JP5603785B2 - 増幅装置 - Google Patents

Description

本発明は、増幅装置に関し、特に、例えば、歪補償機能付き又はそのような機能が無いＥＴ増幅器において、効果的に、振幅対電源電圧特性を適応的に制御する増幅装置に関する。

電力増幅器には、低非線形歪、高効率化及び広帯域化が求められる。
現在は、ドハティ増幅器で高効率化し、ＤＰＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｒｅ−Ｄｉｓｔｏｒｔｅｒ）で歪補償を行う方法が一般的である。
例えば、第３世代以降の携帯電話では、ＷＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式やＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）方式などのように、大きなＰＡＰＲ（Ｐｅａｋ ｔｏ Ａｖｅｒａｇｅ Ｐｏｗｅｒ Ｒａｔｉｏ）を持つ信号が用いられ、システムの帯域幅は数十ＭＨｚである。

第４世代には更に広帯域な信号が用いられるが、ドハティ増幅器では、ＰＡＰＲに応じたバックオフが必要であるため高効率化に限界がある。また、１／４波長線路を用いた負荷変調を行うため広帯域化が困難である。

そこで、増幅する信号の振幅に応じて増幅器の電源電圧を制御することによって、常に飽和に近い状態で動作させる方式が研究されている。このような方式を用いると、理想的にはバックオフは不要となるため高効率化を実現することができ、また、増幅する信号の周波数に依存しないため広帯域化を実現することができる。このような方式の代表的な技術として、ＥＴ（Ｅｎｖｅｌｏｐｅ Ｔｒａｃｋｉｎｇ）やＥＥＲ（Ｅｎｖｅｌｏｐｅ Ｅｌｉｍｉｎａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ）が挙げられる。

図１０には、アナログ方式のＥＴ増幅器（ＥＴ方式の増幅器）の構成例を示してある。
本例のＥＴ増幅器は、電力増幅部（ＰＡ：Ｐｏｗｅｒ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）１０１、振幅検出部１０２、ＰＡ電源部１０３を備えている。
本例のＥＴ増幅器において行われる動作の例を示す。
入力信号は、ＣＤＭＡ信号やＯＦＤＭ信号などのように大きなＰＡＰＲを持つ変調信号を無線周波数（ＲＦ：Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）の搬送波に乗せたＲＦ信号である。

振幅検出部１０２では、入力信号が入力され、その振幅を検出する。ＰＡ電源部１０３では、検出された振幅の大きさに応じて、電力増幅部１０１に与える電源電圧の大きさを制御する。電力増幅部１０１では、入力信号が入力され、その電力を増幅して出力信号（増幅信号）を出力する。このとき、電力増幅部１０１で入力信号の振幅に対応した電源が供給されるように、電力増幅部１０１の入力側又は電源供給側に、適宜、遅延回路（図示せず）を挿入して時間調整が行われる。

これを実施する一例としては、振幅検出部１０２にはダイオード検波器を用い、ＰＡ電源部１０３にはＤ級増幅器を用い、電力増幅部１０１には電界効果トランジスタ（ＦＥＴ：Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）やバイポーラトランジスタを用いる。その他、様々な公知の技術で実現することが可能である。

図１１には、従来方式とＥＴ方式との比較の一例を示してある。
図１１に示されるグラフにおいて、横軸は時間（Ｔｉｍｅ）を表しており、縦軸は増幅器の一例としてＦＥＴに印加するドレイン電圧（ＶＤＤ）を表している。
従来方式（Ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ）では、最大電力に合わせた固定の電源電圧（Ｆｉｘｅｄ ＶＤＤ）を印加していたのに対して、ＥＴ方式では、入力信号の振幅（図１１で点線で示されるＥｎｖｅｌｏｐｅ）に応じた電源電圧を印加して常に飽和に近い状態で増幅器を動作させる。
従って、ＥＴ方式では従来方式と比べて、図１１で色付き部分の供給電圧を低減することができ、すなわち、電力増幅部１０１への供給電力を低減することができるため、高効率となる。

上述したＥＴ方式の例はアナログ信号に対する実現方法であったが、次に、デジタル信号に対する実現方法を示す。
図１２には、デジタル方式のＥＴ増幅器の構成例を示してある。
本例のＥＴ増幅器は、複素信号のＩ成分に対応したＤ／Ａ（Ｄｉｇｉｔａｌ ｔｏ Ａｎａｌｏｇ）変換器１１１、複素信号のＱ成分に対応したＤ／Ａ変換器１１２、直交変調部１１３、電力増幅部（ＰＡ）１１４、振幅検出部１１５、Ｄ／Ａ変換器１１６、ＰＡ電源部１１７を備えている。

ここで、本例のデジタル方式のＥＴ増幅器において、振幅検出部１１５とＰＡ電源部１１７と電力増幅部１１４は、図１０に示されるアナログ方式のＥＴ増幅器の対応する処理部と同様な機能を有している。
また、本例のデジタル方式のＥＴ増幅器では、アナログ方式との違いとして、３個のＤ／Ａ変換器１１１、１１２、１１６と直交変調部１１３を備えている。

本例のＥＴ増幅器において行われる動作の例を示す。
入力信号はＩ相（Ｉ成分）Ｉ（ｔ）及びＱ相（Ｑ成分）Ｑ（ｔ）からなるデジタル信号である。Ｉ（ｔ）、Ｑ（ｔ）は時間（時刻）ｔの関数である。
振幅検出部１１５は、デジタル部に備えられ、入力信号Ｉ（ｔ）、Ｑ（ｔ）に基づいて、（式１）により、瞬時振幅Ｅｎｖ（ｔ）を求める。Ｅｎｖ（ｔ）は時間ｔの関数である。

振幅検出部１１５からの出力信号（瞬時振幅Ｅｎｖ（ｔ）に対応した信号）が、Ｄ／Ａ変換器１１６によりデジタル信号からアナログ信号へ変換されて、ＰＡ電源部１１７に入力される。
ＰＡ電源部１１７は、図１０に示されるアナログ方式の場合と等しい処理を行う。

また、入力信号Ｉ（ｔ）、Ｑ（ｔ）は２個のＤ／Ａ変換器１１１、１１２によりデジタル信号からアナログ信号へ変換され、当該変換後の信号について直交変調部１１３により直交変調が行われ、当該直交変調結果の信号が電力増幅部１１４によりその電力を増幅される。
なお、無線周波数によっては、通常、図示していないが周波数変換器（アップコンバータ）が用いられ、例えば、直交変調部１１３と電力増幅部１１４との間に周波数変換器（アップコンバータ）が備えられる。

特開２００４−１０４１９４号公報

図１３には、歪補償機能付きのＥＴ増幅器の構成例を示してある。
本例の歪補償機能付きＥＴ増幅器は、複素信号のＩ成分に対応したＤ／Ａ変換器２０１、複素信号のＱ成分に対応したＤ／Ａ変換器２０２、直交変調部２０３、電力増幅部（ＰＡ）２０４、電源制御部２０５、Ｄ／Ａ変換器２０６、ＰＡ電源部２０７、ＤＰＤ部２１１、Ａ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ ｔｏ Ｄｉｇｉｔａｌ）変換器２１２、ＤＰＤ制御部２１３を備えている。

