増幅装置、無線基地局、及び増幅装置の制御方法
【課題】温度変化等に起因して回路特性が変化した場合であっても増幅装置の利得を所定範囲内に設定することが可能な増幅装置を得る。
【解決手段】増幅装置３は、ドハティ型の増幅装置であって、入力信号Ｓ１を入力信号Ｓ３と入力信号Ｓ４とに分配する分配器１６と、入力信号Ｓ３を増幅するメインアンプ１２と、入力信号Ｓ１の信号レベルが所定値以上である場合に、入力信号Ｓ４を増幅するピークアンプ１３と、メインアンプ１２から出力された出力信号Ｓ５と、ピークアンプ１３から出力された出力信号Ｓ６とを合成して出力する出力部１７と、メインアンプ１２及びピークアンプ１３の双方のゲートバイアス電圧Ｖｇｍ，Ｖｇｐを略線形関係で制御することによって、増幅装置３の利得を所定範囲内に設定する制御部１９とを備える。
【解決手段】増幅装置３は、ドハティ型の増幅装置であって、入力信号Ｓ１を入力信号Ｓ３と入力信号Ｓ４とに分配する分配器１６と、入力信号Ｓ３を増幅するメインアンプ１２と、入力信号Ｓ１の信号レベルが所定値以上である場合に、入力信号Ｓ４を増幅するピークアンプ１３と、メインアンプ１２から出力された出力信号Ｓ５と、ピークアンプ１３から出力された出力信号Ｓ６とを合成して出力する出力部１７と、メインアンプ１２及びピークアンプ１３の双方のゲートバイアス電圧Ｖｇｍ，Ｖｇｐを略線形関係で制御することによって、増幅装置３の利得を所定範囲内に設定する制御部１９とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、増幅装置（特にドハティ型増幅装置）、当該増幅装置を備えた無線基地局、及び当該増幅装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、ＲＦ入力信号から同相信号及び直交位相信号を生成する直交スプリッタと、同相信号を増幅するキャリア増幅器と、直交位相信号を増幅するピーク増幅器と、キャリア増幅器の出力及びピーク増幅器の出力を結合するコンバイナと、ＲＦ入力信号の電力レベルを検出する検出器と、検出器の検出信号に基づいてキャリア増幅器のゲートバイアス電圧を制御するキャリア増幅器バイアス制御回路と、検出器の検出信号に基づいてピーク増幅器のゲートバイアス電圧を制御するピーク増幅器バイアス制御回路とを備えるドハティ型増幅装置が開示されている。
【０００３】
キャリア増幅器バイアス制御回路及びピーク増幅器バイアス制御回路はそれぞれ、正入力及び負入力を有する演算増幅器と、負入力に接続された直列抵抗と、演算増幅器の出力と負入力とを接続する直列抵抗を有する負帰還回路とを用いて構成されている。正入力及び負入力の一方には検出器の検出信号が入力され、他方には所定の基準電圧が入力される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４２１０３３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に開示されたドハティ型増幅装置によると、増幅装置の温度変化等に起因してキャリア増幅器やピーク増幅器等の回路特性が変化した場合には、ゲートバイアス電圧の制御によって企図している所望の利得調整を実現することができないという問題がある。
【０００６】
本発明はかかる問題を解決するために成されたものであり、温度変化等に起因して回路特性が変化した場合であっても増幅装置の利得を所定範囲内に設定することが可能な増幅装置、当該増幅装置を備えた無線基地局、及び当該増幅装置の制御方法を得ることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様に係る増幅装置は、ドハティ型の増幅装置であって、入力信号を第１の入力信号と第２の入力信号とに分配する分配手段と、前記第１の入力信号を増幅する第１の増幅手段と、前記入力信号の信号レベルが所定値以上である場合に、前記第２の入力信号を増幅する第２の増幅手段と、前記第１の増幅手段から出力された第１の出力信号と、前記第２の増幅手段から出力された第２の出力信号とを合成して出力する出力手段と、前記第１の増幅手段及び前記第２の増幅手段の双方のゲートバイアス電圧を略線形関係で制御することによって、前記増幅装置の利得を所定範囲内に設定する制御手段とを備えることを特徴とするものである。
【０００８】
第１の態様に係る増幅装置によれば、制御手段は、第１の増幅手段及び第２の増幅手段の双方のゲートバイアス電圧を略線形関係で制御することによって、増幅装置の利得を所
定範囲内に設定する。双方のゲートバイアス電圧を比較的高く設定することによって、増幅装置の利得を上昇させることができ、一方、双方のゲートバイアス電圧を比較的低く設定することによって、増幅装置の利得を低下させることができる。このように、双方のゲートバイアス電圧を略線形関係で制御することによって、増幅装置の利得を所望に設定することができる。その結果、増幅装置の利得が所定範囲から外れた場合であっても、双方のゲートバイアス電圧を制御することによって、その利得を所定範囲内に回復させることが可能となる。
【０００９】
本発明の第２の態様に係る増幅装置は、第１の態様に係る増幅装置において特に、前記増幅装置の温度を取得する取得手段をさらに備え、前記制御手段は、前記取得手段によって取得された温度に基づいて前記第１の増幅手段及び前記第２の増幅手段の双方のゲートバイアス電圧を制御することによって、各温度において前記増幅装置の利得を前記所定範囲内に設定することを特徴とするものである。
【００１０】
第２の態様に係る増幅装置によれば、制御手段は、取得手段によって取得された温度に基づいて第１の増幅手段及び第２の増幅手段の双方のゲートバイアス電圧を制御することによって、各温度において増幅装置の利得を所定範囲内に設定する。温度の低下に起因して増幅装置の利得が所定範囲から外れて上昇した場合には、双方のゲートバイアス電圧を現在の設定値よりも低く変更して利得を低下させることによって、利得を所定範囲内に回復させることができる。一方、温度の上昇に起因して増幅装置の利得が所定範囲から外れて低下した場合には、双方のゲートバイアス電圧を現在の設定値よりも高く変更して利得を上昇させることによって、利得を所定範囲内に回復させることができる。
【００１１】
本発明の第３の態様に係る無線基地局は、送信信号を生成する信号生成部と、第１又は第２の態様に係る増幅装置と、前記増幅装置によって増幅された前記送信信号を送信するアンテナとを備えることを特徴とするものである。
【００１２】
第３の態様に係る無線基地局によれば、温度変化等に起因して回路特性が変化した場合であっても増幅装置の利得を所定範囲内に設定することができるため、増幅装置によって適切に増幅された送信信号をアンテナから送信することが可能となる。
【００１３】
