前饋失真補償放大器的制作方法

專利名稱：前饋失真補償放大器的制作方法
技術領域：
本發明涉及前饋失真補償放大器，尤其涉及即使在輸入電平低的情況下也能夠一邊進行前饋失真補償，一邊抑制增益的變動，進行穩定的動作的前饋失真補償放大器。
背景技術：
使用圖5對一般的前饋失真補償放大器進行說明。圖5是一般的前饋失真補償放大器的結構框圖。
如圖5所示，一般的前饋失真補償放大器包括由定向耦合器1、矢量調整器2、主放大器3、定向耦合器4、延遲線5、矢量調整器6、輔助放大器7、延遲線8、定向耦合器9、檢波器10、控制部11′、以及檢波器12。
一般地，失真補償放大器在前饋功能上包括失真檢測環、和失真消除環，其中，該失真檢測環，對輸入信號進行分支對一個的輸入信號進行放大，并反相合成包含由放大造成的失真成分的被放大的輸入信號、和另一個沒有被放大的輸入信號，從而輸出失真成分信號；該失真消除環，反相合成包含失真成分的被放大的輸入信號和失真成分信號從而消除失真成分，結果輸出不包含失真成分的被放大的輸入信號。
在圖5中，由定向耦合器1、矢量調整器2、主放大器3、定向耦合器4和延遲線5構成的部分為失真檢測環，由定向耦合器4、矢量調整器6、輔助放大器7、延遲線8、定向耦合器9構成的部分形成失真消除環。
對各構成部分進行說明。
定向耦合器1，將輸入的高頻信號分支為2路，輸出到矢量調整器2和延遲線5。
矢量調整器2，按照后述的控制部11′的控制(通過由控制部11′施加的控制值(調整量))，進行輸入信號的相移和振幅的衰減處理調整(矢量調整)，例如由可變相位器和可變衰減器構成。
主放大器3，放大輸入的高頻信號。通常，主放大器3在放大時，對于作為輸入信號的原來的頻率的基本頻率成分，生成具有基本頻率成分附近的頻率的失真成分。
延遲線5，使從定向耦合器1輸出的信號延遲，再輸出到定向耦合器4，用于使之與從主放大器3輸出的信號同步。
定向耦合器4，將來自主放大器3的被放大的輸入信號原樣輸出到延遲線8，并且通過反相合成從主放大器3輸出的包含失真成分的輸入信號、和從延遲線5輸出的不包含失真成分的輸入信號，將作為合成結果的失真成分信號輸出到矢量調整器6。
矢量調整器6，按照來自控制部11′的控制，進行失真成分信號的相移和振幅的衰減處理調整，由可變相位器和可變衰減器等構成。
輔助放大器7，對失真成分信號進行放大。
延遲線8，為了與由輔助放大器7的放大造成的失真成分信號的延遲一致，使從定向耦合器4輸出的包含失真成分的輸入信號延遲，并輸出到定向耦合器9。
定向耦合器9，通過反相合成包含失真成分的輸入信號和被放大的失真成分信號來獲得放大器輸出信號。
此外，檢波器10，對從定向耦合器4輸出的失真成分信號進行檢波，并輸出失真成分的大小。
檢波器12，對從定向耦合器9輸出的輸出信號中的殘留失真電平進行檢波。
控制部11′，輸出控制矢量調整器2和矢量調整器6的相位和振幅的調整量的控制信號，根據從檢波器10輸出的失真成分的大小，對矢量調整器2的調整量進行優化，使得該功率值變成最小值，另外，對矢量調整器6的調整量進行優化，使得來自檢波器12的殘留失真電平變成最小。
另外，上述結構例在失真消除環中，使用對殘留失真成分進行檢波的失真檢波方式，但也有使用了導頻(pilot)信號的導頻方式。
接著，使用圖5對上述結構的一般的前饋失真補償放大器的動作進行說明。
輸入的信號被定向耦合器1分支，輸出到矢量調整器2和延遲線5。輸入到矢量調整器2的輸入信號，其相位和振幅被調整，在主放大器3中以預定的放大系數被放大。此時，在基本頻率成分的附近產生失真成分，一并被輸入到定向耦合器4。
一方面，由定向耦合器1分支并輸入到延遲線5的輸入信號，被延遲相當于在主放大器3的路徑產生的延遲的時間，輸出到定向耦合器4。在該信號中不包含失真成分。