本例の歪補償機能付きＥＴ増幅器において行われる動作の例を示す。
入力信号はＩ相（Ｉ成分）Ｉ（ｔ）及びＱ相（Ｑ成分）Ｑ（ｔ）からなるデジタル信号である。Ｉ（ｔ）、Ｑ（ｔ）は時間ｔの関数である。
電源制御部２０５は、入力信号Ｉ（ｔ）、Ｑ（ｔ）の振幅（瞬時振幅Ｅｎｖ（ｔ））を（式１）により検出し、検出した振幅に応じて電力増幅部２０４に与える電源電圧に対する電源制御値を出力する。
ここで、電源制御部２０５は、例えば、振幅に応じた電源電圧の値（電源制御値）をメモリに保存しておくテーブル（例えば、ＬＵＴ：Ｌｏｏｋ−Ｕｐ Ｔａｂｌｅ）を設けて当該テーブルの内容に基づいて電源制御値を出力する機能を備えることや、或いは、電源電圧の値（電源制御値）を振幅の関数として保持してサンプル毎に電源制御値を計算して出力する機能を備えることなどによって実現することができ、この場合、電源電圧は、例えば、ＥＴ方式で電力効率が大きくなるように設計する。

図１４には、振幅と電源制御値との対応付けの一例を示してある。
図１４に示されるグラフにおいて、横軸は振幅を表しており、縦軸は電源制御値を表している。
例えば、振幅が大きい場合には電源電圧を大きくし、振幅が小さい場合には電源電圧を小さくする特性によって、図１０に示されるＥＴ増幅器のような動作が実現される。
なお、本例では、電源制御値が大きくなると電源電圧が大きくなり、電源制御値が小さくなると電源電圧が小さくなるように構成されているとする。

電源制御部２０５から出力された電源制御値は、Ｄ／Ａ変換器２０６によりデジタル信号からアナログ信号へ変換されて、ＰＡ電源部２０７に送られる。
ＰＡ電源部２０７では、入力された電源制御値に応じて、電力増幅部２０４に与える電源電圧の大きさを制御する。

ＤＰＤ部２１１は、入力信号Ｉ（ｔ）、Ｑ（ｔ）に対して、電力増幅部２０４のＡＭ／ＡＭ特性及びＡＭ／ＰＭ特性の逆特性を与えることによって、電力増幅部２０４の非線形歪を補償する。
ここで、ＤＰＤ部２１１は、様々な公知の技術によって実現することができ、また、近年ではメモリ効果を補償する技術も搭載されている。

ＤＰＤ部２１１からの出力信号Ｉ’（ｔ）、Ｑ’（ｔ）はＤ／Ａ変換器２０１、２０２によりデジタル信号からアナログ信号へ変換されて、当該変換後の信号について直交変調部２０３により直交変調が行われ、当該直交変調結果の信号が電力増幅部２０４によりその電力を増幅される。

このとき、電力増幅部２０４で入力信号の振幅に対応した電源が供給されるように、電力増幅部２０４の入力側又は電源供給側に、適宜、遅延回路（図示せず）を挿入して時間調整が行われる。
なお、無線周波数によっては、通常、図示していないが周波数変換器（アップコンバータ）が用いられ、例えば、直交変調部２０３と電力増幅部２０４との間に周波数変換器（アップコンバータ）が備えられる。

電力増幅部２０４からの出力信号（増幅信号）の一部が、方向性結合器などによって取得されて、フィードバック信号Ｆｂ（ｔ）として帰還され、Ａ／Ｄ変換器２１２によりアナログ信号からデジタル信号へ変換されて、ＤＰＤ制御部２１３に入力される。Ｆｂ（ｔ）は時間ｔの関数である。
なお、無線周波数によっては、通常、図示していないが周波数変換器（ダウンコンバータ）が用いられ、例えば、電力増幅部２０４とＡ／Ｄ変換器２１２との間に周波数変換器（ダウンコンバータ）が備えられる。
ＤＰＤ制御部２１３は、入力されたフィードバック信号とメモリ等に記憶しておいた入力信号とを比較して、例えば、温度変化や経年変化などで歪補償性能が劣化しないように、ＤＰＤ部２１１（例えば、その歪補償の特性）を適応的に制御する。
なお、ＤＰＤ制御部２１３は、例えば、様々な公知の技術によって実現することができる。

しかしながら、上記のような歪補償機能付きＥＴ増幅器では、電源制御部２０５の振幅対電源電圧特性を設計するにあたり、電力効率を大きくするために電源電圧を小さくしすぎると、電力増幅部２０４がより深い飽和領域で動作することになり、歪補償能力の限界を超えてしまって、非線形歪が関係する品質規格（例えば、ＡＣＬＲ（Ａｄｊａｃｅｎｔ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｌｅａｋａｇｅ ｐｏｗｅｒ Ｒａｔｉｏ）や、ＥＶＭ（Ｅｒｒｏｒ Ｖｅｃｔｏｒ Ｍａｇｎｉｔｕｄｅ））を満足しないこととなってしまう。一方、品質規格を満足するように電源電圧を大きくして余裕を持たせると、電力効率が小さくなり無駄な電力を消費してしまうという問題がある。
このような実状から、品質規格を満たし、且つ、電力効率を大きくする（例えば、最大化する）技術の開発が期待されている。

また、別の問題について、携帯電話システムを例として説明する。
基地局については、他のシステムの干渉とならないように許容される帯域外輻射電力の規格や、また、移動局の回路規模を増大することなく通信品質を確保するために要求される規格が厳しい。一方、移動局については、電池の連続使用可能時間を長くするために、比較的に規格が緩和されている。すなわち、基地局では非線形歪を小さくすることを重視し、移動局では電力効率を重視する。

そこで、検討すると、例えば、非線形歪が関係する品質規格によって振幅対電源電圧特性を適応的に決定する方法があると、その都度設計する必要がないために開発効率が向上し、また、増幅素子の固体差の問題や固体調整に要する時間の問題が解消される、と考えられる。
また、従来においては、振幅対電源電圧特性を適応的に決定する方法の更なる開発が望まれていた。

本発明は、このような従来の事情に鑑み為されたもので、例えば、歪補償機能付き又はそのような機能が無いＥＴ増幅器において、効果的に、振幅対電源電圧特性を適応的に制御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。

上記目的を達成するため、本発明では、以下のような構成とした。
（構成例１）上位的な概念に係る構成例を示す。
本発明では、入力信号を増幅する増幅装置において、次のような構成とした。
すなわち、増幅手段が、前記入力信号を増幅する。増幅制御手段が、前記入力信号に基づいて、前記増幅手段への電源電圧を制御する。第１の検出手段が、前記入力信号と前記増幅手段により増幅された後の信号を帰還させた帰還信号との増幅率（又は、位相差）を検出する。第２の検出手段が、前記第１の検出手段により検出された増幅率（又は、位相差）について、前記入力信号の振幅の値又は範囲毎に、増幅率（又は、位相差）の分散を検出する。増幅制御更新手段が、前記第２の検出手段により検出された分散が所定の閾値より大きい振幅の値又は範囲について前記増幅制御手段により制御される前記増幅手段への電源電圧をより大きくするように更新し、前記第２の検出手段により検出された分散が前記所定の閾値より小さい振幅の値又は範囲について前記増幅制御手段により制御される前記増幅手段への電源電圧をより小さくするように更新する。

従って、例えば、歪補償機能付き又はそのような機能が無いＥＴ増幅器において、効果的に、振幅対電源電圧特性を適応的に制御することができる。
ここで、増幅手段としては、種々なものが用いられてもよく、例えば、電力増幅器を用いることができる。
また、入力信号に基づいて電源電圧を制御する態様としては、例えば、入力信号の振幅又は電力などのレベルに基づいて電源電圧を制御する態様を用いることができる。

また、振幅の値又は範囲としては、例えば、振幅の値が用いられてもよく、或いは、振幅の範囲が用いられてもよい。振幅の範囲が用いられる場合には、例えば、各範囲や、範囲の数（総数）としては、それぞれ種々な態様が用いられてもよい。
また、分散に関する所定の閾値としては、種々な値が用いられてもよい。

