JP4539225B2

JP4539225B2 - amplifier

Info

Publication number: JP4539225B2
Application number: JP2004237333A
Authority: JP
Inventors: 宏行林; 透馬庭
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2004-08-17
Filing date: 2004-08-17
Publication date: 2010-09-08
Anticipated expiration: 2024-08-17
Also published as: JP2006060301A

Description

本発明は、増幅器に関し、特にドハティ型増幅器によって線形性を保持する装置および方法に関する。 The present invention relates to an amplifier, and more particularly to an apparatus and method for maintaining linearity by a Doherty amplifier.

近年、映像信号および音声信号等を伝送する無線通信システムにおいては、高品質な伝送および周波数利用効率の向上に有効なディジタル変復調技術が採用されている。このディジタル変復調技術としては、例えばＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）方式等のマルチキャリア通信が周波数利用効率の向上に有効である。 2. Description of the Related Art In recent years, digital modulation / demodulation techniques effective for high-quality transmission and frequency utilization efficiency have been adopted in wireless communication systems that transmit video signals, audio signals, and the like. As this digital modulation / demodulation technique, for example, multicarrier communication such as OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) is effective in improving frequency utilization efficiency.

このマルチキャリア通信を利用した無線通信システムにおいては、ピークファクタの大きな信号を増幅しなければならず、電力増幅器に対して線形性および高効率が要求されている。このような線形性と効率に係る問題を解決するために、１９４０年にＷ．Ｈ．Ｄｏｈｅｒｔｙ氏によって、いわゆるドハティ型増幅器が開発された。 In a wireless communication system using this multicarrier communication, a signal with a large peak factor must be amplified, and linearity and high efficiency are required for the power amplifier. In order to solve such problems related to linearity and efficiency, in 1940 W.C. H. The Doherty amplifier was developed by Doherty.

図９は、例えば特開平７−２２８５２号公報に示された、従来のドハティ型増幅器の構成図である。図９において、１０１は入力端子、１０２はキャリア増幅器、１０３および１０４は１／４波長ネットワーク、１０５はピーク増幅器、１０６は出力負荷、１０７は出力端子であり、キャリア増幅器１０２はＡ級、ＡＢ級またはＢ級にバイアスされた増幅器、ピーク増幅器１０５はＢ級またはＣ級にバイアスされた増幅器であり、出力負荷１０６は便宜的にＲ／２としたインピーダンス（Ｒは任意の値を取り得る）を有している。また、ピーク増幅器１０５は、キャリア増幅器１０２に対して１／４（９０度）位相がずれるように駆動される。 FIG. 9 is a configuration diagram of a conventional Doherty amplifier disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 7-22852. In FIG. 9, 101 is an input terminal, 102 is a carrier amplifier, 103 and 104 are quarter wavelength networks, 105 is a peak amplifier, 106 is an output load, 107 is an output terminal, and carrier amplifier 102 is class A and class AB. Alternatively, the amplifier biased to class B, the peak amplifier 105 is an amplifier biased to class B or class C, and the output load 106 has an impedance of R / 2 for convenience (R can take any value). Have. In addition, the peak amplifier 105 is driven so that the phase is shifted by 1/4 (90 degrees) with respect to the carrier amplifier 102.

入力端子１０１に入力された入力信号を２つの経路に分配し、一方の経路ではキャリア増幅器１０２に入力し、キャリア増幅器１０２からの出力信号を１／４波長ネットワーク１０３に入力する。また、他方の経路では１／４波長ネットワーク１０４を通過した入力信号をピーク増幅器１０５に入力する。そして、２つの経路に分配され、それぞれ伝送された信号を合成して出力負荷１０６に与え、出力端子１０７から出力する。 The input signal input to the input terminal 101 is distributed to two paths. In one path, the input signal is input to the carrier amplifier 102, and the output signal from the carrier amplifier 102 is input to the quarter wavelength network 103. On the other path, an input signal that has passed through the quarter wavelength network 104 is input to the peak amplifier 105. Then, the signals distributed to the two paths and transmitted respectively are synthesized and given to the output load 106 and output from the output terminal 107.

キャリア増幅器１０２は、Ａ級、ＡＢ級またはＢ級にバイアスされており、瞬時入力信号が小さい場合には、入力信号の電力レベルに関わらず増幅動作を行って出力信号を出力する。一方、ピーク増幅器１０５はＢ級またはＣ級にバイアスされており、瞬時入力信号が小さい場合には、入力信号の電力レベルがピーク増幅器１０５をオンさせるには十分でないため、オフ状態すなわち増幅動作を行わず出力しない。また、ピーク増幅器１０５の直流消費電力も０あるいは十分に小さいので、ドハティ型増幅器全体としての効率も高い。 The carrier amplifier 102 is biased to class A, class AB or class B. When the instantaneous input signal is small, the carrier amplifier 102 performs an amplification operation regardless of the power level of the input signal and outputs an output signal. On the other hand, the peak amplifier 105 is biased to class B or class C, and when the instantaneous input signal is small, the power level of the input signal is not sufficient to turn on the peak amplifier 105. Does not output. Further, since the DC power consumption of the peak amplifier 105 is zero or sufficiently small, the efficiency of the entire Doherty amplifier is also high.