然后，在定向耦合器4中，來自主放大器3的放大信號原樣輸出到延遲線8，并且反相合成來自主放大器3的包含失真的被放大的輸入信號、和來自延遲線5的不包含失真的輸入信號。此處，基本頻率成分被抵消，結果被放大的輸入信號中的失真成分被輸出到矢量調整器6和檢波器10。
在檢波器10中，對失真成分信號進行檢波，將檢波電平輸出到控制部11′，在控制部11′中，根據失真成分信號的檢波電平，對矢量調整器2的調整量進行優化，使得該檢波電平變成最小，從而實施失真檢測環的優化。
此外，輸入到矢量調整器6的失真成分信號，其相位和振幅被調整，在輔助放大器7中被放大后輸出到定向耦合器9。
在定向耦合器9中，反相合成來自延遲線8的被延遲的包含失真并且被放大的輸入信號、和來自輔助放大器7的被放大的失真成分信號，并輸出失真成分被抵消的輸出信號。
而且，輸出信號被輸入檢波器12，殘留失真電平被輸出到控制部11′。
在控制部11′中，根據殘留失真電平，控制矢量調整器6的調整量，使得殘留失真電平變成最小，對失真消除環的調整量進行優化。
通過這樣，進行一般的前饋放大器的動作。
以往的前饋失真補償放大器，在輸入信號的電平為小于預先設定的一定電平(以下稱作“規定值”)的低電平時，難以進行準確的失真抽取，調整量在最佳值的周圍大幅波動，因此，出現了停止控制部11′的控制的技術。即，停止控制部11′中對矢量調整器2的相位和振幅的控制，在失真檢波方式中，也發展為停止對矢量調節器6的控制。
作為前饋方式的失真補償放大器的以往技術，有日本平成15年3月20日公開的日本專利申請特開2003-87065號“功率放大器”(申請人日立國際電氣株式會社、發明人都丸史人)。
該以往技術，按照殘留失真的功率值，使矢量調整器的振幅變化量、相位變化量發生變化，在失真補償動作變成穩定狀態時保持矢量調整器的狀態，由此，提供能夠連續地進行高精度、穩定性好的失真補償的前饋方式的失真補償放大器。
日本專利申請特開2003-87065號公報(第3～4頁)。

發明內容
但是，以往的前饋放大器存在如以下這樣的問題，即在輸入信號的電平比規定值低的情況下，停止了對失真檢測環和失真消除環的矢量調整器的相位值和振幅值的控制，因此當發生輸入電平急劇下降時，以電平將要下降之前的最佳值的狀態停止了控制，導致環的平衡被打破，前饋放大器整體的增益發生變動，無法進行穩定的放大動作。
本發明是鑒于上述實際情況而完成的，其目的在于提供一種前饋放大器，即使在輸入信號的電平變低的情況下，也能夠進行對失真檢測環和失真消除環的控制，能夠進行增益變動少的穩定的放大動作。
用于解決上述以往例的問題點的本發明，提供一種前饋失真補償放大器，包括失真檢測環，具有放大輸入信號的主放大器，檢測由上述主放大器產生的失真成分的電平；失真消除環，具有放大上述失真成分的輔助放大器，用上述被放大的失真成分信號消除上述主放大器的輸出信號的失真成分，并且檢測殘留失真成分的電平；矢量調整器，調整信號的相位和振幅；以及控制部，控制上述矢量調整器的調整量，使得上述失真成分的大小或者/和上述殘留失真成分的大小變小，并存儲上述，其中，上述控制部，在上述失真成分的大小或者上述輸入信號的輸入電平連續低于預先對各自設定的規定值的情況下，當連續低于上述規定值期間最初低于上述規定值的時刻的上述矢量調整器的調整量與當前的上述調整量的差在預先設定的第1量以上，上述失真成分的大小小于或等于預先設定的基準值，或者上述殘留失真成分的大小小于或等于預先設定的基準值時，在一定時間停止控制上述矢量調整器的調整量并將其存儲的處理。