本発明の第４の態様に係る増幅装置の制御方法は、入力信号を第１の入力信号と第２の入力信号とに分配する分配手段と、前記第１の入力信号を増幅する第１の増幅手段と、前記入力信号の信号レベルが所定値以上である場合に、前記第２の入力信号を増幅する第２の増幅手段と、前記第１の増幅手段から出力された第１の出力信号と、前記第２の増幅手段から出力された第２の出力信号とを合成して出力する出力手段とを有するドハティ型の増幅装置の利得を制御する方法であって、前記第１の増幅手段及び前記第２の増幅手段の双方のゲートバイアス電圧を略線形関係で制御することによって、前記増幅装置の利得を所定範囲内に設定することを特徴とするものである。
【００１４】
第４の態様に係る増幅装置の制御方法によれば、第１の増幅手段及び第２の増幅手段の双方のゲートバイアス電圧を略線形関係で制御することによって、増幅装置の利得を所定範囲内に設定する。双方のゲートバイアス電圧を比較的高く設定することによって、増幅装置の利得を上昇させることができ、一方、双方のゲートバイアス電圧を比較的低く設定することによって、増幅装置の利得を低下させることができる。このように、双方のゲートバイアス電圧を略線形関係で制御することによって、増幅装置の利得を所望に設定することができる。その結果、増幅装置の利得が所定範囲から外れた場合であっても、双方のゲートバイアス電圧を制御することによって、その利得を所定範囲内に回復させることが可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、温度変化等に起因して回路特性が変化した場合であっても増幅装置の利得を所定範囲内に設定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】無線基地局の構成を概略的に示す図である。
【図２】増幅装置の構成を示すブロック図である。
【図３】データテーブルの作成方法の一例を工程順に示すフローチャートである。
【図４】増幅装置の入力電力−利得特性の一例を示す図である。
【図５】増幅装置の入力電力−利得特性の測定結果をまとめた表を示す図である。
【図６】増幅装置の入力電力−利得特性の測定結果をまとめた表を示す図である。
【図７】常温、低温、及び高温の各測定温度での最適値をプロットした図である。
【図８】増幅装置の入力電力−利得特性の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、異なる図面において同一の符号を付した要素は、同一又は相応する要素を示すものとする。
【００１８】
図１は、無線基地局１の構成を概略的に示す図である。図１の接続関係で示すように、無線基地局１は、送信信号生成部２、増幅装置３、及びアンテナ４を備えて構成されている。送信信号生成部２は、ベースバンドの送信信号を変調するための変調器等を有して構成されており、変調後の高周波の送信信号Ｓ１を出力する。増幅装置３は、送信信号生成部２から入力された送信信号Ｓ１を増幅することにより、送信信号Ｓ２として出力する。増幅装置３から出力された送信信号Ｓ２は、アンテナ４から無線送信される。
【００１９】
図２は、図１に示した増幅装置３の構成を示すブロック図である。増幅装置３は、いわゆるドハティ型の増幅装置であり、図２の接続関係で示すように、入力端子１０、出力端子１１、メインアンプ１２、ピークアンプ１３、１／４波長線路１４，１５、分配器１６、出力部１７、取得部１８、制御部１９、及び記憶部２０を備えて構成されている。
【００２０】
入力端子１０及び出力端子１１は、図１に示した送信信号生成部２及びアンテナ４にそれぞれ接続されている。分配器１６は、入力端子１０から入力された送信信号Ｓ１（以下「入力信号Ｓ１」と称す）を、入力信号Ｓ３，Ｓ４に分配する。
【００２１】
入力信号Ｓ３は、メインアンプ１２に入力される。メインアンプ１２は、例えばＡＢ級（又はＡ級）の動作を行うようにゲートバイアス電圧が設定されており、入力信号Ｓ１の信号レベル（瞬時入力電力）に関わらず電力増幅動作を行う。メインアンプ１２は、入力信号Ｓ３を増幅することにより、出力信号Ｓ５として出力する。
【００２２】
入力信号Ｓ４は、１／４波長線路１５を介してピークアンプ１３に入力される。ピークアンプ１３は、例えばＣ級の動作を行うようにゲートバイアス電圧が設定されており、入力信号Ｓ１の信号レベルが所定値以上である場合に電力増幅動作を行う。ピークアンプ１３は、入力信号Ｓ４を増幅することにより、出力信号Ｓ６として出力する。
【００２３】
出力部１７には、出力信号Ｓ５がメインアンプ４から１／４波長線路１４を介して入力されるとともに、ピークアンプ１３が動作を行っている場合には、出力信号Ｓ６がピークアンプ１３から入力される。出力部１７は、出力信号Ｓ５，Ｓ６を合成することにより、送信信号Ｓ２（以下「出力信号Ｓ２」と称す）として出力端子１１から出力する。
【００２４】
取得部１８は、増幅装置３の温度に関する情報を任意の手法によって取得する。例えば
、増幅装置３のＩＣチップが実装されている基板（又はその周辺環境）の温度を温度センサによって検出することにより、温度情報を取得する。あるいは、入力信号Ｓ１が入力されていない時に増幅装置３の内部に流れるアイドル電流を測定し、その測定された電流値を増幅装置３の温度に換算することにより、温度情報を取得してもよい。
【００２５】
記憶部２０には、データテーブル２１が記憶されている。データテーブル２１には、増幅装置３の各温度に対応して、メインアンプ１２のゲートバイアス電圧Ｖｇｍの設定値と、ピークアンプ１３のゲートバイアス電圧Ｖｇｐの設定値とが記述されている。データテーブル２１は、増幅装置３の設計段階において作成されて、記憶部２０に記憶される。データテーブル２１の作成方法については後述する。
【００２６】
制御部１９には、増幅装置３の温度情報に関する信号Ｓ７が取得部１８から入力される。制御部１９は、データテーブル２１を参照することにより、増幅装置３の現在の温度に対応するゲートバイアス電圧Ｖｇｍ，Ｖｇｐの設定値を求める。そして、制御信号Ｓ８によって、ゲートバイアス電圧Ｖｇｍをその求めた設定値に設定するとともに、制御信号Ｓ９によって、ゲートバイアス電圧Ｖｇｐをその求めた設定値に設定する。
【００２７】
以下、データテーブル２１の作成方法について説明する。図３は、データテーブル２１の作成方法の一例を工程順に示すフローチャートである。
【００２８】
まずステップＦ０１において、測定条件を設定する。具体的には、各ゲートバイアス電圧Ｖｇｍ，Ｖｇｐの最大値及び最小値と、各ゲートバイアス電圧Ｖｇｍ，Ｖｇｐの最大値−最小値間での変更段階数と、常温、低温、及び高温の各測定温度とを設定する。
【００２９】