一方、瞬時入力信号が大きい場合には、ピーク増幅器１０５がオン状態となって、ピーク増幅器１０５への入力信号を増幅し出力信号を発生する。そして、キャリア増幅器１０２の出力電力とピーク増幅器１０５の出力電力とを合成することで、結果的により大きな飽和電力を有する増幅器を構成する。 On the other hand, when the instantaneous input signal is large, the peak amplifier 105 is turned on to amplify the input signal to the peak amplifier 105 and generate an output signal. Then, by combining the output power of the carrier amplifier 102 and the output power of the peak amplifier 105, an amplifier having a larger saturation power is configured as a result.

図１０は、入力信号の電力レベルが小さい場合のドハティ型増幅器の構成を示す図である。ピーク増幅器１０５はオフ状態になっているために、その出力インピーダンスは理想的には無限大であり、キャリア増幅器１０２の出力電力はすべて出力負荷１０６に与えられる。キャリア増幅器１０２の出力側に設けられている１／４波長ネットワーク１０３の特性インピーダンスはＲであるため、出力負荷１０６がインピーダンス変換されてキャリア増幅器１０２に与えられる負荷インピーダンスは２Ｒとなる。 FIG. 10 is a diagram illustrating the configuration of the Doherty amplifier when the power level of the input signal is small. Since the peak amplifier 105 is in the OFF state, its output impedance is ideally infinite, and all the output power of the carrier amplifier 102 is given to the output load 106. Since the characteristic impedance of the ¼ wavelength network 103 provided on the output side of the carrier amplifier 102 is R, the load impedance obtained by converting the impedance of the output load 106 to the carrier amplifier 102 is 2R.

負荷インピーダンスが２Ｒの場合には、キャリア増幅器１０２は飽和電力が小さいものの効率が良好になるように設計されている。したがって、この場合にはキャリア増幅器１０２は最大の効率で動作する。 When the load impedance is 2R, the carrier amplifier 102 is designed so that the efficiency is good although the saturation power is small. Therefore, in this case, the carrier amplifier 102 operates with maximum efficiency.

また、図９は入力信号の電力レベルが大きい場合の構成を示す。この場合、キャリア増幅器１０２とピーク増幅器１０５とが並列に接続されて両方の増幅器が電力を出力するため、出力負荷１０６が接続された状態においてそれぞれの増幅器が見る負荷インピーダンスは出力負荷１０６のインピーダンスの２倍、すなわちＲとなる。キャリア増幅器１０２の出力側に設けられた１／４波長ネットワーク１０３の特性インピーダンスはＲであるため、インピーダンス変換は行なわれず、キャリア増幅器１０２に与えられる負荷インピーダンスもＲとなる。 FIG. 9 shows a configuration when the power level of the input signal is large. In this case, since the carrier amplifier 102 and the peak amplifier 105 are connected in parallel and both amplifiers output power, the load impedance seen by each amplifier when the output load 106 is connected is the impedance of the output load 106. Double, that is, R. Since the characteristic impedance of the ¼ wavelength network 103 provided on the output side of the carrier amplifier 102 is R, impedance conversion is not performed, and the load impedance applied to the carrier amplifier 102 is also R.

負荷インピーダンスがＲの場合には、キャリア増幅器１０２およびピーク増幅器１０５ともに飽和電力が大きくなるように設計されており、ドハティ型増幅器全体として大きな飽和電力を得ることができる。このような動作状態においては、ドハティ型増幅器は飽和電力に近い状態で動作するので効率も高い。 When the load impedance is R, both the carrier amplifier 102 and the peak amplifier 105 are designed to increase the saturation power, and a large saturation power can be obtained as a whole Doherty amplifier. In such an operating state, the Doherty amplifier operates at a state close to saturation power, and thus has high efficiency.

このように、ドハティ型増幅器は、入力信号の電力が大きい場合にピーク増幅器１０５が動作することでキャリア増幅器１０２とピーク増幅器１０５の２つの出力電力が合成されて飽和電力が大きくなること、並びに、入力信号の電力が小さい場合と大きい場合とでキャリア増幅器１０２に与えられる見かけの負荷インピーダンスが変化して高効率に動作可能となることで、高効率な動作を実現することができる。 Thus, in the Doherty amplifier, when the peak amplifier 105 operates when the power of the input signal is large, the two output powers of the carrier amplifier 102 and the peak amplifier 105 are combined to increase the saturation power, and Since the apparent load impedance given to the carrier amplifier 102 changes depending on whether the power of the input signal is small or large, the highly efficient operation can be realized.

