延迟电路及前馈放大器的制作方法

专利名称：延迟电路及前馈放大器的制作方法
技术领域：
本发明涉及延迟电路及前馈放大器，尤其涉及用于包括蜂窝式电话机等移动通信系统的基站中的放大器的延迟电路和前馈放大器。
近几年，对于移动通信基站的发送系统，为了整体地放大多个信号信道，需要线性极佳的高效功率放大器。以前馈方式实施失真(distortion)补偿提供了这种线性(参考文献；John L.B.Walker，“高功率GaAs FET放大器”，Artech House,1993年，第332-333页)。
在前馈放大器中，为了使来自不同信号路径的信号相互一致，需要延迟电路。在制造前馈放大器时，由于必须调节延迟电路的延迟时间，所以需要能够容易地改变延迟电路的延迟时间。
作为要满足此类要求的延迟电路，已使用同轴电缆。在同轴电缆中，由于长度与延迟时间成正比关系，所以通过调节同轴电缆的长度，就可容易地对延迟时间进行微调。
然而，参考

图10，将对在不同于上述前馈放大器的电路中所使用的常规延迟电路进行描述。
在图10中，标号201代表输入端；202代表输出端；203代表环行器(circulator)；以及端子表示为端子a、端子b和端子c。标号204代表例如包括微带等的终端开路(open-ended)传输线。
在环行器203中，假设把从端子a输入的输入信号Sa输出到端子b；把从端子b输入的输入信号Sb输出到端子c；把从端子c输入的输入信号Sc输出到端子a。在图10所示的结构中，由于201是输入端且202为输出端，所以输入信号Sc实际上不存在。
在环行器203的端子被充分隔离的情况下(即，在信号不从端子c发送到端子b；不从端子b发送到端子a；以及不从端子a发送到端子b的情况下)，从输入端201输入的信号通过环行器203的端子a和端子b沿传输线204发送，在传输线的开端(open-end)处被完全反射，再沿传输线204返回，并通过端子b和端子c被输出到输出端202。可通过改变传输线204的长度来改变输入信号的延迟时间。因此，通常，为了准备具有想要的延迟时间的延迟电路，已使用以下所述的方法。
作为其一个例子，预先准备不同长度的多根传输线。然后，把它们一根接一根地连接起来，且每次测量延迟时间。继而，重复这些步骤，直到获得想要的延迟时间。
此外，作为另一个例子，通过分别连接不同长度的传输线来预先准备多个延迟电路。然后，通过测量所准备的延迟电路的延迟时间，把延迟电路分别按具有特定延迟时间范围来分组。这样，同时准备具有不同特定的延迟时间的多个延迟电路。在需要具有特定延迟时间的延迟电路时，从多组延迟时间中提供满足此要求的延迟电路。
以如上所述的方式，即使在传输线204的长度与信号的延迟时间之间的关系不清楚时，也可制造想要的延迟电路。此外，由于在不需要对延迟时间进行微调的情况下使用如上所述准备的延迟电路(不同于上述同轴电缆)，所以人们不必注意在上述传输线的长度与信号的延迟时间之间存在什么关系。此外，在实际的环行器中，端子未被充分隔离。例如，已经知道从端子a输入的信号中的一部分信号分量被直接输出到端子c。然而，没有人知道这些泄漏的信号是否会带来不利的影响。然而，即使这没有人知道，也不认为有什么问题。
在如上所述的情况下，本发明的发明人考虑是否可把图10所示的上述延迟电路用作上述前馈放大器的延迟电路的整体或一部分。如上所述，在制造前馈放大器的过程中，必须能够对延迟电路的延迟时间进行微调。因此，本发明的发明人研究了电气长度与端子202处的信号的延迟时间之间存在什么关系；即，从环行器203的端子b看到的传输线204一侧的电气长度(以下，叫做“传输线的电气长度”)与端子202处的信号的延迟时间。此外，本发明的发明人研究了上述传输线的电气长度与输出端202处的信号的幅度值之间存在什么关系，获得的结果示于图11(A)和图11(B)。