各ゲートバイアス電圧Ｖｇｍ，Ｖｇｐの最小値としては、メインアンプ１２及びピークアンプ１３の実際の動作において想定される最小値（あるいは定格で規定されている最小値）を採用することができる。同様に、各ゲートバイアス電圧Ｖｇｍ，Ｖｇｐの最大値としては、メインアンプ１２及びピークアンプ１３の実際の動作において想定される最大値を採用することができる。一例として、メインアンプ１２をＡＢ級で動作させる場合には、ドレイン電流が最大ドレイン電流（ＩＤＳＳ）の例えば１０％となる値を、ゲートバイアス電圧Ｖｇｍの最大値として設定する。また、メインアンプ１２をＡ級で動作させる場合には、ドレイン電流がＩＤＳＳの例えば５０％となる値を、ゲートバイアス電圧Ｖｇｍの最大値として設定する。また、ピークアンプ１３をＣ級で動作させる場合には、ドレイン電流がＩＤＳＳの例えば０％となる値を、ゲートバイアス電圧Ｖｇｐの最大値として設定する。以下の例では、ゲートバイアス電圧Ｖｇｍの最大値及び最小値をそれぞれ−１．１８Ｖ及び−１．３４Ｖに設定し、ゲートバイアス電圧Ｖｇｐの最大値及び最小値をそれぞれ−２．６Ｖ及び−３．８Ｖに設定するものとする。
【００３０】
各ゲートバイアス電圧Ｖｇｍ，Ｖｇｐの最大値−最小値間での変更段階数は、要求精度に応じて任意の値に設定することができる。以下の例では、ゲートバイアス電圧Ｖｇｍに関しては等間隔に５段階に設定し、ゲートバイアス電圧Ｖｇｐに関しては等間隔に７段階に設定するものとする。また、低温及び高温の各測定温度は、増幅装置３の実際の動作において想定される温度範囲の最大値及び最小値（あるいは動作保証されている温度範囲の最大値及び最小値）に設定することができる。以下の例では、低温を−２０℃に設定し、高温を８５℃に設定するものとする。また、常温を２５℃に設定するものとする。
【００３１】
次にステップＦ０２において、常温における増幅装置３の入力電力−利得特性を測定する。具体的には、ゲートバイアス電圧Ｖｇｍ，Ｖｇｐをある値に固定した状態で、入力信号Ｓ１を最小値から最大値まで徐々に大きく変更して、各入力信号Ｓ１の電力値に対する出力信号Ｓ２の電力値を測定することにより、入力電力−利得特性を得る。そして、得ら
れた入力電力−利得特性に基づいて、そのゲートバイアス電圧Ｖｇｍ，Ｖｇｐに関する利得Ｇ、利得平坦度ＤＧ、及びＰ１ｄＢ（１ｄＢ利得圧縮点）を求める。
【００３２】
図４は、増幅装置３の入力電力−利得特性の一例を示す図である。図の横軸は入力電力（Ｐｉｎ）であり、縦軸は利得（Ｇａｉｎ）である。利得Ｇは、入力電力が最大である変曲点Ｘ１の利得として得られる。利得平坦度ＤＧは、変曲点Ｘ１の入力電力と、それよりも所定値（例えば１０ｄＢ）だけ小さい入力電力との間の範囲内において、利得の最小点Ｘ２と最大点Ｘ３との利得差として得られる。Ｐ１ｄＢは、利得Ｇよりも１ｄＢだけ利得が低下する点Ｘ４の出力電力値（つまり入力電力値＋利得）として得られる。なお、上述した利得Ｇ及び利得平坦度ＤＧの定義は一例であり、他の観点から利得Ｇ及び利得平坦度ＤＧを定義してもよい。
【００３３】
上記の測定を、ステップＦ０１で設定したゲートバイアス電圧Ｖｇｍ，Ｖｇｐの組合せの全てに対して実行することにより、各組合せにおける利得Ｇ、利得平坦度ＤＧ、及びＰ１ｄＢを求める。
【００３４】
図５，６は、増幅装置３の入力電力−利得特性の測定結果をまとめた表を示す図である。図５，６の（Ａ）に、常温における測定結果を示している。この例では、ゲートバイアス電圧Ｖｇｍの電圧値Ｍ１（最大値），Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４，Ｍ５（最小値）はそれぞれ−１．１８Ｖ，−１．２２Ｖ，−１．２６Ｖ，−１．３０Ｖ，−１．３４Ｖであり、ゲートバイアス電圧Ｖｇｐの電圧値Ｐ１（最大値），Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５（最小値）はそれぞれ−２．６Ｖ，−２．８Ｖ，−３．０Ｖ，−３．２Ｖ，−３．４Ｖ，−３．６Ｖ，−３．８Ｖである。図５，６の（Ａ）においては、測定の結果、利得平坦度ＤＧが所定値（例えば０．６ｄＢ）未満となった点には丸の印を付しており、所定値以上となった点にはバツの印を付している。また、測定の結果、利得平坦度ＤＧが最小となった点（Ｍ２，Ｐ４）に二重丸の印を付している。
【００３５】
次にステップＦ０３において、常温におけるゲートバイアス電圧Ｖｇｍ，Ｖｇｐの最適値を特定する。例えば、図５，６の（Ａ）において二重丸の印を付した点（Ｍ２，Ｐ４）を、常温における最適値として特定する。なお、上述した最適値の特定手法は一例であり、他の観点から常温の最適値を特定してもよい。
【００３６】
次にステップＦ０４において、上記と同様の方法により、低温における増幅装置３の入力電力−利得特性を測定し、ステップＦ０１で設定したゲートバイアス電圧Ｖｇｍ，Ｖｇｐの各組合せにおける利得Ｇ、利得平坦度ＤＧ、及びＰ１ｄＢを求める。図５，６の（Ｂ）に、低温における測定結果を示している。図５の（Ｂ）においては、測定の結果、利得平坦度ＤＧが所定値（例えば０．６ｄＢ）未満となり、かつ、常温の最適値における利得Ｇとの差が所定値（例えばプラスマイナス１ｄＢ）未満となった点には丸の印を付しており、それ以外の点にはバツの印を付している。右下の領域（つまり、ゲートバイアス電圧Ｖｇｍ，Ｖｇｐの双方が比較的低い領域）に、丸の印が集中する傾向が見受けられる。また、図６の（Ｂ）においては、測定の結果、利得平坦度ＤＧが所定値（例えば０．６ｄＢ）未満となり、かつ、常温の最適値におけるＰ１ｄＢとの差が所定値（例えばプラスマイナス０．３ｄＢ）未満となった点には丸の印を付しており、それ以外の点にはバツの印を付している。
【００３７】
次にステップＦ０５において、低温におけるゲートバイアス電圧Ｖｇｍ，Ｖｇｐの最適値を特定する。例えば、図５，６の（Ｂ）の双方において丸の印が付された組合せの中で、常温の最適値における利得Ｇとの差が最小となった点（測定の結果、Ｍ５，Ｐ６）を、低温における最適値として特定する。なお、上述した最適値の特定手法は一例であり、他の観点から低温の最適値を特定してもよい。
【００３８】
次にステップＦ０６において、上記と同様の方法により、高温における増幅装置３の入力電力−利得特性を測定し、ステップＦ０１で設定したゲートバイアス電圧Ｖｇｍ，Ｖｇｐの各組合せにおける利得Ｇ、利得平坦度ＤＧ、及びＰ１ｄＢを求める。図５，６の（Ｃ）に、高温における測定結果を示している。図５の（Ｃ）においては、測定の結果、利得平坦度ＤＧが所定値（例えば０．６ｄＢ）未満となり、かつ、常温の最適値における利得Ｇとの差が所定値（例えばプラスマイナス１ｄＢ）未満となった点には丸の印を付しており、それ以外の点にはバツの印を付している。左上の領域（つまり、ゲートバイアス電圧Ｖｇｍ，Ｖｇｐの双方が比較的高い領域）に、丸の印が集中する傾向が見受けられる。また、図６の（Ｃ）においては、測定の結果、利得平坦度ＤＧが所定値（例えば０．６ｄＢ）未満となり、かつ、常温の最適値におけるＰ１ｄＢとの差が所定値（例えばプラスマイナス０．３ｄＢ）未満となった点には丸の印を付しており、それ以外の点にはバツの印を付している。
