专利名称：放大装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种放大装置，特别涉及一种在载波(carrier)间产生电平差时，改变检测ACP(Adjacent Channel leakage Power，相邻信道的漏泄功率)的频率，利用稳定的前馈(FF)控制来进行畸变补偿而不使用导频(pilot)信号的放大装置。
背景技术：
参考图12，说明普通的前馈方式的放大装置(FF放大装置)。图12是表示现有的FF放大装置的基本结构的结构框图。
现有的放大装置，如图12所示，由第1方向性耦合器(DirectionalCoupler)1、第1矢量调整器2、放大输入信号的主放大器3、第2方向性耦合器4、第1延迟线5、第2矢量调整器6、辅助放大器7、第2延迟线8、第3方向性耦合器9、畸变检测器10、控制部11、第4方向性耦合器12、导频接收器13和导频信号振荡器14构成。
在上述放大装置中，畸变检测回路由第1方向性耦合器1、第1矢量调整器2、放大输入信号的主放大器3、第2方向性耦合器4、延迟线5、畸变检测器10、控制部11构成，畸变去除回路由第2方向性耦合器4、第2矢量调整器6、辅助放大器7、第2延迟线8、第3方向性耦合器9、控制部11、第4方向性耦合器12、导频接收器13构成。
在此，在上述放大装置中，第1矢量调整器2、第2矢量调整器6由可变衰减器和可变相位器构成，用于调整回路的平衡。
对于所输入的信号，借助于第1矢量调整器2的作用，保持畸变检测回路的平衡，由此来抑制基本信号，并只抽取畸变。基本信号意指已输入的信号成分。
另外，由畸变检测器10检测基本信号的抑制量，由控制部11自动地控制第1矢量调整器2，以使得该检测值最小。
在第2延迟线8的路径中，由主放大器3放大了的基本信号产生畸变。从导频信号振荡器14将导频信号注入畸变检测回路，由导频接收器13通过第4方向性耦合器12接收导频信号，并由控制部11自动地控制第2矢量调整器6，以使得其电平最小。
使用上述的2个回路中的畸变检测器10、导频接收器13这2个检测器、控制部11和第1矢量调整器2、第2矢量调整器6来控制回路的平衡。第2延迟线8的路径中的畸变和所抽取的畸变在第3方向性耦合器9中被反相合成。在输出(OUT)中不存在畸变的基本信号被放大到预定的电平。
接着，在图13中表示放大器的输入输出的频谱示意图。图13是ACP产生的示意图。图中的横轴是频率，纵轴是信号电平。由于输出信号被放大，因此输出信号的纵轴比输入信号的纵轴大，输出信号的图的虚线示意地表示假定放大器为线性放大器、不产生畸变地进行了放大的情况。
当放大W-CDMA(Wideband Code Division Multiple Access)这样的宽带信号时，如图13所示，在输入信号的附近，作为互调畸变(IM)而产生ACP。
在FF方式的放大装置中，主放大器3的输出信号，也如图13所示，基本信号发生畸变。在导频接收器13中接收基本信号附近的IM(ACP)电平，如果象上述使用了导频信号的方法那样，控制畸变去除回路以使得降低ACP电平，则没有必要使用导频信号。图14表示不使用导频信号的放大装置的结构。图14是频率固定ACP接收方式的FF放大装置的结构框图。
另外，作为现有的畸变补偿放大装置，还有其它的结构。图11是其它的现有畸变补偿放大装置的结构的框图。
图11的畸变补偿放大装置，由对输入信号进行畸变补偿的畸变补偿电路21、放大所输入的信号的主放大器22、使所输入的信号分支的方向性耦合器23、检测放大信号中的ACP电平的畸变检测器24、以及对畸变补偿电路21进行补偿量控制的控制部25构成。
并且，在图11的畸变补偿放大装置中，由于在主放大器22的输出中产生IM(ACP)，因此，为了使由畸变检测器24检测出的ACP电平变小而构成由控制部25控制补偿电路21的反馈回路，来进行畸变补偿。
另外，作为畸变补偿放大装置的现有技术，在日本特开2003-283259号公报中公开了一种“畸变补偿放大器”(
公开日2003年10月3日，申请人株式会社日立国际电气，发明人堂坂淳也等)。
在该现有技术中记载的畸变补偿放大器是一种对应于多载波的、使用了导频信号的前馈方式的放大器。
发明内容
在此，参考图15、图16，说明对不使用导频信号的放大装置中的载波电平的变动的畸变补偿。图15和图16是ACP接收方式的FF动作的说明图，图15是1个载波的频谱示意图，图16是多载波时的频谱示意图。另外，图中的横轴是频率，纵轴是信号电平。
当系统提供基本信号的频率信息时，如图15所示，使ACP接收频率与基本信号附近的频率一致，由此，可无需使用导频信号。
在1个载波的情况下，将ACP接收频率固定在载波的附近，即使载波的电平变化，也只是ACP的电平变化。因此，在低电平的情况下，畸变去除回路不需要大的去除量，在高电平时，ACP的电平也大，因此畸变去除回路的去除量的范围变大，能得到准确的去除量，因此，在1个载波的情况下，该方法是卓有成效的。
在多载波的情况下，在各载波没有电平差且为高电平时，在各载波中因主放大器3而产生畸变，但是，如图16的(A)中的虚线所示，产生的畸变大，ACP接收电平也变大。因此，能确保足够的ACP接收动态范围，也能充分得到畸变去除回路的去除量。
