記誤差除去ループとの伝達特性を与える複数の項目の個々の初期値を他の項目の値を規定値に固定しつつスキャンすることによって、前記モニタ手段によって抽出されるパイロット信号のレベルが最小となる値として求め、これらの初期値の組み合わせを前記伝達特性として適用することを特徴とする線形増幅器。
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