本質的にキャリア増幅器１０２は、入力信号の電力レベルが大きくなり出力が飽和し始める点で動作すると、最大効率が得られる。しかしながら、線形性と効率との間にはトレードオフがあり、出力信号の線形性を維持するために、ピーク増幅器１０５は、キャリア増幅器１０２がちょうど飽和し始める時に、動作を開始するように設計されている。このため、ピーク増幅器１０５のバイアスはキャリア増幅器１０２のバイアスより深く設定されており、ピーク増幅器１０５の非線形歪みはキャリア増幅器１０２の非線形歪みより大きい。
特開平７−２２８５２号公報 In essence, the carrier amplifier 102 provides maximum efficiency when operating at a point where the power level of the input signal increases and the output begins to saturate. However, there is a trade-off between linearity and efficiency, and in order to maintain the linearity of the output signal, the peak amplifier 105 is designed to start operation when the carrier amplifier 102 just begins to saturate. ing. For this reason, the bias of the peak amplifier 105 is set deeper than the bias of the carrier amplifier 102, and the nonlinear distortion of the peak amplifier 105 is larger than the nonlinear distortion of the carrier amplifier 102.
JP 7-22852 A

マルチキャリア通信を用いた無線通信システムでは、相互変調歪みを回避するために、増幅器は可能な限り線形性を保たなければならない。しかしながら、ドハティ型増幅器における電力増幅器のうち一つが故障すると、出力信号の非線形歪みにより帯域外への干渉が大きくなり、隣接チャネルへの漏洩電力が大きくなる。それによって、無線通信システムにおける出力信号に歪みが生じ、伝送品質の劣化が起こるという問題が生じ、また、マルチキャリア通信を用いた周波数利用効率が低下してしまうという問題が生じる。

本発明の課題は、複数の増幅装置を用いるシステムにおいて、一部の増幅器が故障した時、入力信号に対する増幅された出力信号の非線形歪みを緩和することである。 In a wireless communication system using multicarrier communication, an amplifier must be kept as linear as possible in order to avoid intermodulation distortion. However, when one of the power amplifiers in the Doherty amplifier fails, interference outside the band increases due to nonlinear distortion of the output signal, and leakage power to the adjacent channel increases. As a result, a problem arises in that the output signal in the wireless communication system is distorted, the transmission quality is deteriorated, and the frequency use efficiency using the multicarrier communication is lowered.

An object of the present invention is to alleviate nonlinear distortion of an amplified output signal with respect to an input signal when some amplifiers fail in a system using a plurality of amplifying devices.

本発明の増幅装置は、入力信号から同相信号および直交位相信号を生成しキャリア増幅器およびピーク増幅器に入力する分配器と、キャリア増幅器およびピーク増幅器の出力信号を合成する合成器を有する増幅装置において、前記２つの増幅器の入力側および出力側にそれぞれ位置する第１、第２のスイッチング回路と、予備増幅器と、キャリア増幅器およびピーク増幅器の出力信号の有無に基づいて故障した増幅器を検出した時に前記故障増幅器に接続された第１、第２のスイッチング回路に対して予備増幅器への切り替え制御を行うと共に予備増幅器のバイアスを故障増幅器のバイアスに設定する制御回路を有する構成とすることができる。 An amplifying apparatus according to the present invention is an amplifying apparatus having a distributor that generates an in-phase signal and a quadrature phase signal from an input signal and inputs the signals to a carrier amplifier and a peak amplifier, and a synthesizer that combines output signals of the carrier amplifier and the peak amplifier. When a faulty amplifier is detected based on the presence or absence of output signals of the first and second switching circuits, the spare amplifier, the carrier amplifier, and the peak amplifier, which are respectively located on the input side and the output side of the two amplifiers, The first and second switching circuits connected to the fault amplifier can be controlled to switch to the spare amplifier, and the control circuit can set the bias of the spare amplifier to the bias of the fault amplifier.