就是说，图11(A)和图11(B)示出这样一个事实，即幅度特性和延迟时间特性都相对于环行器的端子b相连的终端开路的传输线204的长度的变化(即，从端子b看到的传输线204一侧的电气长度的变化)随波动而有很大的变化。可把出现这些特性的原因假设为，如上所述，在实际的环行器中，在许多情况下，由于端子之间未进行充分隔离，所以输出端-c处所输出的信号表现为由图10所示来自路径1的信号和来自路径2的信号的合成。
此外，本发明的发明人第一次发现，经过路径2的泄漏信号近似于-15dB到-20dB，制造前馈放大器时的泄漏信号使得难于对延迟时间进行微调。即，从图11(A)清楚地看出，延迟时间的变化相对于传输线204的电气长度非常之大。此外，传输线204的电气长度与延迟时间并非正比关系。因此，可以理解，与其间有正比关系的上述同轴电缆的情况不同，通过实施诸如仅以所要的长度切割传输线等简单的工作不能对延迟时间进行微调。在图11(A)和图11(B)中，由水平轴表示的传输线的电气长度对应于传输线204的单程距离。
在考虑到上述问题时，进行本发明来提供与常规的方式相比，能减少输出信号的幅度特性与延迟时间特性相对于连到环行器的传输线的电气长度的波动的延迟电路，以及使用该延迟电路的前馈放大器。
本发明的第一方面是一种延迟电路，包括功率分配器，用于分配输入信号；环行器，具有用于输入被分配的输入信号中的一部分信号的第一端子、用于输出输入到第一端子的信号的第三端子以及夹在第一端子和第三端子之间的第二端子，其中环行器调整从第一端子到第二端子的信号的流动方向；终端开路的传输线，传输线与第二端子相连且具有位于与连接端相对的末端处的开端；增益-相位调节电路，用于调整被分配的输入信号中另一部分信号的幅度和/或相位；功率合成器，用于输出由来自第三端子的输出信号和来自增益-相位调节电路的输出信号构成的合成信号。
本发明的第二方面是依据第一发明的延迟电路，其中增益-相位调节电路调整幅度和相位，以及如此调整来自增益-相位调节电路的输出信号，从而输出信号的幅度与直接漏到第三端子而不经过第二端子的信号的幅度相等而相位基本上相反，漏出的信号是输入到环行器的第一端子的信号中的一部分信号。
本发明的第三方面是依据第一或第二发明的延迟电路，还包括延迟线路，用于延迟另一部分信号的相位，其中增益-相位调节电路调整来自延迟线路的信号的幅度和相位。
本发明的第四方面是依据第一或第二发明的延迟电路，还包括频率特性修正元件，用于修正另一部分信号的频率特性，其中增益-相位调节电路调整来自频率特性修正元件的信号的幅度和相位。
本发明的第五方面是依据第一或第二发明的延迟电路，还包括频率特性修正元件，用于修正由功率分配器所分配的信号中另一部分信号的频率特性，以及延迟线路，用于延迟来自频率特性修正元件的信号的相位；其中增益-相位调节电路调整来自延迟线路的信号的幅度和相位。
本发明的第六方面是依据第四或第五发明的延迟电路，其特征在于频率特性修正元件的频率特性与环行器的漏出信号的频率特性基本上相同。
本发明的第七方面是依据第六发明的延迟电路，其中漏出信号的频率特性是直接漏到第三端子而不经过第二端子的信号的频率特性，漏出信号是输入到第一端子的信号中的一部分信号。
本发明的第八方面是依据第六或第七发明的延迟电路，其中频率特性修正元件是具有第四端子、第五端子和第六端子的环行器，其中第四端子输入由分配器所分配的另一部分信号，第六端子输出信号，第五端子与终端电阻相连。
本发明的第九方面是依据第六或第七发明的延迟电路，频率特性修正元件为隔离器。
本发明的第十方面是依据上述发明中任一项的延迟电路，其中一电容器夹在终端开路的传输线的开端与接地端之间。
本发明的第十一方面是依据第十发明的延迟电路，其中电容器为变容二极管。