また、電源電圧を更新する量やタイミングなどとしては、種々な態様が用いられてもよく、例えば、一定の量又は変化し得る量や、一定の時間のタイミング又は変化し得る時間のタイミングなどの態様を用いることができる。
また、増幅制御手段により制御される増幅手段への電源電圧を更新する態様としては、種々な態様が用いられてもよく、例えば、電源電圧を制御するためにテーブルが用いられる場合に、そのテーブルの情報内容を変更（更新）する態様や、或いは、電源電圧を制御するために数式やパラメータが用いられる場合に、その数式やパラメータを変更（更新）する態様などを用いることができる。

また、入力信号と帰還信号との増幅率としては、例えば、（帰還信号の振幅）／（入力信号の振幅）の値や、或いは、（入力信号の振幅）／（帰還信号の振幅）の値を用いることができる。
また、入力信号と帰還信号との位相差としては、例えば、｛（入力信号の位相）−（帰還信号の位相）｝の値の絶対値を用いることができる。

（構成例２）増幅率を用いる構成例を示す。
本発明では、入力信号を増幅する増幅装置において、次のような構成とした。
すなわち、増幅手段が、前記入力信号を増幅する。増幅制御手段が、前記入力信号に基づいて、前記増幅手段への電源電圧を制御する。入力振幅検出手段が、前記入力信号の振幅を検出する。帰還検波手段が、前記増幅手段により増幅された後の信号を帰還させた帰還信号（フィードバック信号）を検波する。帰還振幅検出手段が、前記帰還検波手段により検波された信号の振幅を検出する。増幅率検出手段が、前記入力振幅検出手段により検出された振幅と前記帰還振幅検出手段により検出された振幅に基づいて、増幅率を検出する。振幅増幅率対応付け手段が、前記増幅率検出手段により検出された増幅率と前記入力振幅検出手段により検出された振幅の値又は範囲とを対応付ける。分散検出手段が、前記振幅増幅率対応付け手段による対応付けに基づいて、前記入力信号の振幅の値又は範囲毎に、増幅率の分散を検出する。増幅制御更新手段が、前記分散検出手段により検出された分散が所定の閾値より大きい振幅の値又は範囲について前記増幅制御手段により制御される前記増幅手段への電源電圧をより大きくするように更新し、前記分散検出手段により検出された分散が前記所定の閾値より小さい振幅の値又は範囲について前記増幅制御手段により制御される前記増幅手段への電源電圧をより小さくするように更新する。

従って、例えば、歪補償機能付き又はそのような機能が無いＥＴ増幅器において、効果的に、振幅対電源電圧特性を適応的に制御することができる。
ここで、上記した（構成例１）について述べたことは、同様な構成部分について適用され得る。

また、増幅率と振幅の値又は範囲とを対応付ける態様及び振幅の値又は範囲毎に増幅率の分散を検出する態様としては、種々な態様が用いられてもよく、例えば、増幅率と振幅の値とを対応付けて、振幅の値毎に、同一の振幅の値を有するサンプルについて増幅率の分散を検出する態様や、或いは、増幅率と振幅の値とを対応付けて、振幅の範囲毎に、同一の振幅の範囲に属するサンプルについて増幅率の分散を検出する態様や、或いは、増幅率と振幅の範囲とを対応付けて、振幅の範囲毎に、同一の振幅の範囲に属するサンプルについて増幅率の分散を検出する態様を用いることができる。

（構成例３）位相差を用いる構成例を示す。
本発明では、入力信号を増幅する増幅装置において、次のような構成とした。
すなわち、増幅手段が、前記入力信号を増幅する。増幅制御手段が、前記入力信号に基づいて、前記増幅手段への電源電圧を制御する。入力振幅検出手段が、前記入力信号の振幅を検出する。入力位相検出手段が、前記入力信号の位相を検出する。帰還直交検波手段が、前記増幅手段により増幅された後の信号を帰還させた帰還信号を直交検波する。帰還位相検出手段が、前記帰還直交検波手段により検波された信号の位相を検出する。位相差検出手段が、前記入力位相検出手段により検出された位相と前記帰還位相検出手段により検出された位相に基づいて、位相差を検出する。振幅位相差対応付け手段が、前記位相差検出手段により検出された位相差と前記入力振幅検出手段により検出された振幅の値又は範囲とを対応付ける。分散検出手段が、前記振幅位相差対応付け手段による対応付けに基づいて、前記入力信号の振幅の値又は範囲毎に、位相差の分散を検出する。増幅制御更新手段が、前記分散検出手段により検出された分散が所定の閾値より大きい振幅の値又は範囲について前記増幅制御手段により制御される前記増幅手段への電源電圧をより大きくするように更新し、前記分散検出手段により検出された分散が前記所定の閾値より小さい振幅の値又は範囲について前記増幅制御手段により制御される前記増幅手段への電源電圧をより小さくするように更新する。

従って、例えば、歪補償機能付き又はそのような機能が無いＥＴ増幅器において、効果的に、振幅対電源電圧特性を適応的に制御することができる。
ここで、上記した（構成例１）について述べたことは、同様な構成部分について適用され得る。

また、位相差と振幅の値又は範囲とを対応付ける態様及び振幅の値又は範囲毎に位相差の分散を検出する態様としては、種々な態様が用いられてもよく、例えば、位相差と振幅の値とを対応付けて、振幅の値毎に、同一の振幅の値を有するサンプルについて位相差の分散を検出する態様や、或いは、位相差と振幅の値とを対応付けて、振幅の範囲毎に、同一の振幅の範囲に属するサンプルについて位相差の分散を検出する態様や、或いは、位相差と振幅の範囲とを対応付けて、振幅の範囲毎に、同一の振幅の範囲に属するサンプルについて位相差の分散を検出する態様を用いることができる。

（構成例４）上記した（構成例１）〜（構成例３）における更なる構成例を示す。
本発明では、上記した（構成例１）〜（構成例３）のいずれかに係る増幅装置において、次のような構成とした。
すなわち、プリディストーション手段が、前記増幅手段により増幅される信号について、プリディストーション方式により歪補償を行う。

従って、例えば、歪補償機能付きのＥＴ増幅器において、効果的に、振幅対電源電圧特性を適応的に制御することができる。例えば、電源電圧の制御とプリディストーション方式による歪補償とを共に行う場合に、これら両方の組み合わせにおいて良好な制御を実現することができる。
ここで、プリディストーション手段としては、種々なものが用いられてもよく、例えば、ＡＭ／ＡＭ特性及びＡＭ／ＰＭ特性に関する歪補償を行うプリディストータ（メモリレスプリディストータ）が用いられてもよく、或いは、メモリレスプリディストータと共に、メモリ効果に関する歪補償を行うプリディストータ（メモリプリディストータ）が用いられてもよい。

以上説明したように、本発明に係る増幅装置によると、例えば、歪補償機能付き又はそのような機能が無いＥＴ増幅器において、効果的に、振幅対電源電圧特性を適応的に制御することができる。