本発明によれば、故障増幅器を検出した時、信号を出力している増幅器のバイアスを制御するようにしたので、増幅装置の最大出力レベルは低下する一方で、線形性を保持または改善することが可能となる。特にキャリア増幅器が故障して動作しなくなった時、ピーク増幅器の入力信号レベルに対する出力信号レベルの非線形歪みは大きくなるが、ピーク増幅器のバイアスをキャリア増幅器のバイアスに変更することにより、非線形歪みの増大を防止することができる。従って、無線通信システムにおける相互変調歪みによる伝送品質の劣化増大を防止することができる。また、マルチキャリア通信を用いた周波数利用効率の低下を防止することができる。 According to the present invention, when the failure amplifier is detected, the bias of the amplifier that outputs the signal is controlled, so that the maximum output level of the amplifying device is reduced, while maintaining or improving the linearity. Is possible. Especially when the carrier amplifier fails and does not operate, the nonlinear distortion of the output signal level with respect to the input signal level of the peak amplifier increases, but the nonlinear distortion increases by changing the bias of the peak amplifier to the bias of the carrier amplifier. Can be prevented. Therefore, it is possible to prevent an increase in transmission quality due to intermodulation distortion in the wireless communication system. In addition, it is possible to prevent a decrease in frequency use efficiency using multicarrier communication.

また、本発明によれば、スイッチング回路により増幅器の入力レベルを調整するようにしたので、動作している増幅器への過入力を防止して増幅器を保護すると共に、故障した増幅器からの不要な雑音出力を防止することができる。 In addition, according to the present invention, the input level of the amplifier is adjusted by the switching circuit, so that an excessive input to the operating amplifier is prevented and the amplifier is protected, and unnecessary noise from the failed amplifier is also obtained. Output can be prevented.

また、本発明によれば、予備増幅器を設けて故障増幅器を切り替えると共にバイアスを変更するようにしたので、それまでの効率、線形性を保持したまま切り替えることができる。 In addition, according to the present invention, the spare amplifier is provided to switch the failure amplifier and the bias is changed. Therefore, the switching can be performed while maintaining the efficiency and linearity up to that point.

さらに、本発明によれば、増幅装置において増幅器が故障した場合、特にキャリア増幅器が故障した場合に入力信号に対する出力信号の非線形歪みの増大を防止することができる。従って、無線通信システムにおける相互変調歪みによる伝送品質の劣化増大を防止することができる。また、マルチキャリア通信を用いた周波数利用効率の低下を防止することができる。 Furthermore, according to the present invention, it is possible to prevent an increase in the nonlinear distortion of the output signal with respect to the input signal when the amplifier in the amplifying device fails, particularly when the carrier amplifier fails. Therefore, it is possible to prevent an increase in transmission quality due to intermodulation distortion in the wireless communication system. In addition, it is possible to prevent a decrease in frequency use efficiency using multicarrier communication.

以下、図面を参照することにより、本発明の実施の形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、本発明の実施形態に係る増幅装置の構成図である。ドハティ型増幅器１は、９０度等電力２分配器１１、キャリア増幅器１２、ピーク増幅器１３、ドハティ型電力合成ネットワーク１４、スイッチング回路（過入力保護回路）２０、制御回路２１を備える。制御回路２１はさらに、方向性結合器１６および１７、故障増幅器識別回路１８、バイアス制御回路１９を備える。
このドハティ型増幅器１は、例えば送信側において無線周波数（ＲＦ）信号に変換された後のアンテナ１５からの出力前段に接続される。 FIG. 1 is a configuration diagram of an amplifying apparatus according to an embodiment of the present invention. The Doherty amplifier 1 includes a 90 degree equal power two distributor 11, a carrier amplifier 12, a peak amplifier 13, a Doherty power combining network 14, a switching circuit (over-input protection circuit) 20, and a control circuit 21. The control circuit 21 further includes directional couplers 16 and 17, a fault amplifier identification circuit 18, and a bias control circuit 19.
The Doherty amplifier 1 is connected to a stage before output from the antenna 15 after being converted into a radio frequency (RF) signal on the transmission side, for example.

ＲＦ信号は、９０度２分配器１１に入力され、９０度の位相差で２つの経路に分配されて出力される。この分配された一方の経路では、同相信号（０°）がスイッチング回路２０−１を経由してキャリア増幅器１２に入力され、他方の経路では直交位相信号（−９０°）がスイッチング回路２０−２を経由してピーク増幅器１３に入力される。キャリア増幅器１２で増幅された信号は方向性結合器１６に入力され、信号の一部を分離して故障増幅器識別回路１８に入力し、主出力をドハティ型電力合成ネットワーク１４に入力する。他方、ピーク増幅器１３で増幅された信号は方向性結合器１７に入力され、一部を分離して故障増幅器識別回路１８に入力し、主出力をドハティ型電力合成ネットワーク１４に入力する。 The RF signal is input to the 90 ° two-divider 11 and distributed and output to two paths with a phase difference of 90 °. In one distributed path, the in-phase signal (0 °) is input to the carrier amplifier 12 via the switching circuit 20-1, and in the other path, the quadrature phase signal (−90 °) is input to the switching circuit 20-. 2 to be input to the peak amplifier 13. The signal amplified by the carrier amplifier 12 is input to the directional coupler 16, a part of the signal is separated and input to the failure amplifier identification circuit 18, and the main output is input to the Doherty power combining network 14. On the other hand, the signal amplified by the peak amplifier 13 is input to the directional coupler 17, partly separated and input to the fault amplifier identification circuit 18, and the main output is input to the Doherty power combining network 14.