但是，在ACP接收频率固定的情况下，如图16的(B)所示，在载波f3为高电平而其它的载波电平降低并且各载波产生电平差时，被固定于载波f1的边带的ACP电平也降低，因此，畸变去除回路的去除量减少，存在不能去除载波f4的ACP这样的问题。
另外，还有按时间周期来切换ACP接收频率的方法，但是，此时，切换需要一定的时间，如果切换周期较快，则存在需要高速且高价的控制处理部这样的问题。
本发明的目的在于提供不使用导频信号，即使多载波信号的基本信号有电平差，也可实现稳定的畸变补偿的放大装置。
本发明是接收多载波信号的前馈方式的放大装置，包括畸变检测回路，将输入信号分成第1路径(rout)和第2路径，在第1路径中调整输入信号的相位和振幅并进行放大，在第2路径中延迟输入信号，输出来自第1路径的信号，并且以反相位合成从第1路径和第2路径输出的信号，使输入信号中的基波成分信号相互抵消，作为畸变成分信号输出；畸变补偿回路，具有第3路径和第4路径，在第3路径中延迟从第1路径输出的信号，在第4路径中调整畸变成分信号的相位和振幅并进行放大，以反相位合成从第3路径和第4路径输出的信号并作为放大信号输出；畸变检测部，检测第4路径中的畸变成分信号的电平；接收器，检测相邻信道的泄露功率的信号电平；输入监视部，监视输入信号的输入电平；输出监视部，监视输出信号的输出电平；以及控制部，基于在畸变检测部和在接收器中检测出的信号电平以及由接收器检测出的信号电平，进行畸变检测回路中的输入信号的相位或振幅的调整、或/和畸变补偿回路中的畸变成分信号的相位和振幅的调整，或者进行双方的控制，根据输入的信号或者输出的信号的电平，使相邻信道的泄露功率的检测频率位置切换到在基波成分信号的低频区侧附近或者高频区侧附近的任意一者中上述接收器的信号电平较高者。不使用导频信号，即使多载波信号的基本信号存在电平差，也能实现稳定的畸变补偿。
另外，在本发明的上述放大装置中，在基波成分信号的低频区侧附近设置有相邻信道的泄露功率的检测频率位置的情况下，当低频区侧的基波成分信号的电平降低，输入监视部的输入电平降低，接收器接收到的相邻信道的泄露功率的信号电平降低时，控制部使相邻信道的泄露功率的检测频率位置切换到基波成分信号的高频区侧附近，即使多载波信号的基本信号存在电平差也能实现稳定的畸变补偿。
另外，在本发明的上述放大装置中，在基波成分信号的低频区侧附近设置有相邻信道的泄露功率的检测频率位置的情况下，当高频区侧的基波成分信号的电平增加，输入监视部的输入电平增加，接收器接收到的相邻信道的泄露功率的信号电平并未发生什么变化时，控制部使相邻信道的泄露功率的检测频率位置切换到基波成分信号的高频区侧附近，即使多载波信号的基本信号存在电平差也能实现稳定的畸变补偿。
另外，在本发明的上述放大装置中，控制部预先存储相邻信道的泄露功率的信号电平，并切换相邻信道的泄露功率的检测频率位置，比较切换后的相邻信道的泄露功率的信号电平和切换前的相邻信道的泄露功率的信号电平，在未增加一定量以上的信号电平的情况下，使相邻信道的泄露功率的检测频率位置返回到原来的位置，只在ACP电平在低频区侧和高频区侧不平衡的情况下，切换ACP接收频率，能进行稳定的FF控制。
另外，在本发明的上述放大装置中，在基波成分信号的低频区侧附近设置有相邻信道的泄露功率的检测频率位置的情况下，当高频区侧的基波成分信号的电平降低，输入监视部的输入电平降低，由接收器接收到的相邻信道的泄露功率的信号电平并未发生什么变化时，控制部不切换相邻信道的泄露功率的检测频率位置，而将其维持在基波成分信号的低频区侧附近，即使多载波信号的基本信号存在电平差也能实现稳定的畸变补偿。
另外，在本发明的上述放大装置中，在基波成分信号的低频区侧附近设置有相邻信道的泄露功率的检测频率位置的情况下，当低频区侧的基波成分信号的电平增加，输入监视部的输入电平增加，由接收器接收到的相邻信道的泄露功率的信号电平增加时，控制部不切换相邻信道的泄露功率的检测频率位置，而将其维持在基波成分信号的低频区侧附近，即使多载波信号的基本信号存在电平差也能实现稳定的畸变补偿。
另外，本发明是接收多载波信号的前馈方式的放大装置，包括畸变检测回路，将输入信号分成第1路径和第2路径，在第1路径中调整输入信号的相位和振幅并进行放大，在第2路径中延迟输入信号，输出来自第1路径的信号，并且以反相位合成从第1路径和第2路径输出的信号，使输入信号中的基波成分信号相互抵消，作为畸变成分信号输出；畸变补偿回路，具有第3路径和第4路径，在第3路径中延迟从第1路径输出的信号，在第4路径中调整畸变成分信号的相位和振幅并进行放大，以反相位合成从第3路径和第4路径输出的信号并作为放大信号输出；畸变检测部，检测第4路径中的畸变成分信号的电平；接收器，检测相邻信道的泄露功率的信号电平；输入监视部，监视输入信号的输入电平；输出监视部，监视输出信号的输出电平；以及控制部，基于在畸变检测部和接收器中检测出的信号电平和由接收器检测出的信号电平，进行畸变检测回路中的输入信号的相位或振幅的调整、或/和畸变补偿回路中的畸变成分信号的相位和振幅的调整，或者进行双方的控制，根据输入的信号或者输出的信号的电平，使相邻信道的泄露功率的检测频率位置切换到高电平的载波侧的边带。不使用导频信号，即使多载波信号的基本信号存在电平差，也能实现稳定的畸变补偿，进而，只在ACP电平在低频区侧和高频区侧不平衡的情况下，切换ACP接收频率，能进行更稳定的FF控制。