本発明の一実施例（第１実施例）に係る歪補償機能付きのＥＴ増幅器の構成例を示す図である。 ＥＴ適応部の構成例を示す図である。 （ａ）はＡＭ／ＡＭ特性の一例を示す図であり、（ｂ）は電源制御部の対応付けの一例を示す図である。 歪補償機能付きＥＴ増幅器においてＥＴ適応部により電源制御部を制御する処理の手順の一例を示すフローチャートの図である。 ＥＴ適応部の構成例を示す図である。 ＡＭ／ＡＭ特性の一例を示す図である。 （ａ）、（ｂ）はＤＰＤを用いた場合について電源電圧が一定である電力増幅部（ＰＡ）の歪補償特性の一例を示す図である。 （ａ）、（ｂ）はＤＰＤを用いた場合についてＥＴ方式の電力増幅部（ＰＡ）の歪補償特性の第１の例を示す図である。 （ａ）、（ｂ）はＤＰＤを用いた場合についてＥＴ方式の電力増幅部（ＰＡ）の歪補償特性の第２の例を示す図である。 アナログ方式のＥＴ増幅器の構成例を示す図である。 従来方式とＥＴ方式との比較の一例を示す図である。 デジタル方式のＥＴ増幅器の構成例を示す図である。 歪補償機能付きのＥＴ増幅器の構成例を示す図である。 振幅と電源制御値との対応付けの一例を示す図である。

本発明に係る実施例を図面を参照して説明する。
まず、概要を説明する。
本実施例では、電力増幅部（ＰＡ）からの出力信号をフィードバックして、それぞれの振幅のゲインの分散を把握し、ゲインの分散に応じてＥＴ増幅器の電源電圧を適応的に調節する。

図６には、ＡＭ／ＡＭ特性の一例を示してある。
図６に示されるグラフにおいて、横軸は振幅を表しており、縦軸はゲインを表している。また、プリディストータ（ＰＤ）があるときの特性例と、プリディストータ（ＰＤ）が無いときの特性例を示してある。
一般的な増幅素子では、入力信号の振幅が大きくなると飽和領域となりゲインが急激に小さくなり、これが非線形歪の原因となる。そこで、ＰＤ（例えば、ＤＰＤ）を用いると、非線形特性が補償され、すなわち、ゲインが一定になる。

しかしながら、実際の電力増幅部（ＰＡ）では、メモリ効果によって発生する非線形歪が存在する。
図７（ａ）、（ｂ）には、ＤＰＤを用いた場合について、電源電圧が一定である電力増幅部（ＰＡ）の歪補償特性の一例を示してある。
図８（ａ）、（ｂ）には、ＤＰＤを用いた場合について、ＥＴ方式の電力増幅部（ＰＡ）の歪補償特性の第１の例を示してある。
図９（ａ）、（ｂ）には、ＤＰＤを用いた場合について、ＥＴ方式の電力増幅部（ＰＡ）の歪補償特性の第２の例を示してある。
ここで、図９（ａ）、（ｂ）に示される第２の例では、図８（ａ）、（ｂ）に示される第１の例と比較して、電源電圧を小さく設計した場合となっている。

図７、図８、図９において、（ａ）には、ＡＭ／ＡＭ特性の一例を示してある。グラフの横軸は入力電力（Ｉｎｐｕｔ ｐｏｗｅｒ）［ｄＢ］を表しており、グラフの縦軸はゲイン（Ｇａｉｎ）［ｄＢ］を表している。
図７、図８、図９において、（ｂ）には、周波数パワースペクトル（Ｐｏｗｅｒ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ）の一例を示してある。グラフの横軸は周波数（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）［ＭＨｚ］を表しており、グラフの縦軸はパワースペクトル密度（Ｐｏｗｅｒ Ｓｐｅｃｔｒａｌ Ｄｅｎｓｉｔｙ）［ｄＢ］を表している。

ここで、図７（ａ）、図８（ａ）、図９（ａ）に示されるＡＭ／ＡＭ特性から、入力の振幅が同じでもメモリ効果によってゲインが異なることが分かる。なお、ＤＰＤによってそれぞれの振幅のゲインの平均値は一定になっていることから、ＤＰＤは正常に機能しており、ＤＰＤの歪補償性能の限界に達していることが分かる。メモリ効果は飽和領域で多く発生し、影響を強く受けすぎるとメモリ効果用のＤＰＤを用いても完全には補償することができない。

図７（ａ）、（ｂ）の例のように、電力増幅部（ＰＡ）の電源電圧が一定である場合には、入力電力が大信号領域のみで飽和領域となるため、入力電力が小さい領域ではゲインのばらつき、すなわち、ゲインの分散が小さい。一方、図８（ａ）、（ｂ）や図９（ａ）、（ｂ）の例のように、ＥＴ方式では、振幅が小さい場合には電源電圧を小さくするため、小信号領域でも飽和に近い領域での動作となりゲインの分散が大きくなる。
また、図９（ａ）、（ｂ）の例の方が図８（ａ）、（ｂ）の例と比較して電源電圧を小さく設計した場合であるため、効率は良いが、ゲインの分散が大きくなることが分かる。
従って、ゲインの分散と電力効率とが関係付けられる。

また、図７（ｂ）、図８（ｂ）、図９（ｂ）に示されるように、ゲインの分散が大きいと非線形歪による不要波のエネルギーが大きくなることが分かる。
従って、ゲインの分散と無線特性（ＡＣＬＲ、ＥＶＭなど）が関係付けられる。

このように、電力効率と無線特性はトレードオフの関係となり、両者ともゲインの分散の増減と相関関係がある。
そこで、本実施例では、ゲインの分散を所要品質によって定まる値以下に抑えつつ電源電圧を最小にすることによって、ＥＴ増幅器を最適化することを図る。

本発明の第１実施例を説明する。
図１には、本発明の一実施例に係る歪補償機能付きのＥＴ増幅器の構成例を示してある。
本例の歪補償機能付きＥＴ増幅器は、複素信号のＩ成分に対応したＤ／Ａ変換器１、複素信号のＱ成分に対応したＤ／Ａ変換器２、直交変調部３、電力増幅器から構成された電力増幅部（ＰＡ）４、電源制御部５、Ｄ／Ａ変換器６、ＰＡ電源部７、ＤＰＤ部１１、Ａ／Ｄ変換器１２、ＤＰＤ制御部１３、ＥＴ適応部１４を備えている。
ここで、本例の歪補償機能付きＥＴ増幅器は、概略的には、図１３に示される歪補償機能付きＥＴ増幅器と同様な構成において、更に、ＥＴ適応部１４を備えた構成となっている。

本例の歪補償機能付きＥＴ増幅器において行われる動作の例を示す。
入力信号はＩ相（Ｉ成分）Ｉ（ｔ）及びＱ相（Ｑ成分）Ｑ（ｔ）からなるデジタル信号である。Ｉ（ｔ）、Ｑ（ｔ）は時間ｔの関数である。
電源制御部５は、入力信号Ｉ（ｔ）、Ｑ（ｔ）の振幅（瞬時振幅Ｅｎｖ（ｔ））を（式１）により検出し、検出した振幅に応じて電力増幅部４に与える電源電圧に対する電源制御値を出力する。
ここで、電源制御部５は、例えば、振幅に応じた電源電圧の値（電源制御値）をメモリに保存しておくテーブル（例えば、ＬＵＴ：Ｌｏｏｋ−Ｕｐ Ｔａｂｌｅ）を設けて当該テーブルの内容に基づいて電源制御値を出力する機能を備えることや、或いは、電源電圧の値（電源制御値）を振幅の関数として保持してサンプル毎に電源制御値を計算して出力する機能を備えることなどによって実現することができる。
なお、本例では、電源制御値が大きくなると電源電圧が大きくなり、電源制御値が小さくなると電源電圧が小さくなるように構成されているとする。

電源制御部５から出力された電源制御値は、Ｄ／Ａ変換器６によりデジタル信号からアナログ信号へ変換されて、ＰＡ電源部７に送られる。
ＰＡ電源部７では、入力された電源制御値に応じて、電力増幅部４に与える電源電圧の大きさを制御する。