另外，本發明的上述前饋失真補償放大器，其特征在于控制部，在失真成分的大小或者輸入信號的輸入電平連續低于預先對各自設定的規定值的情況下，當連續低于上述規定值期間最初低于上述規定值的時刻的矢量調整器的調整量與當前的上述調整量的差在預先設定的第1量以上，失真成分的大小的變動或者殘留失真成分的大小的變動小于預先設定的第2量，上述失真成分的大小小于或等于預先設定的基準值，或者殘留失真成分的大小小于或等于預先設定的基準值時，在一定時間停止控制上述矢量調整器的調整量并將其存儲的處理。
另外，本發明的上述前饋失真補償放大器，其特征在于控制部，在失真成分的大小的變動或者殘留失真成分的大小的變動為0時，在一定時間停止控制矢量調整器的調整量并將其存儲的處理。
另外，本發明的上述前饋失真補償放大器，其特征在于控制部，即使停止控制矢量調整器的調整量并將其存儲的處理的狀態在一定時間以內，當失真成分的大小超過預先設定的基準值時或者殘留失真成分的大小超過預先設定的基準值時，也進行控制上述矢量調整器的調整量并將其存儲的處理。
另外，本發明的上述前饋失真補償放大器，其特征在于矢量調整器設置于主放大器的前級，失真檢測環，具有檢測由上述主放大器產生的失真成分的大小的第1檢波器。
另外，本發明的上述前饋失真補償放大器，其特征在于矢量調整器設置于輔助放大器的前級，失真消除環，具有第2檢波器，該第2檢波器具有檢測主放大器的輸出信號中的殘留失真成分的大小并檢測沒有輸入信號時上述主放大器輸出的噪聲的動態范圍。
另外，本發明的上述前饋失真補償放大器，其特征在于矢量調整器設置于主放大器的前級、和輔助放大器的前級，失真檢測環，具有檢測由上述主放大器產生的失真成分的大小的第1檢波器，失真消除環，具有第2檢波器，該第2檢波器具有檢測主放大器的輸出信號中的殘留失真成分的大小并檢測沒有上述輸入信號時上述主放大器輸出的噪聲的動態范圍。
根據本發明，前饋失真補償放大器的控制部，在上述失真成分的大小或者上述輸入信號的輸入電平連續低于預先對各自設定的規定值的情況下，當連續低于上述規定值期間最初低于上述規定值的時刻的上述矢量調整器的調整量與當前的上述調整量的差在預先設定的第1量以上，上述失真成分的大小小于或等于預先設定的基準值，或者上述殘留失真成分的大小小于或等于預先設定的基準值時，在一定時間停止控制上述矢量調整器的調整量并將其存儲的處理，因此，具有如以下這樣的效果，能夠一邊進行失真檢測環和失真消除環的前饋失真補償直到比以往低的輸入電平，一邊在檢測界限的下限保持環處于平衡的狀態，能夠抑制增益的變動，進行穩定的失真補償和放大動作。
此外，根據本發明，前饋失真補償放大器，即使停止控制矢量調整器的調整量并將其存儲的處理的狀態在一定時間以內，當失真成分的大小超過預先設定的基準值時，或者殘留失真成分的大小超過預先設定的基準值時，也進行控制上述矢量調整器的調整量并將其存儲的處理，因此，具有如以下這樣的效果，當偏離了收斂狀態時，即使是在一定時間以內，也能夠再開始控制，進行穩定的失真補償。


圖1是本發明的實施方式的前饋失真補償放大器的結構框圖。
圖2是表示本裝置的失真檢測環的控制值的范圍的一例的示意圖。
圖3是表示了本裝置在無輸入時的失真消除環的振幅和相位的控制值、與來自檢波器12的檢波電平的變化的一例的示意圖。
圖4是表示本發明的控制部11的失真檢測環控制裝置的處理的流程圖。
圖5是一般的前饋失真補償放大器的結構框圖。
具體實施例方式
以下，一邊參照附圖一邊對本發明的實施方式進行說明。
本發明的前饋失真補償放大器，當輸入電平變成小于或等于一定電平的低功率時，在失真檢測環中使相位和振幅的控制值在一定的范圍以上變動，取得失真成分的檢測值，如果檢測值沒有變化，判斷為已收斂，另外，預先求出能夠確認收斂的最低的輸入電平，當輸入電平小于該最低的輸入電平時，停止相位和振幅的控制，即使輸入信號的電平為低電平，也能夠繼續進行環控制一直到變成能檢測出的最大限度的低電平，能夠進行穩定的放大動作。