另外，在本发明的上述放大装置中，控制部，对于由畸变检测部检测的畸变成分信号的电平，预先将阈值设定为比产品规格所要求的检测电平低的电平并进行存储，对于用于调整畸变检测回路中的输入信号的相位和振幅的控制值，利用摄动使控制值从控制开始点向最佳值移动，在畸变检测部的检测电平变得比阈值低的情况下，停止摄动控制，不进行不必要的控制，由此能防止ACP变得不稳定，能进行稳定的畸变补偿。
另外，在本发明的上述放大装置中，控制部，对于由接收器检测的相邻信道的泄露功率的信号电平，预先将阈值设定为比产品规格所要求的检测电平低的电平并进行存储，对于用于调整畸变补偿回路中的畸变成分信号的相位和振幅的控制值，利用摄动使控制值从控制开始点向最佳值移动，在接收器的检测电平变得比阈值低的情况下，停止摄动控制，不进行不必要的控制，由此能防止ACP变得不稳定，能进行稳定的畸变补偿。
图1是本发明第1实施方式的放大装置(第1放大装置)的结构框图。
图2是本发明实施方式的频谱示意图。
图3是表示本发明实施方式的放大装置的控制部的处理的流程图。
图4是表示第2放大装置的ACP接收频率的切换控制的示意说明图。
图5是表示第2放大装置的控制部11′的ACP接收频率的控制的流程图。
图6是表示第3放大装置的控制部11′的ACP接收频率的控制的流程图。
图7是表示对2个正弦波信号进行相加后的抑制量的理论值的说明图。
图8是表示检测电平和控制值的关系的示意说明图。
图9是表示本装置的控制部的控制方法的第1例的示意说明图。
图10是表示本装置的控制部的控制方法的第2例的示意说明图。
图11是表示其它的现有畸变补偿放大装置的结构的框图。
图12是表示现有的FF放大装置的基本结构的框图。
图13是ACP产生的示意图。
图14是频率固定ACP接收方式的FF放大装置的结构框图。
图15是1个载波的频谱示意图。
图16是多载波时的频谱示意图。
具体实施例方式
以下，参考
本发明的实施方式。
本发明实施方式的放大装置，是用于不使用导频信号，对多频宽带信号进行放大的前馈(FF)放大装置，在信号的输入级设置输入监视部或者在信号的输出级设置输出监视部，对于来自这些监视部的信号的电平变动，当信号电平降低，ACP(相邻信道泄露功率)电平大幅降低时，以及当信号电平不降低，ACP电平几乎不增加时，使所设定的ACP接收频率切换为多载波的相反侧频率，由此，即使多载波信号的基本信号存在电平差，也能实现稳定的畸变补偿。
本发明实施方式的放大装置，是在用于对W-CDMA调制波等多频宽带信号进行放大的前馈(FF)放大装置中，不使用导频信号地进行畸变回路控制的畸变补偿放大装置。
另外，本发明实施方式的放大装置是接收宽带信号的ACP(相邻信道泄露功率)并进行畸变回路控制的畸变补偿放大装置。
另外，本发明实施方式的放大装置是在载波电平发生了变动的情况下，同时监视输入电平或输出电平以使得进行即时跟踪，如果该电平有变动，则改变ACP接收频率，进行畸变回路控制的畸变补偿放大装置。
参考图1说明本发明第1实施方式的放大装置。图1是本发明第1实施方式的放大装置(第1放大装置，以下称本装置)的结构框图。另外，与图12、图14相同的结构部分赋予同一符号进行说明。
本发明第1实施方式的第1放大装置(本装置)，如图1所示，由第1方向性耦合器1、第1矢量调整器2、主放大器3、第2方向性耦合器4、第1延迟线5、第2矢量调整器6、辅助放大器7、第2延迟线8、第3方向性耦合器9、畸变检测器10、控制部11′、第4方向性耦合器12、接收器13′、输入监视部15和输出监视部16构成。
具体说明本装置的各部。
第1方向性耦合器1分配输入信号，输出到第1矢量调整器2和第1延迟线5。
第1矢量调整器2进行由第1方向性耦合器1输出的输入信号的相位和振幅的调整，并将调整后的输入信号输出到主放大器3。另外，第1矢量调整器2基于由控制部11′输出的控制信号改变输入信号的相位和振幅的调整量。矢量调整器可由可变相位器和可变衰减器实现。
主放大器3对由第1矢量调整器2输出的输入信号进行放大，并输出到第2方向性耦合器4。与图12的主放大器的不同点在于未进行使用了导频信号的放大。
第2方向性耦合器4将由主放大器3放大了的输入信号输出到第2延迟线8，并且以反相位合成由主放大器3放大了的输入信号和从第1延迟线5输出的输入信号，将合成结果作为畸变成分信号输出到第2矢量调整器6。
第1延迟线5延迟由第1方向性耦合器1输出的输入信号，并输出到第2方向性耦合器4。另外，第1延迟线5是因为主放大器3放大输入信号而使输入信号产生了延迟，为使之调谐而设置的。
第2矢量调整器6进行从第2方向性耦合器4输出的畸变成分信号的相位和振幅的调整，并将调整后的输入信号输出到辅助放大器7。另外，第2矢量调整器6基于从控制部11′输出的控制信号改变输入信号的相位和振幅的调整量。矢量调整器可由可变相位器和可变衰减器实现。