本发明的第十二发明是一种前馈放大器，包括第一功率分配器，用于分配输入信号；第一延迟电路，用于延迟第一功率分配器所分配的一部分信号的相位；第一增益-相位调节电路，用于调整来自第一延迟电路的信号的幅度和相位；主放大器，用于放大来自第一增益-相位调节电路的输出信号；第二功率分配器，用于分配来自主放大器的输出信号；第二延迟电路，用于延迟由第一功率分配器所分配的另一部分信号的相位；失真检测功率合成器，用于合成来自第二延迟电路的信号与由第二功率分配器所分配的一部分信号；第三延迟电路，用于延迟来自失真检测功率合成器的输出信号的相位；第二增益-相位调节电路，用于调整来自第三延迟电路的信号的幅度和相位；误差放大器，用于放大来自第二增益-相位调节电路的输出信号；第四延迟电路，用于延迟由第二功率分配器所分配的另一部分输出信号的相位；以及失真消除功率合成器，用于输出由来自误差放大器的输出信号与来自第四延迟电路的信号构成的合成信号，其中第一延迟电路、第二延迟电路、第三延迟电路和第四延迟电路中的至少一个是如权利要求1到11中任一个的延迟电路。
图1是依据本发明第一实施例的延迟电路的方框图；图2是依据本发明第一实施例的延迟电路的电路图；图3是依据本发明第一实施例的延迟电路的操作原理的电路图；图4(a)是相对于连到依据第一实施例的延迟电路中的环行器的端子b的终端开路传输线的电气长度的变化的输出信号的幅度特性(传输损耗特性)；图4(b)是相对于连到依据第一实施例的延迟电路中的环行器的端子b的终端开路传输线的电气长度的变化的输出信号的时间延迟特性；图5是依据本发明第二实施例的延迟电路的电路图；图6是依据本发明第二实施例的延迟电路的电路图；图7是依据本发明第三实施例的延迟电路的方框图；图8是依据本发明第三实施例的延迟电路的电路图；图9是示出依据本发明第四实施例的前馈放大器的方框图；图10是常规延迟电路的电路图；图11(a)是相对于连到常规环行器的端子b的终端开路传输线的电气长度的变化示出输出信号的幅度特性(传输损耗特性)；以及图11(b)是相对于连到常规环行器的端子b的终端开路传输线的电气长度的变化的输出信号的时间延迟特性。
(标号)101输入端；102输出端；
103功率分配器；104环行器；105终端开路的传输线；106增益-相位调节电路；107功率合成器；110延迟线路；111可变衰减器；112可变相移器；113电容可变电容器；114变容二极管；121温度测量器件；122存储器；123频率特性修正电路；124环行器；125终端电阻；131输入端；132输出端；133、137分别为功率分配器；134、138、140、143分别为延迟电路；135、141分别为增益-相位调节器件；136主放大器；139失真检测功率合成器；142误差放大器；以及144失真消除功率合成器。
现在，将参考附图对本发明的有关实施例进行描述。
(第一实施例)以下，参考附图，将对依据本发明第一实施例的延迟电路进行描述。
图1是依据本发明第一实施例的延迟电路的方框图。沿信号发送方向的顺序，对在图1中的电路中所使用的环行器104的每个端子依次给出标号“a”、“b”和“c”。在图1中，输入端子101与功率分配器103的端子x相连；功率分配器103的端子y与环行器104的端子a相连。环行器104的端子b与终端开路的传输线105相连，端子c与功率合成器107的端子u相连。此外，功率分配器103的端子z与功率合成器107的端子v相连，其间夹有延迟线路110和增益-相位调节电路106。功率合成器107的端子w与输出端102相连。
图2示出图1所示方框图的具体电路结构。功率分配器103和功率合成器107都分别包括定向耦合器。延迟线路110包括半刚性电缆。增益-相位调节电路106包括可变衰减器111和可变相移器112。终端开路传输线105包括在介质材料上形成的微带线。
第一实施例的端子a是本发明的第一端子的一个例子；第一实施例的端子b是本发明的第二端子的一个例子；第一实施例的端子c是本发明的第三端子的一个例子。第一实施例的延迟线路110是本发明的延迟线路的一个例子；第一实施例的增益-相位调节电路106是本发明的增益-相位调节电路的一个例子。
现在，参考图3，将对像这样构成的有关延迟电路进行描述。