ＤＰＤ部１１は、入力信号Ｉ（ｔ）、Ｑ（ｔ）に対して、電力増幅部４のＡＭ／ＡＭ特性及びＡＭ／ＰＭ特性の逆特性を与えることによって、電力増幅部４の非線形歪を補償する。
ここで、ＤＰＤ部１１は、例えば、様々な公知の技術によって実現することができ、また、近年ではメモリ効果を補償する技術も搭載されている。
ＤＰＤ部１１としては、例えば、ＡＭ／ＡＭ特性及びＡＭ／ＰＭ特性に関する歪補償を行うプリディストータ（メモリレスプリディストータ）が用いられてもよく、或いは、メモリレスプリディストータと共に、メモリ効果に関する歪補償を行うプリディストータ（メモリプリディストータ）が用いられてもよい。

ＤＰＤ部１１からの出力信号Ｉ’（ｔ）、Ｑ’（ｔ）はＤ／Ａ変換器１、２によりデジタル信号からアナログ信号へ変換されて、当該変換後の信号について直交変調部３により直交変調が行われ、当該直交変調結果の信号が電力増幅部４によりその電力を増幅される。

このとき、電力増幅部４で入力信号の振幅に対応した電源が供給されるように、電力増幅部４の入力側又は電源供給側に、適宜、遅延回路（図示せず）を挿入して時間調整が行われる。
なお、無線周波数によっては、通常、図示していないが周波数変換器（アップコンバータ）が用いられ、例えば、直交変調部３と電力増幅部４との間に周波数変換器（アップコンバータ）が備えられる。

電力増幅部４からの出力信号（増幅信号）の一部が、方向性結合器などによって取得されて、フィードバック信号Ｆｂ（ｔ）として帰還され、Ａ／Ｄ変換器１２によりアナログ信号からデジタル信号へ変換されて、ＤＰＤ制御部１３及びＥＴ適応部１４に入力される。Ｆｂ（ｔ）は時間ｔの関数である。
なお、無線周波数によっては、通常、図示していないが周波数変換器（ダウンコンバータ）が用いられ、例えば、電力増幅部４とＡ／Ｄ変換器１２との間に周波数変換器（ダウンコンバータ）が備えられる。
ＤＰＤ制御部１３は、入力されたフィードバック信号とメモリ等に記憶しておいた入力信号とを比較して、例えば、温度変化や経年変化などで歪補償性能が劣化しないように、ＤＰＤ部１１（例えば、その歪補償の特性）を適応的に制御する。
なお、ＤＰＤ制御部１３は、例えば、様々な公知の技術によって実現することができる。

ＥＴ適応部１４には、入力信号Ｉ（ｔ）、Ｑ（ｔ）と、電力増幅部４からの出力信号をフィードバックした信号Ｆｂ（ｔ）が入力される。
ＥＴ適応部１４は、入力信号の振幅毎に電力増幅部４の増幅率（ゲイン）の分散を求め、所要品質によって決定した閾値（分散閾値）よりも分散が大きい振幅では電源電圧を現在の電圧よりも大きくし、当該閾値（分散閾値）よりも分散が小さい振幅では電源電圧を現在の電圧よりも小さくする。ＥＴ適応部１４は、この規則に従って、電源制御部５に備えられる振幅と電源制御値との対応付け（例えば、図１４に示されるような対応付け、或いは、他の手法による対応付け）を適応制御する。

ここで、分散閾値としては、種々な値が用いられてもよく、一例として、予めパラメータとして複数回試行した測定結果から得られる経験的な分散閾値−無線特性（例えば、ＡＣＬＲ）の値を用いることが挙げられる。また、適応制御において、電源電圧を増減する量としては、種々な値が用いられてもよく、例えば、ある微小な値を用いてもよく、又は、分散閾値に対する分散の差或いは比に応じて変化させる方法や、或いは、時間の経過と共に小さくする方法など、様々な方法が用いられてもよく、システムの要求に応じて任意の手法が用いられてもよい。

以上のように、本例の歪補償機能付きＥＴ増幅器では、入力信号と帰還信号（フィードバック信号）との増幅率（ゲイン）を計算し、入力信号の振幅毎に前記増幅率の分散を計算し、例えば所要品質によって決定した分散閾値よりも前記分散が大きい振幅では電力増幅部４の電源電圧を現在の電圧よりも大きくし、前記分散閾値よりも前記分散が小さい振幅では電力増幅部４の電源電圧を現在の電圧よりも小さくする。

従って、本例の歪補償機能付きＥＴ増幅器では、電力増幅部４について、非線形歪に関係する品質規格を満たし、且つ、電力効率を大きく（例えば、最大化）することができ、これにより、電力増幅器（電力増幅部４）の高品質化及び高効率化が実現される。
また、本例の歪補償機能付きＥＴ増幅器では、例えば、開発効率が向上し、また、増幅素子の固体差の問題や、固体調整に要する時間の問題を解消することができる。

また、本例の歪補償機能付きＥＴ増幅器では、ＰＡ電源部７から電力増幅部４への電源電圧の調整と、ＤＰＤ部（その中における振幅の調整部）の調整との両方により、出力信号の振幅を調整することが可能であり、このような構成において、これら両方の調整の組み合わせの態様を良好にする（好ましくは、最適化する）ことができる。

なお、本例の歪補償機能付きＥＴ増幅器（増幅装置の一例）では、電力増幅部４の機能により増幅手段が構成されており、電源制御部５やＰＡ電源部７の機能により増幅制御手段が構成されており、ＥＴ適応部１４の機能により、増幅率（他の構成例として、位相差でもよい）を検出する第１の検出手段や、増幅率の分散（他の構成例として、位相差の分散でもよい）を検出する第２の検出手段や、電力増幅部４に対する電源電圧の制御態様を更新する増幅制御更新手段が構成されている。また、本例では、ＤＰＤ部１１やＤＰＤ制御部１３の機能によりプリディストーション手段が構成されている。

本発明の第２実施例を説明する。
図２には、好ましい一実施例として、図１に示されるＥＴ適応部１４の構成例を示してある。
本例のＥＴ適応部１４は、振幅検出部２１、検波部２２、振幅検出部２３、ゲイン検出部２４、振幅−ゲインマッピング部２５、分散計算部２６、振幅−電圧更新部２７を備えている。

本例のＥＴ適応部１４において行われる動作の例を示す。
振幅検出部２１の入力信号Ｉ（ｔ）、Ｑ（ｔ）は、Ｉ相及びＱ相のデジタル信号である。
振幅検出部２１は、例えば図１２に示される振幅検出部１１５と同様に、入力信号Ｉ（ｔ）、Ｑ（ｔ）に基づいて、（式１）により、瞬時振幅Ｅｎｖ（ｔ）を求める。Ｅｎｖ（ｔ）は時間ｔの関数である。本例では、振幅検出部２１は、求めた瞬時振幅Ｅｎｖ（ｔ）をゲイン検出部２４及び振幅−ゲインマッピング部２５へ出力する。

検波部２２の入力信号は、電力増幅部４からの出力信号であるフィードバック信号Ｆｂ（ｔ）をデジタル変換した信号である。
検波部２２は、入力されたフィードバック信号の検波を行い、その結果（Ｉ成分及びＱ成分）を振幅検出部２３へ出力する。本例では、好ましい形態例として、検波として、直交検波を用いている。
振幅検出部２３は、振幅検出部２１と同様な機能を有しており、入力された検波結果の信号（フィードバック信号）に対して、（式１）により、瞬時振幅Ｅｎｖ（ｔ）’を求めて、ゲイン検出部２４へ出力する。