ドハティ型電力合成ネットワーク１４は、方向性結合器１６を経由して入力されたキャリア増幅器１２の出力信号に対して９０°の遅延を与え、方向性結合器１７を経由して入力されたピーク増幅器１３の出力信号と合成してアンテナ１５へ出力する。故障増幅器識別回路１８は、方向性結合器１６および１７で分離されたキャリア増幅器１２およびピーク増幅器１３の出力信号の一部を入力して、後述する故障増幅器の識別（検出）を行い、故障増幅器を検出した場合は、故障を検出した増幅器に基づいたバイアス制御回路１９およびスイッチング回路２０の制御を行う。 The Doherty power combining network 14 gives a 90 ° delay to the output signal of the carrier amplifier 12 input via the directional coupler 16, and the peak amplifier input via the directional coupler 17. 13 is combined with the output signal and output to the antenna 15. The fault amplifier identification circuit 18 inputs a part of the output signals of the carrier amplifier 12 and the peak amplifier 13 separated by the directional couplers 16 and 17, and performs identification (detection) of the fault amplifier, which will be described later. Is detected, the bias control circuit 19 and the switching circuit 20 are controlled based on the amplifier in which the failure is detected.

キャリア増幅器１２およびピーク増幅器１３のいずれも正常に動作している場合は、故障増幅器識別回路１８において故障増幅器を検出せず、バイアス制御回路１９およびスイッチング回路２０への制御を行わないので、スイッチング回路２０は、図1に示す状態のままとなる。また、アラーム信号としてシステムへ出力される最大出力の低下を通知する出力低下信号も出力されない。 When both the carrier amplifier 12 and the peak amplifier 13 are operating normally, the failure amplifier identification circuit 18 does not detect the failure amplifier, and the bias control circuit 19 and the switching circuit 20 are not controlled. 20 remains in the state shown in FIG. Also, an output reduction signal notifying the reduction of the maximum output output to the system as an alarm signal is not output.

図２は、本発明の実施形態におけるキャリア増幅器１２の故障を検出して制御が行われた後の増幅装置の構成を示す図であり、図１の構成と同一部分には同一符号を付している。異なる点は、スイッチング回路２０−１が終端されている点である。 FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the amplifying device after the control is performed by detecting the failure of the carrier amplifier 12 in the embodiment of the present invention. The same parts as those in FIG. ing. The difference is that the switching circuit 20-1 is terminated.

故障増幅器識別回路１８においてキャリア増幅器１２の故障を検出して制御するまでは、図１に示すようにＲＦ信号は９０度等電力２分配器１１に入力され、２つの経路に分配されてスイッチング回路２０−１および２０−２を経由してキャリア増幅器１２およびピーク増幅器１３に入力される。 Until the failure amplifier identification circuit 18 detects and controls the failure of the carrier amplifier 12, the RF signal is input to the 90 degree equal power 2 distributor 11 and distributed to the two paths as shown in FIG. The signals are input to the carrier amplifier 12 and the peak amplifier 13 via 20-1 and 20-2.

しかし、キャリア増幅器１２が故障した場合は、キャリア増幅器１２からの出力信号がなくなり、方向性結合器１６への入力がなく故障増幅器識別回路１８への入力もなくなるため、故障増幅器識別回路１８において故障と判断し、バイアス制御回路１９およびスイッチング回路２０に制御信号を送ると共にシステムへ出力低下信号を出力する。バイアス制御回路１９に制御信号が入力されると、ピーク増幅器１３のバイアスをキャリア増幅器１２のバイアス方向に変更すると共に、スイッチング回路２０において９０度等電力２分配器１１のキャリア増幅器１２への出力端２０−１を終端する。 However, when the carrier amplifier 12 fails, the output signal from the carrier amplifier 12 disappears, and there is no input to the directional coupler 16 and no input to the failure amplifier identification circuit 18. The control signal is sent to the bias control circuit 19 and the switching circuit 20, and an output reduction signal is output to the system. When a control signal is input to the bias control circuit 19, the bias of the peak amplifier 13 is changed to the bias direction of the carrier amplifier 12, and the output terminal to the carrier amplifier 12 of the 90 ° equal power two-divider 11 in the switching circuit 20. Terminate 20-1.