功率分配器103把从输入端101输入的信号分配成两个部分。把被分配成两部分的信号中的一部分输出信号分离成从环行器104的端子a进到端子b(路径1)的分量以及由于与环行器端子之间的不充分隔离而进到端子c(路径2)的分量。
进到端子b的分量在终端开路的传输线105的开端105d处被完全反射并返回端子b，且被输出到端子c。经过路径1和路径2的信号出现在功率合成器107的端子u上。
而被分配成两部分信号中的另一部分输出信号被延迟线路110延迟，并经可变衰减器111和可变相移器112的调整(路径3)，出现在功率合成器107的端子v上。
在输出端102上，出现由来自路径1、路径2和路径3的各个信号合成的信号。
这里，假设把经过路径1出现在端子u上的信号叫做A；把经过路径3出现在端子u上的信号叫做B；把经过路径3出现在端子v上的信号叫做C。
当调节延迟线路110、可变衰减器111以及可变相移器112，从而使经过路径3出现在端子v上的信号C与经过路径2出现在端子u上的信号B(信号C与信号B的幅度相等，相位相反)在端子w处合成时，来自路径2的信号B与来自路径3的信号C相互抵消。因此，只有经过路径1的信号A出现在输出端102上。
即，现在假设来自路径2的信号是信号B；来自路径3的信号C由下式表示。
C=Bejπ将对如上所述的有关调节方法进行更具体的描述。
暂时地，把终端开路的传输线105的开端105b与夹在接地一侧处的特定电阻(例如，50Ω)端接。因此，信号A流到地，只有信号B和信号C合成的信号出现在输出端102处。
然后，调节可变衰减器111和可变相移器112，使得出现在输出端102处的合成信号变为0。
在完成了以上调节后，断开终端开路的传输线105上的上述线端(terminalend)，并恢复到原始状态。
利用上述调节，在端子w处，来自路径2的信号B与来自路径3的信号C相互抵消，且只有来自路径1的信号A出现在输出端102处。
如上所述，在第一实施例的模式下，作为使来自路径2的信号(因环行器上的不充分隔离而产生)发生抵消，通过加上用于产生与该信号幅度相等而相位相反的信号的路径3的电路，使得只有经过路径1的信号出现在输出端102上。
图4(A)和图4(B)示出相对于第一实施例模式的延迟电路中105的电气长度输出端102处的信号的延迟时间特性和幅度特性。
从图4(A)中很明显地看出，与常规的情况相比，相对于终端开路的传输线105的电气长度，输出信号的延迟时间的波动范围较小。此外，从整体来看，明显地观察到传输线的电气长度越大，则延迟时间越长这一趋势。因此，在与此相类似的延迟电路中，为了进行具体描述，通过调节传输线的长度，可调节传输线的电气长度。因此，利用这种方式，有可能相对容易地把延迟时间调节到想要的值。
此外，从图4(B)中也很明显的是，通过改变终端开路的传输线105的长度，使得有可能提供能减少输出信号的幅度波动的延迟电路。
依据此环行器的特性，可消除延迟线路1l0。在此情况下，环行器具有这样的特性，例如在从端子x经过端子y、a、c、u到端子w的路径2的延迟时间比从端子x经过端子z、v到端子w的路径3的延迟时间更短或相等(即，不给路径3提供延迟线路110的情况下的延迟时间)。
此外，对于将从输入端101输入的信号，在环行器、功率分配器以及功率合成器的频率特性分别为平坦的情况下，可使用该频带内的任何信号。
此外，在第一实施例中，延迟线路包括半刚性电缆。然而，它可包括产生相同效果的同轴电缆。
再进一步，在第一实施例中，功率合成器和功率分配器包括定向耦合器。然而，它们可包括产生相同效果的其它模式诸如电阻(resistant)分配-合成器件、Wilkinson型分配-合成器件等。
(第二实施例)接着，参考附图，将对依据本发明第二实施例的延迟电路进行描述。
图5示出依据第二实施例的电路图。在图5中，对具有与第一实施例相同结构的元件给出与图2相同的标号。