ここで、アナログ検波を行う場合には、検波部２２は図１に示されるＡ／Ｄ変換器１２の前段に備えられ、また、検波方式として包絡線検波を用いる場合には、振幅検出部２３を省略することができる。つまり、本例では、フィードバック系に関しては、ゲイン検出部２４にフィードバック信号の包絡線情報が入力されればよい。
ゲイン検出部２４は、入力信号とフィードバック信号を同期させ、メモリ等に記憶しておいた入力信号の瞬時振幅とフィードバック信号の瞬時振幅とから、有限な任意の時間内の複数のサンプルについて、入力信号とフィードバック信号との増幅率（ゲイン）を求めて、振幅−ゲインマッピング部２５へ出力する。

振幅−ゲインマッピング部２５は、振幅検出部２１により検出された入力信号の振幅と、ゲイン検出部２４により検出されたゲインとを対応付けてメモリ等に記憶する。
分散計算部２６は、振幅−ゲインマッピング部２５で記憶したデータの中から、同じ振幅の範囲に含まれるゲインの分散を、それぞれの振幅の範囲について計算して、振幅−電圧更新部２７へ出力する。ここで、振幅の範囲としては、任意の値でよい。

振幅−電圧更新部２７は、それぞれのゲインの分散とゲインの分散に関する閾値（分散閾値）とを比較して、比較結果に応じて、電源制御部５に対して、振幅−電源制御値の対応付けを更新する。具体的には、振幅−電圧更新部２７は、ゲインの分散が分散閾値よりも大きい振幅の範囲については電源電圧を大きくする方向に電源制御値を更新し、ゲインの分散が分散閾値よりも小さい振幅の範囲については電源電圧を小さくする方向に電源制御値を更新する。

図３（ａ）、（ｂ）を参照して、本例の作用を説明する。
図３（ａ）には、ＡＭ／ＡＭ特性の一例を示してある。グラフの横軸は入力電力（Ｉｎｐｕｔ Ｐｏｗｅｒ）［ｄＢ］を表しており、グラフの縦軸はゲイン（Ｇａｉｎ）［ｄＢ］を表している。
図３（ｂ）には、電源制御部５の対応付けの一例を示してある。グラフの横軸は振幅を表しており、グラフの縦軸は電源制御値を表している。

図３（ａ）に示されるＡＭ／ＡＭ特性における点線で囲んだ部分（領域３０１、３０２）ではゲインの分散が分散閾値よりも大きく、このため、図３（ｂ）に示される電源制御部の対応付けにおける該当する振幅の範囲（領域３０１、３０２）の電圧（電源制御値）を大きくし、その他の振幅ではゲインの分散が分散閾値よりも小さいことから電圧（電源制御値）を小さくする。
なお、本例では、好ましい形態例として、振幅の範囲の中心において電圧を更新し、その他の振幅についてはその更新結果を補間する例の結果を示してある。ここで、例えば、最小二乗法などの様々な平均化法或いは補間法を用いると良い特性が得られると考えられ、任意の方法が選択されて用いられてもよい。

図４には、本例の歪補償機能付きＥＴ増幅器においてＥＴ適応部１４により電源制御部５を制御する処理の手順の一例を示してある。
なお、本例の処理は、例えば、計算機やプロセッサなどのプログラム、或いは、ロジック回路などを用いて行われる。
また、例えば、図１４、図６、図３（ｂ）のグラフの横軸については振幅で表し、図７（ａ）、図７（ｂ）、図７（ｃ）、図３（ａ）のグラフの横軸については電力で表していることからも分かるように、同じ効果が得られることから、振幅又は電力のいずれの単位が用いられてもよい。

まず、本例の処理フローにおいて使用する記号について説明する。
Ｇ（ｔ）は、時刻ｔにおけるゲインを表す。
Ｒｅｆ（ｔ）は、時刻ｔにおける入力信号の振幅を表す。
Ｆｂ（ｔ）は、時刻ｔにおけるフィードバック信号の振幅を表す。
Ｅｉは、振幅の範囲を表す。なお、Ｅｉは、任意に設定されてもよい。
Ｎは、振幅の範囲の数を表す。ｉ＝１、２、・・・、Ｎとなる。
Ｇ_｜Ｅｉは、振幅がＥｉに含まれるサンプルのゲインを表す。
Ｖａｒ（Ｇ_｜Ｅｉ）は、振幅がＥｉに含まれるサンプルのゲインの分散を表す。
μＥｉは、振幅がＥｉに含まれるサンプルのゲインの平均値を表す。
Ｎｕｍ（Ｅｉ）は、時間Ｔ内において振幅がＥｉに含まれるサンプルの数を表す。なお、Ｔは、任意に設定されてもよい。
Ｔｈは、分散の閾値を表す。なお、Ｔｈは、任意に設定されてもよい。
Ｖ（Ｅｉ）は、振幅がＥｉに含まれるサンプルのドレイン電圧（Ｖｄｄ）を表す。なお、本例では、増幅器の一例としてＦＥＴを用いた場合を示し、ＦＥＴに印加するドレイン電圧（Ｖｄｄ）を用いる。
Ｓ_Ｖｄｄは、振幅制御値の更新ステップサイズを表す。なお、Ｓ_Ｖｄｄは、任意に設定されてもよい。

次に、本例の処理フローについて説明する。
本例では、ステップＳ１とステップＳ９との間の処理（ステップＳ２〜ステップＳ８の処理）を繰り返して行う。
すなわち、ゲイン検出部２４が、定められた時間Ｔ内において、各サンプル毎に、ゲインＧ（ｔ）を計算する（ステップＳ２）。一例として、Ｇ（ｔ）＝Ｒｅｆ（ｔ）／Ｆｂ（ｔ）で表される。振幅−ゲインマッピング部２５では、各サンプル毎に、振幅とゲインとの対応が得られる。
なお、Ｇ（ｔ）＝Ｆｂ（ｔ）／Ｒｅｆ（ｔ）と表すことも可能である。

次に、ステップＳ３とステップＳ８との間の処理（ステップＳ４〜ステップＳ７の処理）を、ｉ＝１、２、・・・、Ｎの各々について、順に行う。
まず、分散計算部２６が、それぞれの振幅（本例では、送信振幅）の範囲Ｅｉに振幅が含まれるゲインＧ（ｔ）＝Ｇ_｜Ｅｉについて、分散Ｖａｒ（Ｇ_｜Ｅｉ）を求める（ステップＳ４）。一例として、Ｖａｒ（Ｇ_｜Ｅｉ）＝Σ（Ｇ_｜Ｅｉ−μ_Ｅｉ）^２／Ｎｕｍ（Ｅｉ）で表され、ΣはＮｕｍ（Ｅｉ）に含まれるサンプル（振幅がＥｉに含まれるサンプル）についての和を表す。

そして、振幅−電圧更新部２７が、求められた分散Ｖａｒ（Ｇ_｜Ｅｉ）と閾値Ｔｈとの大小関係を判定する（ステップＳ５）。
この結果、振幅−電圧更新部２７は、分散Ｖａｒ（Ｇ_｜Ｅｉ）が閾値Ｔｈ以下であることを判定した場合には、電力増幅部４に対する電圧Ｖ（Ｅｉ）を更新ステップサイズＳ_Ｖｄｄだけ小さくするように更新する（ステップＳ６）。
一方、振幅−電圧更新部２７は、分散Ｖａｒ（Ｇ_｜Ｅｉ）が閾値Ｔｈより大きいことを判定した場合には、電力増幅部４に対する電圧Ｖ（Ｅｉ）を更新ステップサイズＳ_Ｖｄｄだけ大きくするように更新する（ステップＳ７）。