辅助放大器7对从第2矢量调整器6输出的畸变成分信号进行放大，并输出到第3方向性耦合器9。
第2延迟线8延迟从第2方向性耦合器4输出的输入信号，并输出到第3方向性耦合器9。另外，第2延迟线8是因为辅助放大器7放大畸变成分信号而使畸变成分信号产生了延迟，为使之调谐而设置的。
第3方向性耦合器9，以反相位合成从第2延迟线8输出的输入信号和由辅助放大器7放大了的畸变成分信号，将合成结果作为放大信号输出。
畸变检测器10对于从第2方向性耦合器4输出的畸变成分信号，检测畸变成分信号的电平，并将检测结果输出到控制部11′。
控制部11′基于由畸变检测器10检测出的畸变成分信号的电平，确定第1矢量调整器2的相位和振幅的调整量，并将用于变更为该调整量的控制信号输出到第2矢量调整器6。
另外，控制部11′基于由接收器13′检测出的ACP信号的接收电平，确定第2矢量调整器6的相位和振幅的调整量，并将用于变更为该调整量的控制信号输出到第2矢量调整器6。
也可以为，控制部11′基于由畸变检测器10和接收器13′检测出的两者的电平，确定第1矢量调整器2和第2矢量调整器6的调整量。
另外，控制部11′，输入来自输入监视部15的监视结果和来自输出监视部16的监视结果以及来自接收器13′的ACP接收电平(ACP电平)，在内部预先存储各电平的值，并根据信号电平，进行下述控制，即，是将ACP接收频率的设定位置切换到多载波的低频区侧或高频区侧，还是不使之进行切换的控制。控制部11′的ACP接收频率的设定位置的具体的切换控制，在后面叙述。
第4方向性耦合器12分配从第3方向性耦合器9输出的放大信号，并输出到输出端子(OUT)，并且输出到接收器13′。
接收器13′接收从第4方向性耦合器12输出的放大信号中的由控制部11′设定的频率的信号(ACP信号)，检测ACP信号的接收电平，并将检测结果作为ACP电平输出到控制部11′。
输入监视部15监视输入电平，并将监视结果输出到控制部11′。
输出监视部16监视输出电平，并将监视结果输出到控制部11′。
接着，参考图2说明本装置的对载波电平的变动的畸变补偿。图2是本发明实施方式的频谱示意图。
如图2的(A)所示，本装置的控制部11′将ACP接收频率设置在多载波的低频区侧或高频区侧的附近。关于载波的配置，通常在系统中总是恒定的，或者由系统提供频率信息，利用该信息设定ACP接收频率。
作为本装置的特征，控制部11′基于所提供的多载波的频率，预先在多载波的低频区侧和高频区侧的附近分别准备ACP接收频率，并在接收器13′中将低频区侧的频率或高频区侧的频率中的任意一者设定为ACP接收频率。
如果根据来自系统侧的信息而不能确定ACP接收频率时，控制部11′也可以控制接收器13′以使得依次扫描ACP接收频率，在来自接收器13′的接收电平大幅变化的频率的外侧(多载波的低频区侧或者高频区侧的附近)逐一确定ACP接收频率。
另外，也可以在接收器13′中将低频区侧或高频区侧的频率设定为ACP接收频率的默认值。在图2的(A)中，以将ACP接收频率设定在多载波的低频区侧的情况为例。并且，接收器13′接收由控制部11′设定的ACP接收频率的信号，检测ACP电平。
在此，作为主放大器3的IM特性，具有这样的特性当主放大器3的输出变动时，IM量(ACP电平)就会发生更大的变动。因此，在本装置的控制部11′中，如图2的(B)所示，利用主放大器3的IM产生的特性，基于更合适的ACP信号进行畸变补偿，因此使ACP接收频率从多载波的低频区侧切换到高频区侧，或者从高频区侧切换到低频区侧。
具体地讲，控制部11′基于来自输入监视部15的输入电平或者来自输出监视部16的输出电平的变动和ACP电平的变动，进行对接收器13′的ACP接收频率的控制。
接着，关于本装置的动作，说明以下的4个例子(例1～4)。
作为例1，在将ACP接收频率设定在低频区侧载波的附近的情况下，如果低频区侧的载波电平降低，输入监视部15的输入电平降低，则之前接收到的ACP电平进一步降低。此时，控制部11′使ACP接收频率切换到高频区侧，在接收器13′中设定高频区侧的ACP接收频率。
作为例2，在将ACP接收频率设定在低频区侧载波的附近的情况下，如果高频区侧的载波电平降低，则输入监视部15的输入电平降低，但是低频区侧的ACP接收电平并不怎么变化。此时，由当前设定的ACP接收频率能得到充分的畸变补偿，因此控制部11′不使ACP接收频率进行切换。
作为例3，在将ACP接收频率设定在低频区侧载波的附近的情况下，如果低频区侧的载波电平增加，则输入监视部15的输入电平增加，并且之前接收到的ACP电平进一步增加。此时，控制部11′不使ACP接收频率进行切换。
作为例4，在将ACP接收频率设定在低频区侧载波的附近的情况下，如果高频区侧的载波电平增加，则输入监视部15的输入电平增加，但是低频区侧的ACP接收电平并不怎么变化。此时，有可能不能实现充分的畸变补偿，因此控制部11′使ACP接收频率切换到高频区侧。
载波电平(输入电平和输出电平)的变动量以及与之对应的ACP电平的变动量作为阈值预先存储在控制部11′中，其中，载波电平的变动量成为切换ACP接收频率的条件。控制部11′将ACP电平的变动量和与载波电平的变动相对应的ACP电平的变动阈值进行比较，判断是否切换ACP接收频率并进行控制。