【００３９】
次にステップＦ０７において、高温におけるゲートバイアス電圧Ｖｇｍ，Ｖｇｐの最適値を特定する。例えば、図５，６の（Ｃ）の双方において丸の印が付された組合せの中で、常温の最適値における利得Ｇとの差が最小となった点（測定の結果、Ｍ１，Ｐ１）を、高温における最適値として特定する。なお、上述した最適値の特定手法は一例であり、他の観点から高温の最適値を特定してもよい。
【００４０】
次にステップＦ０８において、ステップＦ０３，Ｆ０５，Ｆ０７で特定した最適値に基づいて、各温度での設定値を決定する。図７は、常温の最適値（Ｍ２，Ｐ４）、低温の最適値（Ｍ５，Ｐ６）、及び高温の最適値（Ｍ１，Ｐ１）をプロットした図である。図の横軸は温度であり、縦軸はゲートバイアス電圧Ｖｇｍ，Ｖｇｐの値である。図７に示すように、ゲートバイアス電圧Ｖｇｍ，Ｖｇｐの最適値は、温度が高いほど高く、温度が低いほど低くなっており、ほぼ線形的な関係を有している。従って、直線Ｑ（又は曲率の小さな曲線）を用いて近似することができ、この直線Ｑ上の点として、各温度におけるゲートバイアス電圧Ｖｇｍ，Ｖｇｐの設定値を決定することができる。そして、各温度と、ゲートバイアス電圧Ｖｇｍ，Ｖｇｐの設定値との対応関係を記述することにより、データテーブル２１を作成することができる。
【００４１】
なお、本実施の形態では、常温（２５℃）、低温（−２０℃）、及び高温（８５℃）の三点のみの測定を行ったが、測定温度をさらに増やすことによって、さらに正確なデータテーブル２１を作成することができる。
【００４２】
また、直線Ｑによって近似するのではなく、増幅装置３の動作温度範囲を数℃程度の細かい間隔で複数の温度領域に分割し、各温度領域に関するゲートバイアス電圧Ｖｇｍ，Ｖｇｐの最適値を実測によって求めて、それらの最適値をデータテーブル２１に記述してもよい。
【００４３】
このように本実施の形態に係る増幅装置３によれば、制御部１９は、メインアンプ１２及びピークアンプ１３のゲートバイアス電圧Ｖｇｍ，Ｖｇｐの双方を、図７に示すように略線形関係で制御することによって、増幅装置３の利得Ｇを設定する。具体的には、ゲートバイアス電圧Ｖｇｍ，Ｖｇｐの双方を比較的高く設定することによって、増幅装置３の利得Ｇを上昇させることができ、一方、ゲートバイアス電圧Ｖｇｍ，Ｖｇｐの双方を比較的低く設定することによって、増幅装置３の利得Ｇを低下させることができる。このように、ゲートバイアス電圧Ｖｇｍ，Ｖｇｐの双方を略線形関係で制御することによって、増幅装置３の利得Ｇを所望に設定することができる。
【００４４】
また、本実施の形態に係る増幅装置３によれば、制御部１９は、取得部１８によって取
得された温度情報（信号Ｓ７）に基づいて、メインアンプ１２及びピークアンプ１３のゲートバイアス電圧Ｖｇｍ，Ｖｇｐの双方を制御することによって、各温度において増幅装置３の利得Ｇを所定範囲内（上記の例では、常温での最適値の利得Ｇに対してプラスマイナス１ｄＢ以内）に設定する。温度の低下に起因して増幅装置３の利得Ｇが所定範囲から外れて上昇した場合には、ゲートバイアス電圧Ｖｇｍ，Ｖｇｐの双方を現在の設定値よりも低く補正して利得を低下させることによって、増幅装置３の利得Ｇを所定範囲内に回復させることができる。一方、温度の上昇に起因して増幅装置３の利得Ｇが所定範囲から外れて低下した場合には、ゲートバイアス電圧Ｖｇｍ，Ｖｇｐの双方を現在の設定値よりも高く補正して利得を上昇させることによって、増幅装置３の利得Ｇを所定範囲内に回復させることができる。
【００４５】
図８は、増幅装置３の入力電力−利得特性の一例を示す図である。特性Ｋ０は常温での特性を示しており、特性Ｋ１は補正前の低温での特性を示しており、特性Ｋ２は補正後の低温での特性を示しており、特性Ｋ３は補正前の高温での特性を示しており、特性Ｋ４は補正後の高温での特性を示している。特定Ｋ１，Ｋ２を比較すると明らかなように、常温から低温方向への温度変化に起因して増幅装置３の利得Ｇが上昇した場合（特性Ｋ１）であっても、ゲートバイアス電圧Ｖｇｍ，Ｖｇｐの双方を現在の設定値よりも低く補正することによって、良好な特性Ｋ２に回復されていることが分かる。また、特定Ｋ３，Ｋ４を比較すると明らかなように、常温から高温方向への温度変化に起因して増幅装置３の利得Ｇが低下した場合（特性Ｋ３）であっても、ゲートバイアス電圧Ｖｇｍ，Ｖｇｐの双方を現在の設定値よりも高く補正することによって、良好な特性Ｋ４に回復されていることが分かる。
【００４６】
また、本実施の形態に係る無線基地局１によれば、温度変化等に起因して回路特性が変化した場合であっても増幅装置３の利得Ｇを所定範囲内に設定することができるため、増幅装置３によって適切に増幅された送信信号Ｓ２をアンテナ４から送信することが可能となる。
【００４７】
なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００４８】
１ 無線基地局
２ 送信信号生成部
３ 増幅装置
４ アンテナ
１２ メインアンプ
１３ ピークアンプ
１６ 分配器
１７ 出力部
１８ 取得部
１９ 制御部
２１ データテーブル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、増幅装置（特にドハティ型増幅装置）、当該増幅装置を備えた無線基地局、及び当該増幅装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、ＲＦ入力信号から同相信号及び直交位相信号を生成する直交スプリッタと、同相信号を増幅するキャリア増幅器と、直交位相信号を増幅するピーク増幅器と、キャリア増幅器の出力及びピーク増幅器の出力を結合するコンバイナと、ＲＦ入力信号の電力レベルを検出する検出器と、検出器の検出信号に基づいてキャリア増幅器のゲートバイアス電圧を制御するキャリア増幅器バイアス制御回路と、検出器の検出信号に基づいてピーク増幅器のゲートバイアス電圧を制御するピーク増幅器バイアス制御回路とを備えるドハティ型増幅装置が開示されている。
【０００３】
キャリア増幅器バイアス制御回路及びピーク増幅器バイアス制御回路はそれぞれ、正入力及び負入力を有する演算増幅器と、負入力に接続された直列抵抗と、演算増幅器の出力と負入力とを接続する直列抵抗を有する負帰還回路とを用いて構成されている。正入力及び負入力の一方には検出器の検出信号が入力され、他方には所定の基準電圧が入力される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４２１０３３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に開示されたドハティ型増幅装置によると、増幅装置の温度変化等に起因してキャリア増幅器やピーク増幅器等の回路特性が変化した場合には、ゲートバイアス電圧の制御によって企図している所望の利得調整を実現することができないという問題がある。