在图5中，与第一实施例有区别的元件是夹在终端开路传输线105的开端与接地端之间的电容可变电容器113。即，在第二实施例中，与第一实施例的不同点在于通过改变电容器113的电容值，可改变从环行器104的端子b看到的传输线的电气长度，而无需改变终端开路的传输线的长度。
在第二实施例中，也适用经过路径2出现在端子u上的信号与经过路径3出现在端子v上电信号在功率合成器107的端子w处相互抵消。结果，只有经过路径1的信号在输出端102处输出。这一操作原理与第一实施例的相同。
在依据第二实施例的电路结构中，如上所述，通过改变电容器113的电容值，可改变从环行器104的端子b看到的传输线的电气长度，而无需改变终端开路的传输线的长度。因此，可更容易地调节延迟线路的延迟时间。
结果，与第一实施例的情况相同，通过改变电容器的电容值，也提供了能减少输出幅度的波动范围的延迟电路。
此外，与第一实施例中所述的相同，与常规的情况相比，相对于终端开路的传输线105的电气长度的变化，输出信号的延迟时间的波动范围较小。此外，从整体来看，明显地观察到传输线的电气长度越长，则延迟时间越长这一趋势。因此，在与此相类似的延迟电路中，具体地描述为，通过调节电容器113的电容值，可调节传输线的电气长度。因此，利用这种方式，有可能相对容易地把延迟时间调节到想要的值。
对于第二实施例中的电容可变电容器113，可使用能以机械方式改变电容值的微调电容器或通过加电压来改变电容值的变容二极管。在使用微调电容器的情况下，由于不必增加任何附加的电路，所以可减少成本。
而图6示出在把变容二极管114用作电容可变电容器的情况下的电路图。在图6中，延迟电路部分与图5中的相同。另外，提供了温度测量器件121和存储器122。标号121代表测量延迟电路的温度的温度测量器件；122代表存储器。例如，通过在存储器122中预先存储对应于变容二极管的电容值的电压值(用于修正此特性相对于温度的波动)，读出依据测得的温度而对变容二极管给出的电压值，并可自动地设定变容二极管的电容。结果，可提供其特性与温度变化无关的延迟电路。
与第一实施例中所述的情况相同，依据环行器的特性，可消除延迟线路110。
此外，在第二实施例中，延迟线路包括半刚性电缆。然而，它可包括产生相同的效果的同轴线组成。
再进一步，在第二实施例中，功率合成器和功率分配器包括定向耦合器。然而，它们可包括产生相同效果的其它模式诸如电阻分配-合成器件、Wilkinson型分配-合成器件等。
(第三实施例)接着，参考附图，将对依据本发明第三实施例的延迟电路进行描述。
图7示出依据第三实施例的方框图。在图7中，对具有与第一实施例相同结构的元件给出相同的标号。在图7中，与第一实施例有区别的元件是夹在功率分配器103的端子z与延迟线路110之间的频率特性修正电路123。
图8示出图7所示方框图的具体电路结构。对具有与第一实施例相同结构的事项给出与图2中所使用的相同的标号。对于图7中的频率特性修正电路123，使用频率特性类似于环行器104的端子间的隔离特性的环行器124和终端电阻125。这里，沿信号发送的方向的顺序，对环行器104的各个端子依次给出标号“a1”、“b1”和“c1”；而沿信号传送的方向的顺序，对环行器104的各个端子依次给出标号“a2”、“b2”和“c2”。功率分配器103的端子z与环行器124的端子a2相连。环行器124的端子c2与延迟线路110相连。环行器124的端子b2与终端电阻125相连。
以下，将描述如上所述构成的延迟电路的操作。基本上，与第一实施例和第二实施例中所述的相同，适用经过路径2出现在端子u上的信号与经过路径3出现在端子v上电信号在功率合成器107的端子w处相互抵消。因此，只有经过路径1的信号在输出端102处输出。此时，通过适用从环行器124的端子a2直接输出到端子c2的隔离特性，从而使频率特性类似于从环行器104的端子a1直接输出到c1的隔离特性，也可使经过路径2发送的信号与经过路径3发送的信号的频率特性基本上相同。
即，在功率合成器107处，经过路径2的信号与经过路径3的信号在一大的范围内相互抵消。