另外，也可以按载波数进行基本信号的电平变动的设定。例如，在4个载波的情况下，如果除了1个载波之外的其它载波变动，则基本信号的电平变动大，切换ACP接收频率。如果只是1个载波变动，则基本信号的变动小，另外，在ACP电平更多依赖于未变动的余下的载波的情况下，不进行ACP接收频率的切换。
接着，参考图3说明本装置的动作。图3是表示本发明实施方式的放大装置的控制部的处理的流程图。在图3中，以将ACP接收频率设定在多载波的低频区侧的情况为例。
如图3所示，控制部11′监视来自输入监视部15的监视结果，判断输入电平的变动是否存在(S1)。如果输入电平存在变动(“是”的情况)，则接着判断输入电平是否降低了(S2)。
如果在判断处理S2中判断为输入电平降低了(“是”的情况)，则接着判断ACP电平的降低量是否大(S3)。在判断处理S3中，ACP电平的降低量不大，即ACP电平未降低一定量以上的情况下(“否”的情况)，则表示即使整个载波的输入电平降低，所设定的ACP频率侧的载波电平的降低量小，因此，不进行ACP接收频率的切换就结束处理。
如果在判断处理S2中输入电平未降低(“否”的情况)，则接着判断ACP电平的增加量是否小(S4)。如果在判断处理S4中ACP电平的增加量不小，即ACP电平增加了一定量以上(“否”的情况)，则不进行ACP接收频率的切换就结束处理。
在判断处理S4中ACP电平的增加量小，即ACP电平未增加一定量以上的情况下(“是”的情况)，作为载波整体的输入电平增加了，但所设定的ACP频率侧的载波电平的增加量小，这种情况可以预料到相反侧的载波电平增加了，因此，进行使ACP接收频率切换为相反侧频率的处理(S5)，并结束处理。
在此，关于基本信号的电平变动，叙述了来自输入监视部15的输入电平，但是也可以基于来自图1的输出监视部16的输出电平来进行。
另外，输出监视部16也可以设置在方向性耦合器12的后级或者前级。
接着，说明对多载波的输入信号的本装置的动作。
多载波的输入信号被输入第1方向性耦合器1，由第1方向性耦合器1进行分配，并输出到第1矢量调整器2和第1延迟线5。输入到第1矢量调整器2的输入信号，被进行相位和振幅的调整，再由主放大器3进行放大，并输出到第2方向性耦合器4。另外，输入到第1延迟线5的输入信号，进行信号延迟，并输出到第2方向性耦合器4。
在第2方向性耦合器4中，由主放大器3放大了的输入信号被输出到第2延迟线8，并且以反相位合成由主放大器3放大了的输入信号和由第1延迟线5延迟了的输入信号，输入信号中的基波成分相互抵消，结果，畸变成分信号被输出到第2矢量调整器6。
由第2方向性耦合器4输出的畸变成分信号，由畸变检测器10检测畸变电平，检测出的畸变电平输入到控制部11′。控制部11′根据被输入到控制部11′的畸变成分信号的电平，进行第1矢量调整器2的相位和振幅的调整。
被输入到第2矢量调整器6的畸变成分信号，被进行相位和振幅的调整，并由辅助放大器7放大。由第2延迟线8延迟了的输入信号和由辅助放大器7放大了的畸变成分信号，在第3方向性耦合器12中以反相位进行合成，相互抵消畸变成分，只是输入信号中的基波成分的放大信号被输出到第4方向性耦合器12。
被输入到第4方向性耦合器12的信号被分配，一方输出到输出端子(OUT)，另一方输出到接收器13′。检测被输入到接收器13′的信号的电平，将其电平值输出到控制部11′。控制部11′根据被输入到控制部11′的信号的电平，进行第2矢量调整器6的相位和振幅的调整。
另外，在控制部11′中，作为确定畸变去除回路的去除量的基准，使用所设定的ACP接收频率，按照图3所示的控制流程，进行是将ACP接收频率切换到多载波的低频区侧或者高频区侧，还是不切换的控制。
根据本装置，按照主放大器3的特性，基于基本信号的输入或者输出电平的变动量和ACP电平的变动量，切换ACP接收频率。因此，即使多载波信号的基本信号在载波间产生电平差，也能进行稳定的FF控制。
另外，本装置由于只由ACP接收电路构成，因此能去掉导频发送电路，也不需要导频信号的管理，能减少部件数量和调整工时，能提供低价的FF放大器。
另外，在本装置中，对频率不进行周期性的切换，因此不需要高速的处理能力。能构成廉价的控制部。
接着，说明本发明第2实施方式的放大装置。
第2实施方式的放大装置(第2放大装置)的结构，与图1所示的第1实施方式的放大装置(第1放大装置)大致相同，因此省略说明，也可以不设置输入监视部15和输出监视部16。以下，使用图1的符号进行说明。第2放大装置的控制部11′的ACP接收频率的切换处理，一部分与第1放大装置不同。
在第2放大装置中，在使用被设定在多载波的低频区侧或者高频区侧的附近的ACP接收频率作为默认值来进行畸变补偿时，以特定时间间隔(定期地)暂时切换到相反侧来检查ACP电平的变动量，并且只在大到一定量以上时，将接收器13′的ACP接收频率的默认值变更到该相反侧的频率。另外，第2放大装置中的默认频率，是在接收器13′中设定为ACP接收频率的频率。