【０００６】
本発明はかかる問題を解決するために成されたものであり、温度変化等に起因して回路特性が変化した場合であっても増幅装置の利得を所定範囲内に設定することが可能な増幅装置、当該増幅装置を備えた無線基地局、及び当該増幅装置の制御方法を得ることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様に係る増幅装置は、ドハティ型の増幅装置であって、入力信号を第１の入力信号と第２の入力信号とに分配する分配手段と、前記第１の入力信号を増幅する第１の増幅手段と、前記入力信号の信号レベルが所定値以上である場合に、前記第２の入力信号を増幅する第２の増幅手段と、前記第１の増幅手段から出力された第１の出力信号と、前記第２の増幅手段から出力された第２の出力信号とを合成して出力する出力手段と、前記第１の増幅手段及び前記第２の増幅手段の双方のゲートバイアス電圧を略線形関係で制御することによって、前記増幅装置の利得を所定範囲内に設定する制御手段とを備えることを特徴とするものである。
【０００８】
第１の態様に係る増幅装置によれば、制御手段は、第１の増幅手段及び第２の増幅手段の双方のゲートバイアス電圧を略線形関係で制御することによって、増幅装置の利得を所
定範囲内に設定する。双方のゲートバイアス電圧を比較的高く設定することによって、増幅装置の利得を上昇させることができ、一方、双方のゲートバイアス電圧を比較的低く設定することによって、増幅装置の利得を低下させることができる。このように、双方のゲートバイアス電圧を略線形関係で制御することによって、増幅装置の利得を所望に設定することができる。その結果、増幅装置の利得が所定範囲から外れた場合であっても、双方のゲートバイアス電圧を制御することによって、その利得を所定範囲内に回復させることが可能となる。
【０００９】
本発明の第２の態様に係る増幅装置は、第１の態様に係る増幅装置において特に、前記増幅装置の温度を取得する取得手段をさらに備え、前記制御手段は、前記取得手段によって取得された温度に基づいて前記第１の増幅手段及び前記第２の増幅手段の双方のゲートバイアス電圧を制御することによって、各温度において前記増幅装置の利得を前記所定範囲内に設定することを特徴とするものである。
【００１０】
第２の態様に係る増幅装置によれば、制御手段は、取得手段によって取得された温度に基づいて第１の増幅手段及び第２の増幅手段の双方のゲートバイアス電圧を制御することによって、各温度において増幅装置の利得を所定範囲内に設定する。温度の低下に起因して増幅装置の利得が所定範囲から外れて上昇した場合には、双方のゲートバイアス電圧を現在の設定値よりも低く変更して利得を低下させることによって、利得を所定範囲内に回復させることができる。一方、温度の上昇に起因して増幅装置の利得が所定範囲から外れて低下した場合には、双方のゲートバイアス電圧を現在の設定値よりも高く変更して利得を上昇させることによって、利得を所定範囲内に回復させることができる。
【００１１】
本発明の第３の態様に係る無線基地局は、送信信号を生成する信号生成部と、第１又は第２の態様に係る増幅装置と、前記増幅装置によって増幅された前記送信信号を送信するアンテナとを備えることを特徴とするものである。
【００１２】
第３の態様に係る無線基地局によれば、温度変化等に起因して回路特性が変化した場合であっても増幅装置の利得を所定範囲内に設定することができるため、増幅装置によって適切に増幅された送信信号をアンテナから送信することが可能となる。
【００１３】
本発明の第４の態様に係る増幅装置の制御方法は、入力信号を第１の入力信号と第２の入力信号とに分配する分配手段と、前記第１の入力信号を増幅する第１の増幅手段と、前記入力信号の信号レベルが所定値以上である場合に、前記第２の入力信号を増幅する第２の増幅手段と、前記第１の増幅手段から出力された第１の出力信号と、前記第２の増幅手段から出力された第２の出力信号とを合成して出力する出力手段とを有するドハティ型の増幅装置の利得を制御する方法であって、前記第１の増幅手段及び前記第２の増幅手段の双方のゲートバイアス電圧を略線形関係で制御することによって、前記増幅装置の利得を所定範囲内に設定することを特徴とするものである。
【００１４】
第４の態様に係る増幅装置の制御方法によれば、第１の増幅手段及び第２の増幅手段の双方のゲートバイアス電圧を略線形関係で制御することによって、増幅装置の利得を所定範囲内に設定する。双方のゲートバイアス電圧を比較的高く設定することによって、増幅装置の利得を上昇させることができ、一方、双方のゲートバイアス電圧を比較的低く設定することによって、増幅装置の利得を低下させることができる。このように、双方のゲートバイアス電圧を略線形関係で制御することによって、増幅装置の利得を所望に設定することができる。その結果、増幅装置の利得が所定範囲から外れた場合であっても、双方のゲートバイアス電圧を制御することによって、その利得を所定範囲内に回復させることが可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、温度変化等に起因して回路特性が変化した場合であっても増幅装置の利得を所定範囲内に設定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】無線基地局の構成を概略的に示す図である。
【図２】増幅装置の構成を示すブロック図である。
【図３】データテーブルの作成方法の一例を工程順に示すフローチャートである。
【図４】増幅装置の入力電力−利得特性の一例を示す図である。
【図５】増幅装置の入力電力−利得特性の測定結果をまとめた表を示す図である。
【図６】増幅装置の入力電力−利得特性の測定結果をまとめた表を示す図である。
【図７】常温、低温、及び高温の各測定温度での最適値をプロットした図である。
【図８】増幅装置の入力電力−利得特性の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、異なる図面において同一の符号を付した要素は、同一又は相応する要素を示すものとする。
【００１８】
図１は、無線基地局１の構成を概略的に示す図である。図１の接続関係で示すように、無線基地局１は、送信信号生成部２、増幅装置３、及びアンテナ４を備えて構成されている。送信信号生成部２は、ベースバンドの送信信号を変調するための変調器等を有して構成されており、変調後の高周波の送信信号Ｓ１を出力する。増幅装置３は、送信信号生成部２から入力された送信信号Ｓ１を増幅することにより、送信信号Ｓ２として出力する。増幅装置３から出力された送信信号Ｓ２は、アンテナ４から無線送信される。
【００１９】