结果，只有经过路径1输出的信号的频率范围变宽。因此，使得有可能提供即使在终端开路的传输线的电气长度变化时也能在大范围中减小输出幅度的波动范围的延迟电路。
此外，与第一实施例中所述的相同，与常规的情况相比，相对于终端开路的传输线105的电气长度的变化，输出信号的延迟时间的波动范围较小。此外，从整体来看，明显地观察到传输线的电气长度越长，则延迟时间越长这一趋势。因此，在与此相类似的延迟电路中，具体地描述为，通过调节传输线的长度，可调节传输线的电气长度。因此，利用这种方式，有可能相对容易地把延迟时间调节到想要的值。
此外，在第三实施例中，在频率特性修正电路中使用环行器。它可适用于具有等价于环行器104的相同隔离特性的其它电路。例如，可适用于此的隔离器。在此情况下，也可获得相同的效果。
再进一步，在第三实施例中，把一完整的开端用于终端开路的传输线105的开端。如第二实施例所述，可在此开端处连接一电容可变电容器。在此情况下，将获得从第二实施例获得的效果以及从第三实施例获得的效果。
更进一步，在第三实施例中，分别构成增益-相位调节电路、延迟线路110和频率特性修正电路。然而，它们可一体构成。例如，应用频率特性类似于环行器的隔离特性的延迟线路110，可减少部件的数目以及获得与如上所述相同的效果。
依据环行器的特性，可消除延迟线路110。
此外，在第三实施例中，延迟线路包括半刚性电缆。然而，它可包括产生相同的效果的同轴线。
再进一步，在第三实施例中，功率合成器和功率分配器包括定向耦合器。然而，它们可包括产生相同效果的其它模式诸如电阻分配-合成器件、wilkinson型分配-合成器件等。
(第四实施例)接着，参考附图，将描述使用依据本发明第四实施例的延迟电路的前馈放大器。
图9是使用依据本发明第四实施例的延迟电路的前馈放大器的方框图。输入端131与功率分配器133的端子d相连。功率分配器133的端子e与用于对输入信号进行功率放大的主放大器136相连，其间夹有延迟电路134和增益-相位调节电路135。主放大器136的输出与功率分配器137的端子g相连；功率分配器137的端子h与失真检测功率合成器139的端子j相连。而功率分配器133的端子f与失真检测功率合成器139的端子k相连，其间夹有延迟电路138。
功率分配器137的端子i与失真消除功率合成器144的端子n相连，其间夹有延迟电路143。失真检测功率合成器139的端子m与用于对失真信号进行放大的误差放大器142相连，其间夹有延迟电路140和增益-相位调节电路141。误差放大器的输出与失真消除功率合成器144的端子o相连。失真消除功率合成器144的端子p与输出端132相连。在第四实施例中，对于延迟电路134和140，使用依据本发明第一实施例的延迟电路。
此外，第四实施例的功率分配器133是本发明的第一功率分配器的一个例子。第四实施例的延迟电路134是本发明的第一延迟电路的一个例子。第四实施例的增益-相位调节电路135是本发明的增益-相位调节电路的一个例子。第四实施例的功率分配器137是本发明的第二功率分配器的一个例子。此外，第四实施例的延迟电路138是本发明的第二延迟电路的一个例子。第四实施例的功率合成器139是本发明的失真检测功率合成器的一个例子。第四实施例的延迟电路140是本发明的第三延迟电路的一个例子。第四实施例的增益-相位调节电路141是本发明第二实施例的增益-相位调节电路的一个例子。第四实施例的延迟电路143是本发明的第四延迟电路的一个例子。第四实施例的失真消除功率合成器144是本发明的失真消除功率合成器的一个例子。
以下描述如上所述构成的前馈放大器的操作。
功率分配器133把从输入端131输入的包括多通道(channel)分量的输入信号分配成两部分。
把分为二部分的信号中的一部分信号从端子e输出，并由延迟电路134进行延迟，然后，由增益-相位调节电路135对其幅度和相位进行调节，并被主放大器136放大。由于主放大器136是非线性的，所以包括由于在包括输入信号分量的多通道信号中进行相互调制而引起的失真分量的信号从主放大器136输出。把输出的信号输入到功率分配器137的端子g，把这些信号分配到端子h和端子i。