而且，本發明的前饋失真補償放大器，當輸入電平變成小于或等于一定電平的低功率時，在失真檢測環中使相位和振幅的控制值在一定的范圍以上變動，取得失真成分的檢測值，如果檢測值沒有變化，判斷為已收斂，另外，不論輸入電平的大小如何，都不停止控制地進行定期的環控制，因此，環的平衡不會被打破，能夠進行穩定的放大動作。
圖1表示本發明的實施方式的前饋失真補償放大器的結構框圖。另外，對于與圖5采用同樣的結構的部分賦予相同的標號進行說明。
本實施方式的前饋放大器(本裝置)的結構，與圖5所示的一般的前饋放大器大致相同，由定向耦合器1、矢量調整器2、主放大器3、定向耦合器4、延遲線5、矢量調整器6、輔助放大器7、延遲線8、定向耦合器9、檢波器10、控制部11、檢波器12、以及輸入電平檢測部13構成。另外，輸入電平檢測部13，雖然在圖5中沒有示出，不是必需的，但有時也設置于一般的前饋失真補償放大器，是檢測輸入信號的信號電平的器件(例如檢波器)。
本裝置的控制部11的處理的內容，一部分與一般的前饋失真補償放大器不同，而其他部分的結構和動作，與圖5所示的一般的前饋失真補償放大器相同，故而在此省略說明。
但是，在本裝置中，作為檢測殘留失真電平的檢波器12，使用動態范圍大的檢波器，也能夠檢測出主放大器3的噪聲。
控制部11，進行失真檢測環和失真消除環的控制，具有進行處理的CPU、和存儲程序及各種設定值的存儲器(未圖示)，設置有失真檢測環控制裝置、和失真消除環控制裝置。通過借助于CPU的動作讀出預先存儲在存儲器中的對應于各裝置的處理程序并起動，從而實現各處理裝置。而且，控制部11，存儲有檢波器10的檢測值或者輸入電平的規定值。
控制部11的失真檢測環控制裝置，與以往同樣地，以某個一定時間間隔(例如每30秒、每1分鐘等)，根據來自檢波器10的失真成分的大小，使用擾動法進行對失真檢測環的矢量調整器2的相位和振幅的控制值(調整量)的控制，本裝置的失真檢測環控制裝置的特征在于，即使在檢波器10的檢測值或者輸入電平小于規定值以往停止了控制的低輸入電平的情況下，也持續進行控制，監視來自檢波器10的失真成分信號的檢波電平，當相位和/或者振幅的控制值發生一定量以上的變化而失真成分信號的檢波電平也沒有變動時，也判斷為控制值已收斂為最佳值。即，本裝置的技術方案中的“第1量”，相當于上述“一定量”或者后述的“一定范圍的變動量”，相當于技術方案中記載的“第2量”為0的情況。
此外，控制部11的失真檢測環控制裝置，除了定期地進行控制之外，與以往同樣地，當來自檢波器10的失真成分的大小超過基準值時也進行對矢量調整器2的控制。
進而，本裝置的失真檢測環控制裝置的特征在于，預先存儲在上述方法中能求出最佳值的最小的輸入電平Pmin，當來自輸入電平檢測部13的輸入電平小于Pmin時，停止控制。
而且，控制部11的失真消除環控制裝置，與以往同樣地，以一定時間間隔，進行對失真消除環的矢量調整器6的相位和振幅的控制，但本裝置的失真消除環控制裝置的特征在于，即使在輸入電平小于規定值以往停止了控制的低輸入電平的情況下，也使相位和/或者振幅的控制值變動，監視來自檢波器12的殘留失真電平，當殘留失真電平沒有變動時，判斷為控制值已收斂為最佳值。
進而，本裝置的特征在于，失真消除環控制裝置，與輸入電平無關地，不停止地定期持續進行控制。這是因為通過擴大檢波器12的動態范圍，也能夠檢測出主放大器3的噪聲，即使輸入電平為無輸入，也能從檢波器12獲得有意義的信號。
接著，使用圖2對本裝置的失真檢測環的控制方法進行說明。圖2是示出本裝置的失真檢測環的控制值的范圍的一例的示意圖。
通常，當來自輸入電平檢測裝置13的輸入電平小時，來自檢波器10的失真成分信號的電平本身也變小，而且也缺乏變化。