用图4说明第2放大装置的特征部分。图4是表示第2放大装置的ACP接收频率的切换控制的说明图。
如图4所示，在默认的ACP接收频率设置于多载波的基本信号的低频区侧的情况下，控制部11′通常以低频区侧的频率进行畸变补偿，但是每经过特定时间，就暂时切换为高频区侧的频率，并比较来自接收器13′的切换前后的ACP电平。与第1放大装置一样，第2放大装置的控制部11′将从接收器13′输入的ACP电平存储在内部。
如图4的(A)所示，如果切换后的ACP电平和切换前的ACP电平不存在一定量以上的差，则控制部11′使ACP接收频率返回到低频区侧，不进行对接收器13′的ACP接收频率的控制，直接将低频区侧的频率作为默认值。
另外，如图4的(B)所示，在诸如载波电平存在变动等，切换后的ACP电平比切换前的ACP电平大一定量以上的情况下，控制部11′，将切换后的高频区侧的频率作为ACP接收频率的默认值设定在接收器13′中，并用高频区侧的频率进行畸变补偿。
用图5说明第2放大装置的控制部11′的处理。图5是表示第2放大装置的控制部11′的ACP接收频率的控制的流程图。
如图5所示，在第2放大装置的控制部11′中，定期地向接收器13′输出指示，以使得将ACP接收频率设定为与默认值相反一侧的频率(S11)。
然后，对从接收器13′输入的ACP电平和所存储的切换前的ACP电平进行比较，判断增加量(S12)。
在判断处理S22中，在ACP电平的增加不大的情况下，即在ACP电平降低，或者未增大一定量以上的情况下(“否”的情况)，控制部11′使接收器13′的ACP接收频率返回到切换前的频率来进行畸变控制(S13)。
在判断处理S22中，在ACP电平的增加量大的情况下，即在ACP电平增大了一定量以上的情况下(“是”的情况)，控制部11′使接收器13′的ACP接收频率维持原样地进行畸变控制(S14)，并使ACP接收频率的默认值变更为切换后的频率地对接收器13′进行设定(S15)。由此进行第2放大装置的ACP接收频率的设定。
根据本发明第2实施方式的放大装置，定期地使ACP接收频率暂时切换到相反侧，并检查ACP电平的变动，在多载波的低频区侧的ACP频率和高频区侧的ACP频率，ACP电平的差较大时，将ACP电平较大的频率作为ACP接收频率设定在接收器13′中，所以，在低频区侧和高频区侧，只在ACP电平不平衡时，切换ACP接收频率，因此能进行稳定的FF控制。
接着，说明本发明的第3实施方式的放大装置。
第3实施方式的放大装置(第3放大装置)的结构与图1所示的第1实施方式的放大装置(第1放大装置)一样，以下，用图1的符号说明。第3放大装置的控制部11′的ACP接收频率的切换处理，一部分与第1、第2放大装置不同。
在上述的第2放大装置中，以特定时间间隔暂时切换ACP接收频率，并检查ACP电平的变动量，但是在第3放大装置中，与第1放大装置一样，根据基本信号的输出电平或者输入电平的变动量、ACP电平的变动量来进行ACP接收频率的切换，进而，比较切换后的电平和切换前的电平，在ACP电平未增加一定量以上时，使ACP接收频率返回到原来的频率。另外，与第1和第2放大装置一样，第3放大装置的控制部11′将从接收器13′输入的ACP电平存储在内部。
用图6说明第3放大装置的控制部11′的ACP接收频率的切换处理。图6是表示第3放大装置的控制部11′的ACP接收频率的控制的流程图。
图6的S21～S25的处理与图3所示的第1放大装置的控制部11′的处理S21～S25一样，因此省略说明。
如图6的S21～S25所示，第3放大装置的控制部11′与第1放大装置的处理一样，根据来自输入监视部15的输入电平的变动量和ACP电平的变动量，将所设定的ACP接收频率切换为设置在多载波的相反侧的频率(S25)时，检查来自接收器13′的ACP电平，对切换后的ACP电平与所存储的切换前的ACP电平进行比较，判断是否增大了一定量以上。
在判断处理S21中，当切换后的ACP电平比切换前的ACP电平大一定量以上时(“是”的情况)，控制部11′使ACP接收频率为切换后的频率，然后返回处理S21，并反复进行控制。
在判断处理21中，在切换后的ACP电平未变得比切换前的ACP电平大一定量以上时，即，尽管进行了切换，但ACP电平降低或者不变或者仅增加极小的情况下，使ACP接收频率回到切换前的频率，设定在接收器13′中(S27)。
如此，进行第3放大装置的处理。另外，在图6的处理中使用了来自输入监视部15的输入电平，但是也可以使用来自输出监视部16的输出电平来进行处理。
根据本发明的第3实施方式的放大装置，根据基本信号的输入或者输出电平的变动量、ACP电平的变动量，使ACP接收频率切换到相反侧，因此，即使多载波信号的基本信号在载波间产生电平差，也能进行稳定的FF控制。
接着，说明在上述的第1～第3放大装置中进行更稳定的畸变补偿的控制方法。本控制方法，是在图1所示的放大装置的控制部11′中控制第1矢量调整器2或/和第2矢量调整器时的控制方法，能应用于第1～第3的放大装置中的任意一个。另外，本控制方法也可以应用于图11所示的放大装置的控制部25。在此，以应用于图1的放大装置的情况为例进行说明。