以上のように、本例の歪補償機能付きＥＴ増幅器では、ＥＴ適応部１４において、入力信号の振幅を検出する振幅検出部２１、帰還信号（フィードバック信号）を検波する検波部２２、前記検波された信号の振幅を検出する振幅検出部２３、前記入力信号の振幅と前記帰還信号の振幅から増幅率（ゲイン）を計算する増幅率計算部（ゲイン検出部２４）、前記増幅率を前記入力信号の振幅と対応付ける振幅−増幅率対応付け部（振幅−ゲインマッピング部２５）、前記対応付けのうち分類した振幅毎に同一の振幅（本例では、振幅の範囲）に分類された増幅率の分散を計算する分散計算部２６、前記分散が分散閾値よりも大きい振幅では電力増幅部４の電源電圧を現在の電圧よりも大きくする一方で前記分散が前記分散閾値よりも小さい振幅では電力増幅部４の電源電圧を現在の電圧よりも小さくする振幅−電圧更新部２７を備えた。
従って、電力増幅器（電力増幅部４）の高品質化及び高効率化などを実現することができる。

なお、本例の歪補償機能付きＥＴ増幅器（増幅装置の一例）では、電力増幅部４の機能により増幅手段が構成されており、電源制御部５やＰＡ電源部７の機能により増幅制御手段が構成されている。また、本例では、ＥＴ適応部１４において、振幅検出部２１の機能により入力振幅検出手段が構成されており、検波部２２の機能により帰還検波手段が構成されており、振幅検出部２３の機能により帰還振幅検出手段が構成されており、ゲイン検出部２４の機能により増幅率（ゲイン）検出手段が構成されており、振幅−ゲインマッピング部２５の機能により振幅増幅率対応付け手段が構成されており、分散計算部２６の機能により分散検出手段が構成されており、振幅−電圧更新部２７の機能により増幅制御更新手段が構成されている。また、本例では、ＤＰＤ部１１やＤＰＤ制御部１３の機能によりプリディストーション手段が構成されている。

本発明の第３実施例を説明する。
まず、概要を説明する。
第１実施例や第２実施例では、図１〜図４を参照して、ＡＭ／ＡＭ特性を用いる場合について説明したが、ＡＭ／ＰＭ特性についても、メモリ効果がある場合には分散が大きくなるため、同様な構成を適用することができる。概略的には、ＡＭ／ＡＭ特性を用いた場合における「増幅率（ゲイン）」をＡＭ／ＰＭ特性では「位相差」と読み替えればよく、例えば、「ゲインの分散」は「位相差の分散」となる。位相差を用いる場合においても、入力信号の振幅に対応付ける。

次に、より具体的に説明する。
図５には、好ましい一実施例として、図１に示されるＥＴ適応部１４の構成例を示してある。
本例のＥＴ適応部１４は、位相検出部３１、振幅検出部３２、直交検波部３３、位相検出部３４、位相差検出部３５、振幅−位相差マッピング部３６、分散計算部３７、振幅−電圧更新部３８を備えている。

本例のＥＴ適応部１４において行われる動作の例を示す。
位相検出部３１及び振幅検出部３２の入力信号Ｉ（ｔ）、Ｑ（ｔ）は、Ｉ相及びＱ相のデジタル信号である。
位相検出部３１は、入力信号Ｉ（ｔ）、Ｑ（ｔ）の位相（瞬時位相）を検出して、位相差検出部３５へ出力する。
振幅検出部３２は、例えば図１２に示される振幅検出部１１５と同様に、入力信号Ｉ（ｔ）、Ｑ（ｔ）に基づいて、（式１）により、瞬時振幅Ｅｎｖ（ｔ）を求める。Ｅｎｖ（ｔ）は時間ｔの関数である。本例では、振幅検出部３２は、求めた瞬時振幅Ｅｎｖ（ｔ）を振幅−位相差マッピング部３６へ出力する。

直交検波部３３の入力信号は、電力増幅部４からの出力信号であるフィードバック信号Ｆｂ（ｔ）をデジタル変換した信号である。
直交検波部３３は、入力されたフィードバック信号の直交検波を行い、その結果（Ｉ成分及びＱ成分）を位相検出部３４へ出力する。
位相検出部３４は、入力された直交検波結果の信号（フィードバック信号）について、位相（瞬時位相）を検出して、位相差検出部３５へ出力する。

位相差検出部３５は、入力信号とフィードバック信号を同期させ、メモリ等に記憶しておいた入力信号の瞬時位相とフィードバック信号の瞬時位相とから、有限な任意の時間内の複数のサンプルについて、入力信号とフィードバック信号の位相差を求めて、振幅−位相差マッピング部３６へ出力する。

振幅−位相差マッピング部３６は、振幅検出部３２により検出された入力信号の振幅と、位相差検出部３５により検出された位相差とを対応付けてメモリ等に記憶する。
分散計算部３７は、振幅−位相差マッピング部３６で記憶したデータの中から、同じ振幅の範囲に含まれる位相差の分散を、それぞれの振幅の範囲について計算して、振幅−電圧更新部３８へ出力する。ここで、振幅の範囲としては、任意の値でよい。

振幅−電圧更新部３８は、それぞれの位相差の分散と位相差の分散に関する閾値（分散閾値）とを比較して、比較結果に応じて、電源制御部５に対して、振幅−電源制御値の対応付けを更新する。具体的には、振幅−電圧更新部３８は、位相差の分散が分散閾値よりも大きい振幅の範囲については電源電圧を大きくする方向に電源制御値を更新し、位相差の分散が分散閾値よりも小さい振幅の範囲については電源電圧を小さくする方向に電源制御値を更新する。

以上のように、本例の歪補償機能付きＥＴ増幅器では、入力信号と帰還信号（フィードバック信号）との位相差を計算し、入力信号の振幅毎に前記位相差の分散を計算し、例えば所要品質によって決定した分散閾値よりも前記分散が大きい振幅では電力増幅部４の電源電圧を現在の電圧よりも大きくし、前記分散閾値よりも前記分散が小さい振幅では電力増幅部４の電源電圧を現在の電圧よりも小さくする。

具体的には、本例の歪補償機能付きＥＴ増幅器では、ＥＴ適応部１４において、入力信号の位相を検出する位相検出部３１、入力信号の振幅を検出する振幅検出部３２、帰還信号（フィードバック信号）を直交検波する直交検波部３３、前記直交検波した信号の位相を検出する位相検出部３４、前記入力信号の位相と前記帰還信号の位相から位相差を計算する位相差計算部（位相差検出部３５）、前記位相差を前記入力信号の振幅と対応付ける振幅−位相差対応付け部（振幅−位相差マッピング部３６）、前記対応付けのうち分類した振幅毎に同一の振幅（本例では、振幅の範囲）に分類された位相差の分散を計算する分散計算部３７、前記分散が分散閾値よりも大きい振幅では電力増幅部４の電源電圧を現在の電圧よりも大きくする一方で前記分散が前記分散閾値よりも小さい振幅では電力増幅部４の電源電圧を現在の電圧よりも小さくする振幅−電圧更新部３８を備えた。
従って、電力増幅器（電力増幅部４）の高品質化及び高効率化などを実現することができる。

なお、本例の歪補償機能付きＥＴ増幅器（増幅装置の一例）では、電力増幅部４の機能により増幅手段が構成されており、電源制御部５やＰＡ電源部７の機能により増幅制御手段が構成されている。また、本例では、ＥＴ適応部１４において、振幅検出部３２の機能により入力振幅検出手段が構成されており、位相検出部３１の機能により入力位相検出手段が構成されており、直交検波部３３の機能により帰還直交検波手段が構成されており、位相検出部３４の機能により帰還位相検出手段が構成されており、位相差検出部３５の機能により位相差検出手段が構成されており、振幅−位相差マッピング部３６の機能により振幅位相差対応付け手段が構成されており、分散計算部３７の機能により分散検出手段が構成されており、振幅−電圧更新部３８の機能により増幅制御更新手段が構成されている。また、本例では、ＤＰＤ部１１やＤＰＤ制御部１３の機能によりプリディストーション手段が構成されている。