即使在來自檢波器10的失真成分的大小的變化小，難以尋找最佳點的情況下，也能夠通過改變相位和振幅的控制值(兩者中的任一方或者雙方)，使來自檢波器10的失真成分信號電平發生變動。在圖2的例子中，將相位的控制值設定為PH1，將相位振幅的控制值設定為AT1，在本裝置的失真檢測環裝置中，當超過一定范圍地改變控制值而來自檢波器10的信號電平也沒有變化時，也判斷為已收斂于最佳值。
例如，在本放大器中，相位、振幅的控制值都按8位(0～255這256級)進行控制，作為與此對應的調整量，相位在大約140度、振幅在大約6dB的范圍被可變地調整。此處，振幅和相位的控制值，都將一定范圍的變動量設定在50級以上。這相當于控制量的可變范圍的大約20％。即，當使振幅的控制值或者相位的控制值的一方或者雙方發生50級以上的變動也沒有來自檢波器10的失真成分信號電平的變化時，也可視為已收斂于最佳值。另外，此處設定為50級，但優選的是根據裝置和輸入信號的特性設定最佳的一定范圍，也可以通過實驗求出最佳的一定范圍。
圖2的例子，表示在輸入規定值程度的低電平時，本裝置的失真檢測環視作平衡狀態的范圍的一例。
橫軸為施加給矢量調整器2的相位的控制值PH1，縱軸為振幅的控制值AT1，以斜線表示的范圍，表示檢波器10的檢波電平保持最小且不發生變化。即假設環真達到平衡的最佳控制值處于該范圍的中央附近，但由于環的偏差小得無法檢測，也不會造成特別的影響，因此只要在該范圍內便可以視作已收斂。
這樣，能視作已收斂的控制值具有一定程度的范圍，因此，與此對應地將變動量設定為例如50級。也如圖2所示，相位的偏差比振幅的偏差要求更嚴格(severe)，因此，也可以對振幅和相位單獨設定變動量。另外，規定值被設定得比Pmin大，對照這一情況，(即由于接近Pmin時斜線的范圍將進一步擴大)，變動量設定得比圖2的斜線的范圍的幅度的1/2大即可。
這樣，在本裝置中，即使在輸入電平小的情況下，通過使失真檢測環的矢量調整器2的相位或者振幅的控制值中的任一方或者雙方的控制值在一定范圍以上變動，也使偏離最佳值時來自檢波器10的失真成分信號電平成為能夠變動的狀態，當即便使控制值在一定范圍以上變動信號電平也不改變時，判斷為控制值已收斂于最佳值，因此，以往如果輸入電平低將直接停止控制，而根據本裝置，即使更低的輸入電平，也能夠進行失真檢測環的控制，能夠防止增益的變動。
進而，在本裝置中，預先求出在上述方法中能求出最佳值的最小的功率值Pmin并設定于控制部11，當從輸入電平檢測部13接受的輸入電平比存儲在控制部11的內部的Pmin低時，停止控制。
在求出最小的功率值Pmin時，例如有通過實驗來求出的方法，從規定值程度的輸入電平開始逐漸降低輸入電平，檢查是否收斂于最佳值，將即將變成不收斂之前的輸入電平作為Pmin設定于控制部11。
即，本裝置對輸入電平設置2級閾值，進行對失真檢測環的控制，作為與以往同樣的值，設定“規定值”，并且，作為比規定值低的值設定“Pmin”，比較由輸入電平檢測部13檢測出的輸入電平與2種閾值的大小，根據該大小進行適當的控制。
具體而言，控制部11，如果輸入電平小于Pmin就停止控制，如果輸入電平大于或等于Pmin而小于規定值，使矢量調整器2的相位或者振幅中的任一方或者雙方的控制值在一定范圍以上變動，并監視來自檢波器10的檢測值，當檢測值不變化時作為已收斂于最佳值而保持控制值。
而且，由此，使得直到盡可能低的電平都不停止控制，從而保持環的平衡。
接著，使用圖3對本裝置的失真消除環的控制方法進行說明。圖3是表示了本裝置在無輸入時失真消除環的振幅和相位的控制值、與來自檢波器12的檢波電平的變化的一例的示意圖。
在圖3中，將無輸入時的振幅的控制值設定為AT2，相位的控制值設定為PH2，示出對應于各自的控制值的來自檢波器12的檢波電平。從圖3可知，檢波電平達到最低的AT2與PH2的控制值的組合不是一點，而是擴散至某個范圍，即使在該范圍使控制值發生變動，來自檢波器12的檢波電平也沒有變化。