控制部11′，在第1畸变补偿回路中，根据来自畸变检测器10的畸变检测量，控制第1矢量调整器2的相位值和振幅值，使得检测量最小。另外，控制部11′，在第2畸变补偿回路中，控制第2矢量调整器6的相位值和振幅值，使得来自接收器13′的ACP电平最小。
在此，用图7简单地说明对2个正弦波信号进行加法运算后的抑制量。图7是表示对2个正弦波信号进行加法运算后的抑制量的理论值。
在图7中，横轴是合成的2个信号的振幅差，纵轴是该2个信号的反相位差。在此，所谓2个信号是由耦合器合成的基本信号和畸变补偿信号。
前馈放大装置的各畸变补偿回路中的抑制量为图7所示的理论值，在控制部11′中，进行矢量调整器2和6的控制，使得保持所要的改善量。
例如，在要求30dB以上的抑制量的情况下，需要图7的斜线所示的区域的振幅差和相位差，控制部11′根据该振幅差和相位差的值来控制矢量调整器2和6。
用图8说明在前馈放大装置中，求出畸变成分信号的检测值最小的最佳控制值(振幅值、相位值)时的控制。图8是表示检测电平和控制值的关系的示意说明图。
一般而言，在求检测值最小的最佳控制值(振幅值、相位值)时，使用对当前所设定的控制值加上、减去微小值来接近最佳值的摄动法。在前馈放大装置的控制部中，在各畸变补偿回路中，控制矢量调整器2和6，直到得到检测电平最小的最佳值。
假设在某一时刻得到了控制值A的最佳值，但是必须总是继续判断当前的控制值是否为当前时刻的最佳值，因此，要进行使控制值A前后移动，并总是求最佳值的控制。因此，作为无线特性，总是处于IM(ACP)在变动的状态，收敛于最佳值需要时间。
因此，在本控制方法中，对检测电平设置阈值，当检测电平小于阈值(或者小于等于阈值)时，停止控制部11′对矢量调整器2和6的控制，防止ACP变得不稳定，从而进行稳定的畸变补偿控制。
用图9说明本控制方法的第1例。图9是表示本装置控制部的控制方法的第1例的示意说明图。
如图9所示，控制部11′将阈值设定为比所要求的检测电平低的电平，并存储在内部。然后，控制部11′从控制开始点S开始，利用摄动使控制值向最佳值移动，在检测电平变得比阈值低时停止摄动的控制。在矢量调整器中，保持该时刻的控制值不变。
这样，在本控制方法中，不进行不必要的控制，由此能防止ACP不稳定，从而进行稳定的畸变补偿。如果放大器处于稳定状态，则控制值A不动，无线特性是稳定的。
另外，在本控制方法中，并不是连续控制直到检测电平成为最小值，但是，由于已将阈值设定为比所要求的检测电平低的电平，因此可充分满足图7所示的要求范围的内侧的抑制量，能得到充分的畸变补偿。
在本控制方法中，即使摄动曲线因温度和电平等外因而产生移动，只要检测电平不超过阈值，就不进行摄动控制。此时，检测电平随外因而平滑地变化。
另外，如图9的虚线所示，在检测电平因状态变化而超过阈值时，控制部11′从控制值开始再次开始摄动控制，在得到检测电平小于阈值的控制值A′后，停止控制。如此进行本控制方法的第1例。
接着，用图10说明本控制方法的第2例。图10是表示本装置的控制部的控制方法的第2例的示意说明图。
如图10所示，在本控制方法的第2例中，与第1例一样，预先将阈值设定为比所要求的检测电平低的电平。控制部11′从控制开始点S开始摄动控制，进行控制直到得到检测电平成为最小的最佳值A，一旦得到该最佳值A，则停止摄动控制。在矢量调整器中，保持该时刻的控制值。
另外，如图10的虚线所示，在检测电平因状态变化等超过了阈值时，控制部11′从控制值再次开始摄动控制，当得到检测电平小于阈值的控制值A′时，停止控制。或者，也可以控制到最佳值后停止控制。在控制到最佳值的情况下，在达到最佳值后，在检测电平超过阈值之前不再进行摄动控制，因此，与进行正常控制时相比，ACM比较稳定，能进行稳定的畸变补偿。
根据本发明实施方式的放大装置的控制方法，在由控制部控制畸变补偿回路的矢量调整器时，控制部预先将阈值设定为比被要求作为畸变成分的检测电平的电平还要低的电平，利用摄动进行相位值和振幅值的控制，在检测电平小于阈值时停止摄动控制，保持该时刻的控制值，因此不进行不必要的控制，由此，具有能防止ACP变得不稳定，能进行稳定的畸变补偿的效果。
权利要求
1.一种接收多载波信号的前馈方式的放大装置，其特征在于，包括畸变检测回路，将输入信号分成第1路径和第2路径，在第1路径中调整输入信号的相位和振幅并进行放大，在第2路径中延迟输入信号，输出来自第1路径的信号，并且以反相位合成从第1路径和第2路径输出的信号，使输入信号中的基波成分信号相互抵消，并作为畸变成分信号输出；畸变补偿回路，具有第3路径和第4路径，在第3路径中延迟从第1路径输出的信号，在第4路径中调整畸变成分信号的相位和振幅并进行放大，以反相位合成从第3路径和第4路径输出的信号并作为放大信号输出；畸变检测部，检测第4路径中的畸变成分信号的电平；接收器，根据放大信号检测相邻信道的泄露功率的信号电平；输入监视部，监视输入信号的输入电平；输出监视部，监视输出信号的输出电平；以及控制部，基于在畸变检测部和接收器中检测出的信号电平，进行畸变检测回路中的输入信号的相位或振幅的调整、或/和畸变补偿回路中的畸变成分信号的相位和振幅的调整，或者进行双方的控制，根据输入的信号或者输出的信号的电平和在接收器中检测出的信号电平，切换相邻信道的泄露功率的检测频率位置。