本発明の第４実施例を説明する。
第１実施例〜第３実施例では、図１〜図５を参照して、図１に示されるようにＤＰＤ部１１やＤＰＤ制御部１３からなる歪補償機能が付いたＥＴ増幅器を例として説明したが、他の構成例として、このような歪補償機能が付いていないＥＴ増幅器にＥＴ適応部１４を適用することも可能である。

一構成例として、図１に示されるようなＥＴ増幅器の構成において、ＤＰＤ部１１とＤＰＤ制御部１３を備えずに、入力信号Ｉ（ｔ）、Ｑ（ｔ）が電源制御部５、２個のＤ／Ａ変換器１、２、ＥＴ適応部１４に入力されるようにし、Ａ／Ｄ変換器１２からの出力信号がＥＴ適応部１４に入力されるようにする。
また、ＥＴ適応部１４としては、例えば、図２や図５に示されるような構成を用いることができる。
また、分散閾値としては、例えば、使用状況等に応じて、種々な値が設定されてもよい。

以上のように、本例のＥＴ増幅器では、ＥＴ適応部１４により電源制御部５を制御することで、電源制御部５による電力増幅部４の電源電圧の制御を良好にすることができる。

（実施例のまとめ）
ここで、本発明に係るシステムや装置などの構成としては、必ずしも以上に示したものに限られず、種々な構成が用いられてもよい。また、本発明は、例えば、本発明に係る処理を実行する方法或いは方式や、このような方法や方式を実現するためのプログラムや当該プログラムを記録する記録媒体などとして提供することも可能であり、また、種々なシステムや装置として提供することも可能である。
また、本発明の適用分野としては、必ずしも以上に示したものに限られず、本発明は、種々な分野に適用することが可能なものである。
また、本発明に係るシステムや装置などにおいて行われる各種の処理としては、例えばプロセッサやメモリ等を備えたハードウエア資源においてプロセッサがＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）に格納された制御プログラムを実行することにより制御される構成が用いられてもよく、また、例えば当該処理を実行するための各機能手段が独立したハードウエア回路として構成されてもよい。
また、本発明は上記の制御プログラムを格納したフロッピー（登録商標）ディスクやＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）−ＲＯＭ等のコンピュータにより読み取り可能な記録媒体や当該プログラム（自体）として把握することもでき、当該制御プログラムを当該記録媒体からコンピュータに入力してプロセッサに実行させることにより、本発明に係る処理を遂行させることができる。

１、２、６、１１１、１１２、１１６、２０１、２０２、２０６・・Ｄ／Ａ変換器、 ３、１１３、２０３・・直交変調部、 ４、１０１、１１４、２０４・・電力増幅部（ＰＡ）、 ５、２０５・・電源制御部、 ７、１０３、１１７、２０７・・ＰＡ電源部、 １１、２１１・・ＤＰＤ部、 １２、２１２・・Ａ／Ｄ変換器、 １３、２１３・・ＤＰＤ制御部、 １４・・ＥＴ適応部、 ２１、２３、３２、１０２、１１５・・振幅検出部、 ２２・・検波部、 ２４・・ゲイン検出部、 ２５・・振幅−ゲインマッピング部、 ２６、３７・・分散計算部、 ２７、３８・・振幅−電圧更新部、 ３１、３４・・位相検出部、 ３３・・直交検波部、 ３５・・位相差検出部、 ３６・・振幅−位相差マッピング部、

Claims (4)

1. 入力信号を増幅する増幅装置において、
   前記入力信号を増幅する増幅手段と、
   前記入力信号に基づいて前記増幅手段への電源電圧を制御する増幅制御手段と、
   前記入力信号と前記増幅手段により増幅された後の信号を帰還させた帰還信号との増幅率又は位相差を検出する第１の検出手段と、
   前記第１の検出手段により検出された増幅率又は位相差について、前記入力信号の振幅の値又は範囲毎に、増幅率又は位相差の分散を検出する第２の検出手段と、
   前記第２の検出手段により検出された分散が所定の閾値より大きい振幅の値又は範囲について前記増幅制御手段により制御される前記増幅手段への電源電圧をより大きくするように更新し、前記第２の検出手段により検出された分散が前記所定の閾値より小さい振幅の値又は範囲について前記増幅制御手段により制御される前記増幅手段への電源電圧をより小さくするように更新する増幅制御更新手段と、
   を備えたことを特徴とする増幅装置。
2. 入力信号を増幅する増幅装置において、
   前記入力信号を増幅する増幅手段と、
   前記入力信号に基づいて前記増幅手段への電源電圧を制御する増幅制御手段と、
   前記入力信号の振幅を検出する入力振幅検出手段と、
   前記増幅手段により増幅された後の信号を帰還させた帰還信号を検波する帰還検波手段と、
   前記帰還検波手段により検波された信号の振幅を検出する帰還振幅検出手段と、
   前記入力振幅検出手段により検出された振幅と前記帰還振幅検出手段により検出された振幅に基づいて増幅率を検出する増幅率検出手段と、
   前記増幅率検出手段により検出された増幅率と前記入力振幅検出手段により検出された振幅の値又は範囲とを対応付ける振幅増幅率対応付け手段と、
   前記振幅増幅率対応付け手段による対応付けに基づいて、前記入力信号の振幅の値又は範囲毎に、増幅率の分散を検出する分散検出手段と、
   前記分散検出手段により検出された分散が所定の閾値より大きい振幅の値又は範囲について前記増幅制御手段により制御される前記増幅手段への電源電圧をより大きくするように更新し、前記分散検出手段により検出された分散が前記所定の閾値より小さい振幅の値又は範囲について前記増幅制御手段により制御される前記増幅手段への電源電圧をより小さくするように更新する増幅制御更新手段と、
   を備えたことを特徴とする増幅装置。
3. 入力信号を増幅する増幅装置において、
   前記入力信号を増幅する増幅手段と、
   前記入力信号に基づいて前記増幅手段への電源電圧を制御する増幅制御手段と、
   前記入力信号の振幅を検出する入力振幅検出手段と、
   前記入力信号の位相を検出する入力位相検出手段と、
   前記増幅手段により増幅された後の信号を帰還させた帰還信号を直交検波する帰還直交検波手段と、
   前記帰還直交検波手段により検波された信号の位相を検出する帰還位相検出手段と、
   前記入力位相検出手段により検出された位相と前記帰還位相検出手段により検出された位相に基づいて位相差を検出する位相差検出手段と、
   前記位相差検出手段により検出された位相差と前記入力振幅検出手段により検出された振幅の値又は範囲とを対応付ける振幅位相差対応付け手段と、
   前記振幅位相差対応付け手段による対応付けに基づいて、前記入力信号の振幅の値又は範囲毎に、位相差の分散を検出する分散検出手段と、
   前記分散検出手段により検出された分散が所定の閾値より大きい振幅の値又は範囲について前記増幅制御手段により制御される前記増幅手段への電源電圧をより大きくするように更新し、前記分散検出手段により検出された分散が前記所定の閾値より小さい振幅の値又は範囲について前記増幅制御手段により制御される前記増幅手段への電源電圧をより小さくするように更新する増幅制御更新手段と、
   を備えたことを特徴とする増幅装置。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の増幅装置において、
   前記増幅手段により増幅される信号についてプリディストーション方式により歪補償を行うプリディストーション手段を備えた、
   ことを特徴とする増幅装置。

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