本專利申請，利用以上的原理，在無輸入時或者低輸入電平時，也使控制值收斂于檢波電平達到最低的范圍。
而且，控制部11的失真消除控制裝置，與上述失真檢測環控制裝置同樣地，在輸入電平小于規定值的情況下，當即便使振幅或者相位的一方或者雙方超過一定范圍地變動檢波器12的檢波電平也不發生變化時，視作已收斂于最佳值。作為在失真消除環控制中使控制值變動的一定范圍，既可以是與失真檢測環同樣的50級，也可以是不同的值。
進而，在本裝置中，擴大檢波器12的動態范圍，也檢測出主放大器3的噪聲，不論輸入電平的大小如何，不停止控制地進行定期的環控制，因此，即使變成無輸入，也能夠進行對失真消除環的控制，也能夠防止失真檢測環和失真消除環的平衡同時被打破增益變動變大。
接著，使用圖4對本裝置的控制部11的失真檢測(和失真消除)環適應控制的處理進行說明。圖4是表示本發明的控制部11的失真檢測(和失真消除)環的適應控制的處理的流程圖。
適應控制，基本上就是反復實施取得檢波器10或者12的檢測值的步驟、和根據檢測值更新控制值(調整量)的步驟。并且，在該反復當中，作為輸入電平低時的處理，包含作為本發明的特征的控制。在圖4中，作為控制值的更新方法假定為擾動法，以下按順序進行說明。
另外，輸入電平的大小與檢波器10的檢測值的大小具有相同的變化趨勢，因此，也可以對檢波器10的檢測值設定規定值。在圖4中，表示對檢波器10的檢測值設定了規定值的處理。
控制部11，在起動后，首先取得檢波器10和12的檢測值，并且取得輸入電平檢測部13檢測出的輸入電平(S100)。本裝置的控制部11，將取得的最新的檢測值和前次的檢測值存儲到內部，而檢測值，除了在處理S100中被取得之外，也在后述的處理S110的調整量的更新處理中被取得。
接著，控制部11，比較取得的輸入電平與Pmin(S102)，在輸入電平小于Pmin時(為否時)，轉移到S108。
在處理S102中，當輸入電平大于等于Pmin時(為是時)，控制部11，比較檢測值與預先存儲在控制部11的內部的規定值(S104)，在檢測值小于規定值時(為否時)，即在輸入電平比某個一定水平低時，分支到S120。規定值為與在后述的處理S108中使用的檢測值的基準值(ACPTH)同等程度的值，設定為比能夠檢測出收斂的最低界限的輸入電平Pmin大一些的值。
在處理S104中，當輸入電平大于或等于規定值時(為是時)，為輸入電平足夠大的情況。
在這種情況下，控制部11，將“規定值標志”設定為“真(例如‘1’)”(S106)。“規定值標志”是表示檢測值的電平比預先設定的規定值高的標志，保持在控制部11內部的工作區域。
然后，控制部11，比較檢波器10的檢測值(ACPadjacent channelpower鄰道泄漏功率)與基準值(ACPTH)、并判斷是否經過了一定時間(S108)，如果不是檢測值大或者經過了一定時間的情況，則進行等待，控制部11反復S108。
是否經過了一定時間的判斷，可以通過例如計時器的時間中斷的有無來判斷。
由此，能夠避免收斂狀態下的多余的控制值的更新，并且能夠延長檢測值的取得時間(平均時間)而提高精度。收斂狀態的判斷，除了檢波器10的檢測值(ACP)與基準值(ACPTH)的比較之外，也可以一并使用以輸入電平將ACP標準化之后的ACPR與其基準值(ACPRTH)的比較。
在處理S108中，一旦經過一定時間后或者ACP水平變成比基準值大，控制部11就進行控制值(調整量)的更新(S110)。
該處理與以往相同，簡單地進行說明。
在擾動法中，當存在多個控制對象時，將這些逐一例如循環地進行更新。具體而言，存儲有表示更新了前一次的圖2所示的AT1、PH1(在連失真消除環也一起更新時，也包含圖3所示的AH2、PH2)的哪個控制值的更新控制值信息、最近一次分別對AT1、PH1(AH2、PH2)所施加的過去擾動量、以及前次檢波器10(和12)檢測出的前次檢測值。
