[发明专利]前馈放大器

说明书

技术领域

本发明涉及在高频区进行低失真放大的前馈放大器。

背景技术

作为在VHF、UHF区或微波区等高频区进行低失真放大的前馈放大器，经常采用通过前馈失真补偿实现低失真特性的前馈放大器。这种前馈失真补偿，从原理上说可以实现良好失真补偿，因而具有可以构成失真非常小的放大器的优点。但是，当放大器的特性因周围温度或老化而变化时，存在着其失真补偿量减小因而使失真特性明显恶化的问题。

为解决上述问题，提出了一种将监控信号注入构成前馈失真补偿系统的回路并通过检测该信号而控制构成前馈系统的放大器或回路的方式。

图1是表示特公平7-77300号公报中公开的前馈放大器的一例的电路框图。该技术是将监控信号注入前馈失真补偿系统并用于前馈系统的控制的例。

在图1中，1是放大器的输入端子，2是将输入信号分配于2个路径的分配器，3是以电气方式调节一个路径的通过振幅及相位的第1矢量调整器，4是将输入信号放大的主放大器，5是使由分配器2分配的另一个路径的输入信号延迟的延迟电路，6是分配主放大器4的输出信号的一部分并将该分配后的输出信号与通过了延迟电路5的输入信号的一部分合成的分配合成器，7是方向性耦合器，8是监控信号发生器。

101是由分配器2、第1矢量调整器3、主放大器4、延迟电路5、分配合成器6构成的失真抽出回路，通过将输入信号与主放大器4的输出合成而消除输入信号分量，并抽出由主放大器4产生的失真分量。另外，经由方向性耦合器7将从监控信号发生器8供给的监控信号注入主放大器4的输入端。该监控信号，如后文所述，用于控制失真消除回路102。

9是延迟电路，10是合成器，11是第2矢量调整器，12是辅助放大器，13是方向性耦合器，102是由延迟电路9、合成器10、第2矢量调整器11、辅助放大器12、方向性耦合器13等构成的失真消除回路。14是方向性耦合器，15是放大器的输出端子，16是电平检测器，17是监控信号检测器，18是控制第1矢量调整器3及第2矢量调整器11的控制电路。

以下，对其动作进行说明。

主放大器4的输出信号通过了分配合成器6之后，大部分经由延迟电路9而输入到设在输出侧的合成器10的一个输入端。由失真抽出回路101抽出的失真分量出现在分配合成器6的一个端子上，通过第2矢量调整器11并由辅助放大器12将失真分量放大后，输入到合成器10的另一个输入端。在合成器10中，以相同的振幅、相反的相位将通过延迟电路9的输出信号与由辅助放大器12放大后的上述失真分量合成，从而将失真分量消除，并在输出端子15得到失真小的输出。

该前馈放大器中的失真抽出回路101的最佳控制，按如下方式通过控制第1矢量调整器3进行。

由电平检测器16对经由设在辅助放大器12的输出侧的方向性耦合器13取出的一部分信号进行检测。该信号的功率电平最小的状态，是信号分量得到最佳消除状态，因而可将失真抽出回路101调整为最佳状态。因此，用控制电路18对第1矢量调整器3进行自动调整，以使由电平检测器16检测的功率电平为最小值。

另外，失真消除回路102的最佳控制，按如下方式通过控制第2矢量调整器11进行。

由监控信号检测器17对利用设在前馈放大器的输出侧的方向性耦合器14取出的一部分输出信号中所包含的监控信号进行检测。监控信号变为最小的状态，是将失真消除回路102调整为最佳的状态。因此，用控制电路18对第2矢量调整器11进行自动调整，以使由监控信号检测器17检测的监控信号为最小值。

如上所述，对构成前馈失真补偿系统的两个回路、即失真抽出回路101和失真消除回路102进行最佳调整，即可实现不受周围温度变化或老化影响的最佳失真补偿。

作为现有的前馈放大器，除如上所述的例以外，还提出了许多通过将监控信号注入回路而进行前馈系统的控制的方法。但是，在采用监控信号的前馈放大器中，在任何情况下都存在着监控信号将从输出端输出的问题。对第2矢量调整器11的控制，从原理上说可以将在失真消除回路102的控制中使用的监控信号消除。但是，实际上由于前馈系统的控制精度或控制时间是有限的所以不能将监控信号完全消除，因而将从输出端子15输出监控信号。

为解决这一问题，可以在前馈放大器的输出端设置一个使所需信号通过但阻止监控信号频率的滤波器。但是，为了由监控信号进行高精度的控制，必须使所需信号与监控信号的频率接近，因而用于将该两个信号分离的滤波器很大而且损失很大，其结果是，导致放大装置的大型化和效率的降低。