図２は、図１に示した増幅装置３の構成を示すブロック図である。増幅装置３は、いわゆるドハティ型の増幅装置であり、図２の接続関係で示すように、入力端子１０、出力端子１１、メインアンプ１２、ピークアンプ１３、１／４波長線路１４，１５、分配器１６、出力部１７、取得部１８、制御部１９、及び記憶部２０を備えて構成されている。
【００２０】
入力端子１０及び出力端子１１は、図１に示した送信信号生成部２及びアンテナ４にそれぞれ接続されている。分配器１６は、入力端子１０から入力された送信信号Ｓ１（以下「入力信号Ｓ１」と称す）を、入力信号Ｓ３，Ｓ４に分配する。
【００２１】
入力信号Ｓ３は、メインアンプ１２に入力される。メインアンプ１２は、例えばＡＢ級（又はＡ級）の動作を行うようにゲートバイアス電圧が設定されており、入力信号Ｓ１の信号レベル（瞬時入力電力）に関わらず電力増幅動作を行う。メインアンプ１２は、入力信号Ｓ３を増幅することにより、出力信号Ｓ５として出力する。
【００２２】
入力信号Ｓ４は、１／４波長線路１５を介してピークアンプ１３に入力される。ピークアンプ１３は、例えばＣ級の動作を行うようにゲートバイアス電圧が設定されており、入力信号Ｓ１の信号レベルが所定値以上である場合に電力増幅動作を行う。ピークアンプ１３は、入力信号Ｓ４を増幅することにより、出力信号Ｓ６として出力する。
【００２３】
出力部１７には、出力信号Ｓ５がメインアンプ４から１／４波長線路１４を介して入力されるとともに、ピークアンプ１３が動作を行っている場合には、出力信号Ｓ６がピークアンプ１３から入力される。出力部１７は、出力信号Ｓ５，Ｓ６を合成することにより、送信信号Ｓ２（以下「出力信号Ｓ２」と称す）として出力端子１１から出力する。
【００２４】
取得部１８は、増幅装置３の温度に関する情報を任意の手法によって取得する。例えば
、増幅装置３のＩＣチップが実装されている基板（又はその周辺環境）の温度を温度センサによって検出することにより、温度情報を取得する。あるいは、入力信号Ｓ１が入力されていない時に増幅装置３の内部に流れるアイドル電流を測定し、その測定された電流値を増幅装置３の温度に換算することにより、温度情報を取得してもよい。
【００２５】
記憶部２０には、データテーブル２１が記憶されている。データテーブル２１には、増幅装置３の各温度に対応して、メインアンプ１２のゲートバイアス電圧Ｖｇｍの設定値と、ピークアンプ１３のゲートバイアス電圧Ｖｇｐの設定値とが記述されている。データテーブル２１は、増幅装置３の設計段階において作成されて、記憶部２０に記憶される。データテーブル２１の作成方法については後述する。
【００２６】
制御部１９には、増幅装置３の温度情報に関する信号Ｓ７が取得部１８から入力される。制御部１９は、データテーブル２１を参照することにより、増幅装置３の現在の温度に対応するゲートバイアス電圧Ｖｇｍ，Ｖｇｐの設定値を求める。そして、制御信号Ｓ８によって、ゲートバイアス電圧Ｖｇｍをその求めた設定値に設定するとともに、制御信号Ｓ９によって、ゲートバイアス電圧Ｖｇｐをその求めた設定値に設定する。
【００２７】
以下、データテーブル２１の作成方法について説明する。図３は、データテーブル２１の作成方法の一例を工程順に示すフローチャートである。
【００２８】
まずステップＦ０１において、測定条件を設定する。具体的には、各ゲートバイアス電圧Ｖｇｍ，Ｖｇｐの最大値及び最小値と、各ゲートバイアス電圧Ｖｇｍ，Ｖｇｐの最大値−最小値間での変更段階数と、常温、低温、及び高温の各測定温度とを設定する。
【００２９】
各ゲートバイアス電圧Ｖｇｍ，Ｖｇｐの最小値としては、メインアンプ１２及びピークアンプ１３の実際の動作において想定される最小値（あるいは定格で規定されている最小値）を採用することができる。同様に、各ゲートバイアス電圧Ｖｇｍ，Ｖｇｐの最大値としては、メインアンプ１２及びピークアンプ１３の実際の動作において想定される最大値を採用することができる。一例として、メインアンプ１２をＡＢ級で動作させる場合には、ドレイン電流が最大ドレイン電流（ＩＤＳＳ）の例えば１０％となる値を、ゲートバイアス電圧Ｖｇｍの最大値として設定する。また、メインアンプ１２をＡ級で動作させる場合には、ドレイン電流がＩＤＳＳの例えば５０％となる値を、ゲートバイアス電圧Ｖｇｍの最大値として設定する。また、ピークアンプ１３をＣ級で動作させる場合には、ドレイン電流がＩＤＳＳの例えば０％となる値を、ゲートバイアス電圧Ｖｇｐの最大値として設定する。以下の例では、ゲートバイアス電圧Ｖｇｍの最大値及び最小値をそれぞれ−１．１８Ｖ及び−１．３４Ｖに設定し、ゲートバイアス電圧Ｖｇｐの最大値及び最小値をそれぞれ−２．６Ｖ及び−３．８Ｖに設定するものとする。
【００３０】
各ゲートバイアス電圧Ｖｇｍ，Ｖｇｐの最大値−最小値間での変更段階数は、要求精度に応じて任意の値に設定することができる。以下の例では、ゲートバイアス電圧Ｖｇｍに関しては等間隔に５段階に設定し、ゲートバイアス電圧Ｖｇｐに関しては等間隔に７段階に設定するものとする。また、低温及び高温の各測定温度は、増幅装置３の実際の動作において想定される温度範囲の最大値及び最小値（あるいは動作保証されている温度範囲の最大値及び最小値）に設定することができる。以下の例では、低温を−２０℃に設定し、高温を８５℃に設定するものとする。また、常温を２５℃に設定するものとする。
【００３１】
次にステップＦ０２において、常温における増幅装置３の入力電力−利得特性を測定する。具体的には、ゲートバイアス電圧Ｖｇｍ，Ｖｇｐをある値に固定した状態で、入力信号Ｓ１を最小値から最大値まで徐々に大きく変更して、各入力信号Ｓ１の電力値に対する出力信号Ｓ２の電力値を測定することにより、入力電力−利得特性を得る。そして、得ら
れた入力電力−利得特性に基づいて、そのゲートバイアス電圧Ｖｇｍ，Ｖｇｐに関する利得Ｇ、利得平坦度ＤＧ、及びＰ１ｄＢ（１ｄＢ利得圧縮点）を求める。
【００３２】
図４は、増幅装置３の入力電力−利得特性の一例を示す図である。図の横軸は入力電力（Ｐｉｎ）であり、縦軸は利得（Ｇａｉｎ）である。利得Ｇは、入力電力が最大である変曲点Ｘ１の利得として得られる。利得平坦度ＤＧは、変曲点Ｘ１の入力電力と、それよりも所定値（例えば１０ｄＢ）だけ小さい入力電力との間の範囲内において、利得の最小点Ｘ２と最大点Ｘ３との利得差として得られる。Ｐ１ｄＢは、利得Ｇよりも１ｄＢだけ利得が低下する点Ｘ４の出力電力値（つまり入力電力値＋利得）として得られる。なお、上述した利得Ｇ及び利得平坦度ＤＧの定義は一例であり、他の観点から利得Ｇ及び利得平坦度ＤＧを定義してもよい。
【００３３】
上記の測定を、ステップＦ０１で設定したゲートバイアス電圧Ｖｇｍ，Ｖｇｐの組合せの全てに対して実行することにより、各組合せにおける利得Ｇ、利得平坦度ＤＧ、及びＰ１ｄＢを求める。
【００３４】