然后，將作為前一次的更新的結果的本次檢測值(如果更新了AT1或者PH1則為檢波器10的檢測值)、與存儲著的前次的對應的檢測值進行比較，當本次的檢測值小時，將前一次的更新作為適當的更新，將本次檢測值作為前次檢測值存儲。相反，當本次的檢測值比前次檢測值大時，為了廢棄前一次的更新，使更新控制信息表示的控制值減去該控制值的過去擾動量，并且至少將該過去擾動量的符號反轉。最后，按循環的順序將更新控制值信息更新為下一個控制值，使該控制值加上過去擾動量，作為新的控制值。反復該處理直至收斂為最佳值，以收斂成的最佳值更新控制值(調整量)。
接著說明作為本實施例的特征的在S104分支后的處理。
在處理S104中，當檢測值小于規定值時(為否時)，控制部11，判斷表示輸入電平足夠大的“規定值標志”是否被設定為“真(例如‘1’)”(S120)。
在處理120中，當規定值標志為“真”時，控制部11原樣保持當前的控制值(在前一次的處理S110中更新的控制值)(S122)。
然后，控制部11，將規定值標志設定為“偽”(S124)，轉移到處理S110進行調整量的更新。
此外，當在處理S120中規定值標志不為“真”時(為否時)，變成檢測值連續地低于規定值，得知檢測電平為接近檢測界限的足夠低的電平。而且，這表示前次的檢測值與本次的檢測值幾乎不存在差。即，在處理S120中規定值標志的判定為“偽”，就能判斷為沒有檢測值的變化。圖4的處理表示技術方案中記載的“第2量”為0的情況。
因此，控制部11，將在S122中存儲的控制值與本次的控制值進行比較，判定是否偏差±50級以上(S126)。處理S126的“±50級”，相當于技術方案中記載的“第1量”。然后，在沒有偏差±50級以上時(為否時)，認為檢測值低但有可能未收斂于最佳值，而轉移到處理S110再次進行更新調整量的處理。
此外，在步驟S126中，當在S122中存儲的控制值與本次的控制值的差在±50級以上(為是時)，控制部11，不進行調整量的更新，原樣保持前次的控制值，轉移到步驟S108，不進行調整量的更新，一直到ACP超過基準值、或者經過某個程度的時間。當在處理S126中控制值的差在±50級以上時，也可以在處理S126之后重新判斷是否沒有檢測值的變動(或者差小于一定量)，僅在沒有變動時轉移到S108，否則轉移到S110。
這樣，在本裝置中，在低輸入電平的情況下，在即便使控制值變動一定量(此處為±50級)以上也沒有檢測值的變動(小于一定量)時，判斷為控制值收斂，從而即使在以往的處理S110中未能充分收斂的低輸入電平的狀態下，也能夠調整控制值判斷收斂狀態，直到ACP超過基準值、或者經過某個程度的時間，控制部11的適應控制才停止。
通過這樣，進行本裝置的失真檢測(和失真消除)環適應控制的處理。
而且，在從S126向S108前進期間，也可以插入將在S122的時刻保存的控制量和與當前的控制量取平均，作為新的控制量的處理，使得控制量變成在圖2的斜線的區域的中央附近。
根據本發明的實施方式的前饋放大器，在即便使控制值在一定的范圍以上變動檢波器10的檢波電平也保持低的狀態不發生變化的情況下，停止失真檢測環的適應控制，因此，環能夠在檢波器10的檢測界限的下限保持平衡的狀態。由此，能夠解決以往失真檢測環在不平衡的狀態下停止適應控制，結果導致失真消除環也偏離最佳狀態而平衡，之后在輸入電平增加時的失真檢測環和消除環向平衡狀態的收斂變慢或者隨之而造成增益變動的問題，具有能夠進行穩定的放大動作的效果。
本發明適用于即使在輸入電平低的情況下也能夠進行前饋控制，抑制增益的變動，進行穩定的動作的前饋失真補償放大器。
權利要求