2.如权利要求1所述的放大装置，其特征在于控制部根据输入的信号或者输出的信号的电平、和在接收器中检测出的信号电平，将相邻信道的泄露功率的检测频率位置切换到在基波成分信号的低频区侧附近或者高频区侧附近的任意一者中的、接收器的信号电平高的一者。
3.如权利要求1所述的放大装置，其特征在于在基波成分信号的低频区侧附近设置有相邻信道的泄露功率的检测频率位置的情况下，当低频区侧的基波成分信号的电平降低，输入监视部的输入电平降低，由接收器接收到的相邻信道的泄露功率的信号电平降低时，控制部使相邻信道的泄露功率的检测频率位置切换到基波成分信号的高频区侧附近。
4.如权利要求1所述的放大装置，其特征在于在基波成分信号的低频区侧附近设置有相邻信道的泄露功率的检测频率位置的情况下，当高频区侧的基波成分信号的电平增加，输入监视部的输入电平增加，由接收器接收到的相邻信道的泄露功率的信号电平并未发生什么变化时，控制部使相邻信道的泄露功率的检测频率位置切换到基波成分信号的高频区侧附近。
5.如权利要求1～4中的任一项所述的放大装置，其特征在于当控制部预先存储相邻信道的泄露功率的信号电平，并切换相邻信道的泄露功率的检测频率位置后的结果为，将切换后的相邻信道的泄露功率的信号电平和切换前的相邻信道的泄露功率的信号电平相比，未增加一定量以上的信号电平的情况下，使相邻信道的泄露功率的检测频率位置返回到原来的位置。
6.如权利要求1所述的放大装置，其特征在于在基波成分信号的低频区侧附近设置有相邻信道的泄露功率的检测频率位置的情况下，当高频区侧的基波成分信号的电平降低，输入监视部的输入电平降低，由接收器接收到的相邻信道的泄露功率的信号电平并未发生什么变化时，控制部不切换相邻信道的泄露功率的检测频率位置，将其维持在基波成分信号的低频区侧附近。
7.如权利要求1所述的放大装置，其特征在于在基波成分信号的低频区侧附近设置有相邻信道的泄露功率的检测频率位置的情况下，当低频区侧的基波成分信号的电平增加，输入监视部的输入电平增加，由接收器接收到的相邻信道的泄露功率的信号电平增加时，控制部不切换相邻信道的泄露功率的检测频率位置，将其维持在基波成分信号的低频区侧附近。
8.一种接收多载波信号的前馈方式的放大装置，其特征在于，包括畸变检测回路，将输入信号分成第1路径和第2路径，在第1路径中调整输入信号的相位和振幅并进行放大，在第2路径中延迟输入信号，输出来自第1路径的信号，并且以反相位合成从第1路径和第2路径输出的信号，使输入信号中的基波成分信号相互抵消，并作为畸变成分信号输出；畸变补偿回路，具有第3路径和第4路径，在第3路径中延迟从第1路径输出的信号，在第4路径中调整畸变成分信号的相位和振幅并进行放大，以反相位合成从第3路径和第4路径输出的信号并作为放大信号输出；畸变检测部，检测第4路径中的畸变成分信号的电平；接收器，根据放大信号检测相邻信道的泄露功率的信号电平；输入监视部，监视输入信号的输入电平；输出监视部，监视输出信号的输出电平；以及控制部，基于在畸变检测部和接收器中检测出的信号电平，进行畸变检测回路中的输入信号的相位或振幅的调整或/和畸变补偿回路中的畸变成分信号的相位和振幅的调整，或者进行双方的控制，预先存储相邻信道的泄露功率的信号电平，并以特定时间间隔切换相邻信道的泄露功率的检测频率位置，当该切换的结果为，将切换后的相邻信道的泄露功率的信号电平和切换前的相邻信道的泄露功率的信号电平相比，增加了一定量以上的信号电平的情况下，维持相邻信道的泄露功率的检测频率位置。
9.如权利要求1或8所述的放大装置，其特征在于控制部，对于由畸变检测部检测的畸变成分信号的电平，预先将阈值设定为比产品规格所要求的检测电平低的电平并进行存储，对于用于调整畸变检测回路中的输入信号的相位和振幅的控制值，利用摄动使控制值从控制开始点向最佳值移动，在畸变检测部的检测电平变得比阈值低的情况下，停止摄动控制。
10.如权利要求1或8所述的放大装置，其特征在于控制部，对于由接收器检测的相邻信道的泄露功率的信号电平，预先将阈值设定为比产品规格所要求的检测电平低的电平并进行存储，对于用于调整畸变检测回路中的畸变成分信号的相位和振幅的控制值，利用摄动使控制值从控制开始点向最佳值移动，在接收器的检测电平变得比阈值低的情况下，停止摄动控制。
全文摘要
本发明提供一种不使用导频信号，即使多载波信号的基本信号存在电平差也能实现稳定的畸变补偿的放大装置。该放大装置是不使用导频信号的用于放大多频宽带信号的前馈放大装置，在信号的输入级设置输入监视部，或者在信号的输出级设置输出监视部，对于来自这些监视部的信号的电平变动，在信号电平降低、ACP(相邻信道泄露功率)电平的降低量大时，以及在信号电平不降低、ACP电平的增加小时，由控制部将所设定的ACP接收频率切换为多载波的相反侧频率，由此，即使多载波信号的基本信号存在电平差，也能实现稳定的畸变补偿。
文档编号H03F1/32GK1681202SQ200510063310
公开日2005年10月12日 申请日期2005年4月6日 优先权日2004年4月7日
发明者上野英克, 成田芳弘 申请人:株式会社日立国际电气