把输出到端子h的信号输入到失真检测功率合成器139的端子j。
把由功率分配器133分成两部分的信号中的另一部分信号从端子f输出，并由延迟电路138进行延迟，然后输入到失真检测功率合成器件139的端子k。
此时，通过调节增益-相位调节电路135、延迟电路134和延迟电路138，从而使输入到端子j和端子k的输入信号的分量变为幅度相同而相位相反，从端子m仅输出包括抵消输入信号的失真分量的信号。
接着，由延迟电路140延迟仅包括从端子m输出的失真分量的信号，由增益-相位调节电路141调节其幅度和相位，并由误差放大器142放大。在误差放大器142提供充分补偿(back-off)从而防止新的非线性失真的产生时，输出了输入的失真分量，同时它们由放大器142放大。把这些信号输入到144的端子o。
而由延迟电路143延迟从端子i输出的包括失真分量的信号，且把它们输入到144的端子n。
此时，通过调节增益-相位调节电路141、延迟电路140、143，从而使输入到端子o和端子n的输入信号的分量变为幅度相同而相位相反，可使失真分量在端子p处抵消，从而把只有其输入信号的分量被放大的信号输出到输出端132。
在实际制造前馈放大器时，必须使来自端子e到端子j的信号的延迟时间与来自端子f到端子k的信号的延迟时间相互一致，并使来自端子i到端子n的信号的延迟时间以及来自端子m到端子o的信号的延迟时间相互一致。然而，在各延迟电路的延迟时间不可变的情况下，难于实施调节。
现在，通过把能象本发明第一实施例中所述容易改变延迟时间的延迟电路用于延迟电路134，可容易地调节来自端子e到端子j的信号的延迟时间与来自端子f到端子k的信号的延迟时间。也可通过把能象本发明第一实施例中所述容易改变延迟时间的延迟电路用于延迟电路140，可容易地调节来自端子i到端子n的信号的延迟时间以及来自端子m到端子o的信号的延迟时间。结果，增加了大量生产前馈放大器的效率。
在第四实施例中，把第一实施例的延迟电路用于能改变延迟时间的延迟电路。通过对其使用第二或第三实施例的延迟电路也可获得相同的效果。
此外，在第四实施例中，把能改变延迟时间的延迟电路用于图9所示的延迟电路134和140。然而，这些延迟电路可用于延迟电路134、138、140和143中的任一个。即，把第一-第三实施例中所述的延迟电路用于延迟电路134、138、140和143中的至少一个或多个是足够的。
此外，在如上所述的实施例中，把本发明的增益-相位调节电路描述为调节输入信号的幅度和相位的装置。然而，不限于此，例如如上所述调节放大器或相位的结构也是可接受的。
如上所述，通过如此构成一延迟电路，从而把输入信号分配成两部分，然后由增益-相位调节电路调节被分的信号的一部分从而使其幅度与从环行器的端子a直接输出到端子c的信号的幅度相等而使相位相反；然后，使用功率合成器把增益-相位调节电路的输出信号与从环行器的端子a输出到端子c的信号合成，使它们在输出端处抵消；最后，只输出经终端开路的传输线从输入端到输出端的信号，这样可提供能减少相对于终端开路的传输线的电气长度的输出信号波动的延迟电路。
再进一步，通过把此延迟电路加到前馈放大器，可容易地调节前馈放大器并增加大量生产前馈放大器的效率。
从以上所进行的描述中很清楚的是，与常规的方式相比，本发明可提供能减少输出信号的幅度特性中的波动以及延迟时间特性中的波动的延迟电路。
此外，本发明可提供能容易地实施调节的前馈放大器。
权利要求
1．一种延迟电路，其特征在于包括功率分配器，用于分配输入信号；环行器，具有用于输入被分配的输入信号中的一部分信号的第一端子、用于输出输入到第一端子的信号的第三端子以及夹在第一端子和第三端子之间的第二端子，其中环行器调整从第一端子到第二端子的信号的流动方向；终端开路的传输线，所述传输线与第二端子相连且具有位于与连接端相对的末端处的开端；增益-相位调节电路，用于调整被分配的输入信号中另一部分信号的幅度和/或相位；功率合成器，用于输出由来自第三端子的输出信号和来自增益-相位调节电路的输出信号构成的合成信号。