上記キャリア増幅器１２が故障した場合の増幅装置の制御動作について、図４に示す信号の流れ図を用いて説明する。ただし、スイッチング回路はスイッチング回路２０とする。 The control operation of the amplifying apparatus when the carrier amplifier 12 fails will be described with reference to the signal flowchart shown in FIG. However, the switching circuit is the switching circuit 20.

図４において、故障増幅器識別回路１８は、キャリア増幅器１２の出力側に設けられた方向性結合器１６から入力された信号の電力レベルを検出するパワー検出部１８１、検出した電力レベルを予め定めた閾値と比較し、例えば閾値以上／以下の判定結果を出力する判定部１８２、ピーク増幅器１３の出力側に設けられた方向性結合器１７から入力された信号の電力レベルを検出するパワー検出部１８３、検出した電力レベルを予め定めた閾値と比較して閾値以上／以下の判定結果を出力する判定部１８４、判定部１８２および１８４の判定結果に基づいてバイアス制御回路１９およびスイッチング回路２０を制御し、またシステムへのアラーム信号として最大出力の低下を通知する出力低下信号を出力する制御部１８５を備えている。 In FIG. 4, the failure amplifier identification circuit 18 detects a power level of a signal input from the directional coupler 16 provided on the output side of the carrier amplifier 12, and determines the detected power level in advance. For example, a determination unit 182 that outputs a determination result equal to or greater than or equal to the threshold value and a power detection unit 183 that detects a power level of a signal input from the directional coupler 17 provided on the output side of the peak amplifier 13. The bias control circuit 19 and the switching circuit 20 are controlled based on the determination results of the determination unit 184 that compares the detected power level with a predetermined threshold and outputs a determination result that is greater than or less than the threshold and the determination units 182 and 184 In addition, a control unit 185 is provided that outputs an output reduction signal for notifying the reduction of the maximum output as an alarm signal to the system.

キャリア増幅器１２が故障した場合、キャリア増幅器１２からの出力がなくなり方向性結合器１６への入力がなくなるため、この時の電力レベルをパワー検出部１８１で検出して判定部１８２に入力し閾値と比較すると、閾値以下と判定される。 When the carrier amplifier 12 fails, the output from the carrier amplifier 12 disappears and the input to the directional coupler 16 disappears. Therefore, the power level at this time is detected by the power detection unit 181 and input to the determination unit 182 to obtain the threshold value. When compared, it is determined to be equal to or less than the threshold value.

一方、ピーク増幅器１３の出力側に設けられた方向性結合器１７の出力信号の電力レベルをパワー検出部１８３で検出し、判定部１８４にて閾値と比較する。この場合、ピーク増幅器１３は正常に動作しているので閾値以上と判定される。 On the other hand, the power level of the output signal of the directional coupler 17 provided on the output side of the peak amplifier 13 is detected by the power detection unit 183 and compared with the threshold value by the determination unit 184. In this case, since the peak amplifier 13 is operating normally, it is determined that the peak amplifier 13 is equal to or greater than the threshold value.

上記判定部１８２および１８４の判定結果が制御部１８５に入力されるが、判定部１８２にてキャリア増幅器１２からの出力は閾値以下と判定され、判定部１８４にてピーク増幅器１３からの出力は閾値以上と判定されたので、キャリア増幅器１２が故障したと判断される。 The determination results of the determination units 182 and 184 are input to the control unit 185. The determination unit 182 determines that the output from the carrier amplifier 12 is equal to or lower than the threshold value, and the determination unit 184 determines that the output from the peak amplifier 13 is the threshold value. Since it is determined as described above, it is determined that the carrier amplifier 12 has failed.

そして、ピーク増幅器１３のバイアスをキャリア増幅器１２のバイアスに変更するための制御信号をバイアス制御回路１９に送信すると共に、スイッチング回路２０において、９０度等電力２分配器１１のキャリア増幅器１２への出力端２０−１を終端する。 Then, a control signal for changing the bias of the peak amplifier 13 to the bias of the carrier amplifier 12 is transmitted to the bias control circuit 19, and the switching circuit 20 outputs to the carrier amplifier 12 of the 90-degree equal power two distributor 11. End 20-1 is terminated.

これにより、ピーク増幅器１３のバイアスがキャリア増幅器１２のバイアスに変更され、キャリア増幅器１２の故障によるドハティ型増幅器１の入力信号に対する出力信号の非線形歪みの増大を防止することができる。 As a result, the bias of the peak amplifier 13 is changed to the bias of the carrier amplifier 12, and an increase in nonlinear distortion of the output signal with respect to the input signal of the Doherty amplifier 1 due to the failure of the carrier amplifier 12 can be prevented.