図５，６は、増幅装置３の入力電力−利得特性の測定結果をまとめた表を示す図である。図５，６の（Ａ）に、常温における測定結果を示している。この例では、ゲートバイアス電圧Ｖｇｍの電圧値Ｍ１（最大値），Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４，Ｍ５（最小値）はそれぞれ−１．１８Ｖ，−１．２２Ｖ，−１．２６Ｖ，−１．３０Ｖ，−１．３４Ｖであり、ゲートバイアス電圧Ｖｇｐの電圧値Ｐ１（最大値），Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５（最小値）はそれぞれ−２．６Ｖ，−２．８Ｖ，−３．０Ｖ，−３．２Ｖ，−３．４Ｖ，−３．６Ｖ，−３．８Ｖである。図５，６の（Ａ）においては、測定の結果、利得平坦度ＤＧが所定値（例えば０．６ｄＢ）未満となった点には丸の印を付しており、所定値以上となった点にはバツの印を付している。また、測定の結果、利得平坦度ＤＧが最小となった点（Ｍ２，Ｐ４）に二重丸の印を付している。
【００３５】
次にステップＦ０３において、常温におけるゲートバイアス電圧Ｖｇｍ，Ｖｇｐの最適値を特定する。例えば、図５，６の（Ａ）において二重丸の印を付した点（Ｍ２，Ｐ４）を、常温における最適値として特定する。なお、上述した最適値の特定手法は一例であり、他の観点から常温の最適値を特定してもよい。
【００３６】
次にステップＦ０４において、上記と同様の方法により、低温における増幅装置３の入力電力−利得特性を測定し、ステップＦ０１で設定したゲートバイアス電圧Ｖｇｍ，Ｖｇｐの各組合せにおける利得Ｇ、利得平坦度ＤＧ、及びＰ１ｄＢを求める。図５，６の（Ｂ）に、低温における測定結果を示している。図５の（Ｂ）においては、測定の結果、利得平坦度ＤＧが所定値（例えば０．６ｄＢ）未満となり、かつ、常温の最適値における利得Ｇとの差が所定値（例えばプラスマイナス１ｄＢ）未満となった点には丸の印を付しており、それ以外の点にはバツの印を付している。右下の領域（つまり、ゲートバイアス電圧Ｖｇｍ，Ｖｇｐの双方が比較的低い領域）に、丸の印が集中する傾向が見受けられる。また、図６の（Ｂ）においては、測定の結果、利得平坦度ＤＧが所定値（例えば０．６ｄＢ）未満となり、かつ、常温の最適値におけるＰ１ｄＢとの差が所定値（例えばプラスマイナス０．３ｄＢ）未満となった点には丸の印を付しており、それ以外の点にはバツの印を付している。
【００３７】
次にステップＦ０５において、低温におけるゲートバイアス電圧Ｖｇｍ，Ｖｇｐの最適値を特定する。例えば、図５，６の（Ｂ）の双方において丸の印が付された組合せの中で、常温の最適値における利得Ｇとの差が最小となった点（測定の結果、Ｍ５，Ｐ６）を、低温における最適値として特定する。なお、上述した最適値の特定手法は一例であり、他の観点から低温の最適値を特定してもよい。
【００３８】
次にステップＦ０６において、上記と同様の方法により、高温における増幅装置３の入力電力−利得特性を測定し、ステップＦ０１で設定したゲートバイアス電圧Ｖｇｍ，Ｖｇｐの各組合せにおける利得Ｇ、利得平坦度ＤＧ、及びＰ１ｄＢを求める。図５，６の（Ｃ）に、高温における測定結果を示している。図５の（Ｃ）においては、測定の結果、利得平坦度ＤＧが所定値（例えば０．６ｄＢ）未満となり、かつ、常温の最適値における利得Ｇとの差が所定値（例えばプラスマイナス１ｄＢ）未満となった点には丸の印を付しており、それ以外の点にはバツの印を付している。左上の領域（つまり、ゲートバイアス電圧Ｖｇｍ，Ｖｇｐの双方が比較的高い領域）に、丸の印が集中する傾向が見受けられる。また、図６の（Ｃ）においては、測定の結果、利得平坦度ＤＧが所定値（例えば０．６ｄＢ）未満となり、かつ、常温の最適値におけるＰ１ｄＢとの差が所定値（例えばプラスマイナス０．３ｄＢ）未満となった点には丸の印を付しており、それ以外の点にはバツの印を付している。
【００３９】
次にステップＦ０７において、高温におけるゲートバイアス電圧Ｖｇｍ，Ｖｇｐの最適値を特定する。例えば、図５，６の（Ｃ）の双方において丸の印が付された組合せの中で、常温の最適値における利得Ｇとの差が最小となった点（測定の結果、Ｍ１，Ｐ１）を、高温における最適値として特定する。なお、上述した最適値の特定手法は一例であり、他の観点から高温の最適値を特定してもよい。
【００４０】
次にステップＦ０８において、ステップＦ０３，Ｆ０５，Ｆ０７で特定した最適値に基づいて、各温度での設定値を決定する。図７は、常温の最適値（Ｍ２，Ｐ４）、低温の最適値（Ｍ５，Ｐ６）、及び高温の最適値（Ｍ１，Ｐ１）をプロットした図である。図の横軸は温度であり、縦軸はゲートバイアス電圧Ｖｇｍ，Ｖｇｐの値である。図７に示すように、ゲートバイアス電圧Ｖｇｍ，Ｖｇｐの最適値は、温度が高いほど高く、温度が低いほど低くなっており、ほぼ線形的な関係を有している。従って、直線Ｑ（又は曲率の小さな曲線）を用いて近似することができ、この直線Ｑ上の点として、各温度におけるゲートバイアス電圧Ｖｇｍ，Ｖｇｐの設定値を決定することができる。そして、各温度と、ゲートバイアス電圧Ｖｇｍ，Ｖｇｐの設定値との対応関係を記述することにより、データテーブル２１を作成することができる。
【００４１】
なお、本実施の形態では、常温（２５℃）、低温（−２０℃）、及び高温（８５℃）の三点のみの測定を行ったが、測定温度をさらに増やすことによって、さらに正確なデータテーブル２１を作成することができる。
【００４２】
また、直線Ｑによって近似するのではなく、増幅装置３の動作温度範囲を数℃程度の細かい間隔で複数の温度領域に分割し、各温度領域に関するゲートバイアス電圧Ｖｇｍ，Ｖｇｐの最適値を実測によって求めて、それらの最適値をデータテーブル２１に記述してもよい。
【００４３】
このように本実施の形態に係る増幅装置３によれば、制御部１９は、メインアンプ１２及びピークアンプ１３のゲートバイアス電圧Ｖｇｍ，Ｖｇｐの双方を、図７に示すように略線形関係で制御することによって、増幅装置３の利得Ｇを設定する。具体的には、ゲートバイアス電圧Ｖｇｍ，Ｖｇｐの双方を比較的高く設定することによって、増幅装置３の利得Ｇを上昇させることができ、一方、ゲートバイアス電圧Ｖｇｍ，Ｖｇｐの双方を比較的低く設定することによって、増幅装置３の利得Ｇを低下させることができる。このように、ゲートバイアス電圧Ｖｇｍ，Ｖｇｐの双方を略線形関係で制御することによって、増幅装置３の利得Ｇを所望に設定することができる。
【００４４】
また、本実施の形態に係る増幅装置３によれば、制御部１９は、取得部１８によって取
得された温度情報（信号Ｓ７）に基づいて、メインアンプ１２及びピークアンプ１３のゲートバイアス電圧Ｖｇｍ，Ｖｇｐの双方を制御することによって、各温度において増幅装置３の利得Ｇを所定範囲内（上記の例では、常温での最適値の利得Ｇに対してプラスマイナス１ｄＢ以内）に設定する。温度の低下に起因して増幅装置３の利得Ｇが所定範囲から外れて上昇した場合には、ゲートバイアス電圧Ｖｇｍ，Ｖｇｐの双方を現在の設定値よりも低く補正して利得を低下させることによって、増幅装置３の利得Ｇを所定範囲内に回復させることができる。一方、温度の上昇に起因して増幅装置３の利得Ｇが所定範囲から外れて低下した場合には、ゲートバイアス電圧Ｖｇｍ，Ｖｇｐの双方を現在の設定値よりも高く補正して利得を上昇させることによって、増幅装置３の利得Ｇを所定範囲内に回復させることができる。