2．如权利要求1所述的延迟电路，其特征在于增益-相位调节电路调整幅度和相位，以及如此调整来自增益-相位调节电路的输出信号，从而所述输出信号的幅度与直接漏到第三端子而不经过第二端子的信号的幅度相等而相位基本上相反，所述泄漏的信号是输入到环行器的第一端子的信号中的一部分信号。
3．如权利要求1或2所述的延迟电路，其特征在于还包括延迟线路，用于延迟另一部分信号的相位，其中增益-相位调节电路调整来自延迟线路的信号的幅度和相位。
4．如权利要求1或2所述的延迟电路，其特征在于还包括频率特性修正元件，用于修正另一部分信号的频率特性，其中增益-相位调节电路调整来自频率特性修正元件的信号的幅度和相位。
5．如权利要求1或2所述的延迟电路，其特征在于还包括频率特性修正元件，用于修正由功率分配器所分配的信号中另一部分信号的频率特性，以及延迟线路，用于延迟来自频率特性修正元件的信号的相位；其中增益-相位调节电路调整来自延迟线路的信号的幅度和相位。
6．如权利要求4或5所述的延迟电路，其特征在于频率特性修正元件的频率特性与环行器的泄漏信号的频率特性基本上相同。
7．如权利要求6所述的延迟电路，其特征在于所述泄漏信号的频率特性是直接漏到第三端子而不经过第二端子的信号的频率特性，所述泄漏信号是输入到第一端子的信号中的一部分信号。
8．如权利要求6或7所述的延迟电路，其特征在于频率特性修正元件是具有第四端子、第五端子和第六端子的环行器，其中第四端子输入由分配器所分配的另一部分信号，第六端子输出信号，第五端子与终端电阻相连。
9．如权利要求6或7所述的延迟电路，其特征在于频率特性修正元件为隔离器。
10．如以上权利要求中任一项所述的延迟电路，其特征在于一电容器夹在终端开路的传输线的开端与接地端之间。
11．如权利要求10所述的延迟电路，其特征在于电容器为变容二极管。
12．一种前馈放大器，其特征在于包括第一功率分配器，用于分配输入信号；第一延迟电路，用于延迟第一功率分配器所分配的一部分信号的相位；第一增益-相位调节电路，用于调整来自第一延迟电路的信号的幅度和相位；主放大器，用于放大来自第一增益-相位调节电路的输出信号；第二功率分配器，用于分配来自主放大器的输出信号；第二延迟电路，用于延迟由第一功率分配器所分配的另一部分信号的相位；失真检测功率合成器，用于合成来自第二延迟电路的信号与由第二功率分配器所分配的一部分信号；第三延迟电路，用于延迟来自失真检测功率合成器的输出信号的相位；第二增益-相位调节电路，用于调整来自第三延迟电路的信号的幅度和相位；误差放大器，用于放大来自第二增益-相位调节电路的输出信号；第四延迟电路，用于延迟由第二功率分配器所分配的另一部分输出信号的相位；以及失真消除功率合成器，用于输出来自误差放大器的输出信号与来自第四延迟电路的信号构成的合成信号，其中第一延迟电路、第二延迟电路、第三延迟电路和第四延迟电路中的至少一个是如权利要求1到11中任一个所述的延迟电路。
全文摘要
一种输出信号的幅度特性与延迟时间特性没有相对于传输线长度的波动的延迟电路。该延迟电路包括使由功率分配器(103)分成两部分信号中的一部分的幅度与从环行器(104)的端子a直接输出到端子c的信号分量的幅度相等而相位相反的电路。功率合成器(107)的合成可使这两个信号在输出端处相互抵消。结果,只把从输入端(101)输入并经环行器(104)和终端开路传输线(105)传送的信号输出到输出端(102)。
文档编号H03H7/30GK1314727SQ0111122
公开日2001年9月26日 申请日期2001年3月7日 优先权日2000年3月7日
发明者松吉俊满, 松浦彻, 石田薰, 藤原诚司 申请人:松下电器产业株式会社