さらに、システムへ出力低下信号を出力することにより、システム側へ最大出力が低下したという通知を行うことができる。なお、システムへの通知は、単なる最大出力の低下のみでなく、いずれの増幅器を故障と判断したかを通知することも可能である。 Further, by outputting an output decrease signal to the system, it is possible to notify the system side that the maximum output has decreased. Note that the notification to the system is not only a decrease in the maximum output, but it is also possible to notify which amplifier is determined to be faulty.

図３は、本発明の他の実施形態におけるキャリア増幅器の故障を検出して制御が行われた後の増幅装置の構成を示す図であり、図２の実施形態と同一部分には同一符号を付している。異なる点は、ドハティ型増幅器２においてスイッチング回路２０に代えてスイッチング回路３０を備えた点である。 FIG. 3 is a diagram showing a configuration of an amplifying apparatus after control is performed by detecting a failure of a carrier amplifier according to another embodiment of the present invention, and the same reference numerals are given to the same parts as those of the embodiment of FIG. It is attached. A difference is that the Doherty amplifier 2 includes a switching circuit 30 instead of the switching circuit 20.

図２の実施形態では、キャリア増幅器１２が故障した場合は、スイッチング回路２０において９０度等電力２分配器１１のキャリア増幅器１２への出力端２０−１を終端していた。 In the embodiment of FIG. 2, when the carrier amplifier 12 fails, the switching circuit 20 terminates the output terminal 20-1 to the carrier amplifier 12 of the 90-degree equal power two distributor 11.

図３の実施形態では、スイッチング回路３０において、９０度等電力２分配器１１のキャリア増幅器１２への出力端３０−１は接続されたままで、ピーク増幅器１３への出力端３０−２にピーク増幅器１３への入力が過入力とならないように電力減衰器３０−３の挿入を行う。 In the embodiment of FIG. 3, in the switching circuit 30, the output terminal 30-1 to the carrier amplifier 12 of the 90-degree equal power two-divider 11 remains connected, and the peak amplifier is connected to the output terminal 30-2 to the peak amplifier 13. The power attenuator 30-3 is inserted so that the input to 13 does not become an excessive input.

この場合の増幅装置の制御動作について、図４に示す信号の流れ図を用いて説明する。ただし、スイッチング回路はスイッチング回路３０とする。 The control operation of the amplification device in this case will be described with reference to the signal flowchart shown in FIG. However, the switching circuit is the switching circuit 30.

図４において、キャリア増幅器１２が故障した場合、キャリア増幅器１２からの出力がなくなり方向性結合器１６への入力がなくなるため、この時の電力レベルをパワー検出部１８１で検出して判定部１８２に入力し閾値と比較すると、閾値以下と判定される。 In FIG. 4, when the carrier amplifier 12 fails, the output from the carrier amplifier 12 disappears and the input to the directional coupler 16 disappears. Therefore, the power level at this time is detected by the power detection unit 181 to the determination unit 182. When input and compared with a threshold value, it is determined that the threshold value is not more than the threshold value.

そして、ピーク増幅器１３のバイアスをキャリア増幅器１２のバイアスに変更するための制御信号をバイアス制御回路１９に送信すると共に、スイッチング回路３０において、９０度等電力２分配器１１のピーク増幅器１３への出力端３０−２に電力減衰器３０−３を挿入する。 Then, a control signal for changing the bias of the peak amplifier 13 to the bias of the carrier amplifier 12 is transmitted to the bias control circuit 19 and the output to the peak amplifier 13 of the 90-degree equal power two-divider 11 in the switching circuit 30. The power attenuator 30-3 is inserted into the end 30-2.

これにより、ピーク増幅器１３のバイアスがキャリア増幅器１２のバイアスに変更され、キャリア増幅器１２の故障によるドハティ型増幅器２の入力信号に対する出力信号の非線形歪みの増大による線形性劣化を防止することができる。 Thereby, the bias of the peak amplifier 13 is changed to the bias of the carrier amplifier 12, and linearity deterioration due to an increase in nonlinear distortion of the output signal with respect to the input signal of the Doherty amplifier 2 due to the failure of the carrier amplifier 12 can be prevented.

さらに、システムへ出力低下信号を出力することにより、システム側へ最大出力が低下したという通知を行うことができる。 Further, by outputting an output decrease signal to the system, it is possible to notify the system side that the maximum output has decreased.

図５は、ピーク増幅器１３が故障した場合の増幅装置の制御動作を示す流れ図である。
まず、図２に示したスイッチング回路２０を用いた場合の制御動作を説明する。 FIG. 5 is a flowchart showing the control operation of the amplifier when the peak amplifier 13 fails.
First, the control operation when the switching circuit 20 shown in FIG. 2 is used will be described.