【００４５】
図８は、増幅装置３の入力電力−利得特性の一例を示す図である。特性Ｋ０は常温での特性を示しており、特性Ｋ１は補正前の低温での特性を示しており、特性Ｋ２は補正後の低温での特性を示しており、特性Ｋ３は補正前の高温での特性を示しており、特性Ｋ４は補正後の高温での特性を示している。特定Ｋ１，Ｋ２を比較すると明らかなように、常温から低温方向への温度変化に起因して増幅装置３の利得Ｇが上昇した場合（特性Ｋ１）であっても、ゲートバイアス電圧Ｖｇｍ，Ｖｇｐの双方を現在の設定値よりも低く補正することによって、良好な特性Ｋ２に回復されていることが分かる。また、特定Ｋ３，Ｋ４を比較すると明らかなように、常温から高温方向への温度変化に起因して増幅装置３の利得Ｇが低下した場合（特性Ｋ３）であっても、ゲートバイアス電圧Ｖｇｍ，Ｖｇｐの双方を現在の設定値よりも高く補正することによって、良好な特性Ｋ４に回復されていることが分かる。
【００４６】
また、本実施の形態に係る無線基地局１によれば、温度変化等に起因して回路特性が変化した場合であっても増幅装置３の利得Ｇを所定範囲内に設定することができるため、増幅装置３によって適切に増幅された送信信号Ｓ２をアンテナ４から送信することが可能となる。
【００４７】
なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００４８】
１ 無線基地局
２ 送信信号生成部
３ 増幅装置
４ アンテナ
１２ メインアンプ
１３ ピークアンプ
１６ 分配器
１７ 出力部
１８ 取得部
１９ 制御部
２１ データテーブル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドハティ型の増幅装置であって、
入力信号を第１の入力信号と第２の入力信号とに分配する分配手段と、
前記第１の入力信号を増幅する第１の増幅手段と、
前記入力信号の信号レベルが所定値以上である場合に、前記第２の入力信号を増幅する第２の増幅手段と、
前記第１の増幅手段から出力された第１の出力信号と、前記第２の増幅手段から出力された第２の出力信号とを合成して出力する出力手段と、
前記第１の増幅手段及び前記第２の増幅手段の双方のゲートバイアス電圧を略線形関係で制御することによって、前記増幅装置の利得を所定範囲内に設定する制御手段と
を備える、増幅装置。
【請求項２】
前記増幅装置の温度を取得する取得手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記取得手段によって取得された温度に基づいて前記第１の増幅手段及び前記第２の増幅手段の双方のゲートバイアス電圧を制御することによって、各温度において前記増幅装置の利得を前記所定範囲内に設定する、請求項１に記載の増幅装置。
【請求項３】
送信信号を生成する信号生成部と、
請求項１又は２に記載の増幅装置と、
前記増幅装置によって増幅された前記送信信号を送信するアンテナと
を備える、無線基地局。
【請求項４】
入力信号を第１の入力信号と第２の入力信号とに分配する分配手段と、前記第１の入力信号を増幅する第１の増幅手段と、前記入力信号の信号レベルが所定値以上である場合に、前記第２の入力信号を増幅する第２の増幅手段と、前記第１の増幅手段から出力された第１の出力信号と、前記第２の増幅手段から出力された第２の出力信号とを合成して出力する出力手段とを有するドハティ型の増幅装置の利得を制御する方法であって、
前記第１の増幅手段及び前記第２の増幅手段の双方のゲートバイアス電圧を略線形関係で制御することによって、前記増幅装置の利得を所定範囲内に設定する、増幅装置の制御方法。
【請求項１】
ドハティ型の増幅装置であって、
入力信号を第１の入力信号と第２の入力信号とに分配する分配手段と、
前記第１の入力信号を増幅する第１の増幅手段と、
前記入力信号の信号レベルが所定値以上である場合に、前記第２の入力信号を増幅する第２の増幅手段と、
前記第１の増幅手段から出力された第１の出力信号と、前記第２の増幅手段から出力された第２の出力信号とを合成して出力する出力手段と、
前記第１の増幅手段及び前記第２の増幅手段の双方のゲートバイアス電圧を略線形関係で制御することによって、前記増幅装置の利得を所定範囲内に設定する制御手段と
を備える、増幅装置。
【請求項２】
前記増幅装置の温度を取得する取得手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記取得手段によって取得された温度に基づいて前記第１の増幅手段及び前記第２の増幅手段の双方のゲートバイアス電圧を制御することによって、各温度において前記増幅装置の利得を前記所定範囲内に設定する、請求項１に記載の増幅装置。
【請求項３】
送信信号を生成する信号生成部と、
請求項１又は２に記載の増幅装置と、
前記増幅装置によって増幅された前記送信信号を送信するアンテナと
を備える、無線基地局。
【請求項４】
入力信号を第１の入力信号と第２の入力信号とに分配する分配手段と、前記第１の入力信号を増幅する第１の増幅手段と、前記入力信号の信号レベルが所定値以上である場合に、前記第２の入力信号を増幅する第２の増幅手段と、前記第１の増幅手段から出力された第１の出力信号と、前記第２の増幅手段から出力された第２の出力信号とを合成して出力する出力手段とを有するドハティ型の増幅装置の利得を制御する方法であって、
前記第１の増幅手段及び前記第２の増幅手段の双方のゲートバイアス電圧を略線形関係で制御することによって、前記増幅装置の利得を所定範囲内に設定する、増幅装置の制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−２７３０１８（Ｐ２０１０−２７３０１８Ａ）
【公開日】平成２２年１２月２日（２０１０．１２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１２１９８７（Ｐ２００９−１２１９８７）
【出願日】平成２１年５月２０日（２００９．５．２０）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月２日（２０１０．１２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月２０日（２００９．５．２０）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
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