1.一種前饋失真補償放大器，包括失真檢測環，具有放大輸入信號的主放大器，檢測由上述主放大器產生的失真成分的電平；失真消除環，具有放大上述失真成分的輔助放大器，用上述被放大的失真成分信號消除上述主放大器的輸出信號的失真成分，并且檢測殘留失真成分的電平；矢量調整器，調整信號的相位和振幅；以及控制部，控制上述矢量調整器的調整量，使得上述失真成分的大小或者/和上述殘留失真成分的大小變小，并存儲上述調整量，其中，上述控制部，在上述失真成分的大小或者上述輸入信號的輸入電平連續低于預先對各自設定的規定值的情況下，當連續低于上述規定值期間最初低于上述規定值的時刻的上述矢量調整器的調整量與當前的上述調整量的差在預先設定的第1量以上，上述失真成分的大小小于或等于預先設定的基準值，或者上述殘留失真成分的大小小于或等于預先設定的基準值時，在一定時間停止控制上述矢量調整器的調整量并將其存儲的處理。
2.根據權利要求1所述的前饋失真補償放大器，其特征在于控制部，在失真成分的大小或者輸入信號的輸入電平連續低于預先對各自設定的規定值的情況下，當連續低于上述規定值期間最初低于上述規定值的時刻的矢量調整器的調整量與當前的上述調整量的差在預先設定的第1量以上，失真成分的大小的變動或者殘留失真成分的大小的變動小于預先設定的第2量，上述失真成分的大小小于或等于預先設定的基準值，或者殘留失真成分的大小小于或等于預先設定的基準值時，在一定時間停止控制上述矢量調整器的調整量并將其存儲的處理。
3.根據權利要求2所述的前饋失真補償放大器，其特征在于控制部，在失真成分的大小的變動或者殘留失真成分的大小的變動為0時，在一定時間停止控制矢量調整器的調整量并將其存儲的處理。
4.根據權利要求1至權利要求3中任一項所述的前饋失真補償放大器，其特征在于控制部，即使停止控制矢量調整器的調整量并將其存儲的處理的狀態在一定時間以內，當失真成分的大小超過預先設定的基準值時或者殘留失真成分的大小超過預先設定的基準值時，也進行控制上述矢量調整器的調整量并將其存儲的處理。
5.根據權利要求1至權利要求4中任一項所述的前饋失真補償放大器，其特征在于矢量調整器設置于主放大器的前級，失真檢測環，具有檢測由上述主放大器產生的失真成分的大小的第1檢波器。
6.根據權利要求1至權利要求4中任一項所述的前饋失真補償放大器，其特征在于矢量調整器設置于輔助放大器的前級，失真消除環，具有第2檢波器，該第2檢波器具有檢測主放大器的輸出信號中的殘留失真成分的大小并檢測沒有輸入信號時上述主放大器輸出的噪聲的動態范圍。
7.根據權利要求1至權利要求4中任一項所述的前饋失真補償放大器，其特征在于矢量調整器設置于主放大器的前級、和輔助放大器的前級，失真檢測環，具有檢測由上述主放大器產生的失真成分的大小的第1檢波器，失真消除環，具有第2檢波器，該第2檢波器具有檢測主放大器的輸出信號中的殘留失真成分的大小并檢測沒有上述輸入信號時上述主放大器輸出的噪聲的動態范圍。
全文摘要
以往的前饋失真補償放大器存在如以下問題，輸入信號的電平低時停止了對失真抽取環和失真消除環的控制，因此，當發生了輸入電平急劇下降時，環的平衡被打破整體的增益發生變動。本發明提供一種前饋失真補償放大器，即使輸入電平低也能夠一邊進行失真補償一邊進行增益變動少的穩定的放大動作。控制部(11)，在輸入電平連續低于預先設定的規定值時，當連續低于上述規定值期間最初低于上述規定值的時刻的矢量調整器(2)或(6)的相位和振幅的控制值與當前的控制值的差在第1量以上，來自檢波器(10)或者檢波器(12)的檢波電平小于或等于預先設定的基準值時，判斷為收斂于最佳值，停止控制并保持該控制值。
文檔編號H03F1/32GK1921296SQ200610093538
公開日2007年2月28日 申請日期2006年6月26日 優先權日2005年8月22日
發明者新池健一 申請人:株式會社日立國際電氣