故障増幅器識別回路１８においてキャリア増幅器１２の故障を検出して制御するまでは、図１に示した構成となっている。
図５において、ピーク増幅器１３が故障した場合、ピーク増幅器１３からの出力がなくなり方向性結合器１７への入力がなくなるため、この時の電力レベルをパワー検出部１８３で検出して判定部１８４に入力し閾値と比較すると、閾値以下と判定される。 The configuration until the failure amplifier identification circuit 18 detects and controls the failure of the carrier amplifier 12 has the configuration shown in FIG.
In FIG. 5, when the peak amplifier 13 fails, the output from the peak amplifier 13 disappears and the input to the directional coupler 17 disappears. Therefore, the power level at this time is detected by the power detection unit 183 to the determination unit 184. When input and compared with a threshold value, it is determined that the threshold value is not more than the threshold value.

一方、キャリア増幅器１２の出力側に設けられた方向性結合器１６の出力信号の電力レベルをパワー検出部１８１で検出し、判定部１８２にて閾値と比較する。 On the other hand, the power level of the output signal of the directional coupler 16 provided on the output side of the carrier amplifier 12 is detected by the power detection unit 181 and compared with the threshold value by the determination unit 182.

上記判定部１８２および１８４の判定結果が制御部１８５に入力されるが、判定部１８２にてキャリア増幅器１２からの出力は閾値以上と判定され、判定部１８４にてピーク増幅器１３からの出力は閾値以下と判定された場合は、キャリア増幅器１２から出力される電力レベルが閾値以上であり、キャリア増幅器１２は正常に動作していると判断し、ピーク増幅器１３は導通していないため故障と判断される。
そして、スイッチング回路２０において、９０度等電力２分配器１１のピーク増幅器１３への出力端２０−２を終端する。 Although the determination results of the determination units 182 and 184 are input to the control unit 185, the determination unit 182 determines that the output from the carrier amplifier 12 is equal to or greater than the threshold value, and the determination unit 184 determines that the output from the peak amplifier 13 is the threshold value. If it is determined as follows, it is determined that the power level output from the carrier amplifier 12 is equal to or higher than the threshold value, the carrier amplifier 12 is operating normally, and the peak amplifier 13 is not conducting, so that it is determined as a failure. The
In the switching circuit 20, the output terminal 20-2 to the peak amplifier 13 of the 90 degree equal power 2 distributor 11 is terminated.

一方、判定部１８２にてキャリア増幅器１２からの出力が閾値以下と判定され、判定部１８４にてピーク増幅器１３からの出力も閾値以下と判定された場合は、ピーク増幅器１３の故障かどうかの判断は行えないため、例えば出力低下信号を送出してシステムへの通知を行う。 On the other hand, if the determination unit 182 determines that the output from the carrier amplifier 12 is equal to or lower than the threshold value, and the determination unit 184 determines that the output from the peak amplifier 13 is also equal to or lower than the threshold value, it is determined whether or not the peak amplifier 13 is faulty. For example, an output reduction signal is sent to notify the system.

これにより、ピーク増幅器１３の故障によるドハティ型増幅器１の入力信号に対する出力信号の非線形歪みの増大を防止することができる。さらに、システムへ出力低下信号を出力することにより、システム側へ最大出力が低下したという通知を行うことができる。 Thereby, it is possible to prevent an increase in nonlinear distortion of the output signal with respect to the input signal of the Doherty amplifier 1 due to the failure of the peak amplifier 13. Further, by outputting an output decrease signal to the system, it is possible to notify the system side that the maximum output has decreased.

なお、ピーク増幅器１３のバイアスはキャリア増幅器１２のバイアスより深く設定されているので、バイアスを変更する必要はなく、バイアス制御回路１９への制御信号は出力しない、もしくは、バイアス変更不要の制御信号を出力してもよい。 Since the bias of the peak amplifier 13 is set deeper than the bias of the carrier amplifier 12, it is not necessary to change the bias, and no control signal is output to the bias control circuit 19, or a control signal that does not require bias change is output. It may be output.

上記説明したピーク増幅器１３の故障を検出して制御が行われた後の増幅装置１の実施形態は、図２のスイッチング回路２０において、点線で示すように、９０度等電力２分配器１１のキャリア増幅器１２への出力端２０−１は接続されたままで、ピーク増幅器１３への出力端２０−２を終端した状態となる。 The embodiment of the amplifying apparatus 1 after the above-described failure of the peak amplifier 13 is detected and controlled is the same as that of the switching circuit 20 of FIG. The output terminal 20-1 to the carrier amplifier 12 remains connected and the output terminal 20-2 to the peak amplifier 13 is terminated.

次に、図３に示したスイッチング回路３０を用いた場合の制御動作を説明する。
図５において、ピーク増幅器１３が故障した場合、ピーク増幅器１３からの出力がなくなり方向性結合器１７への入力がなくなるため、この時の電力レベルをパワー検出部１８３で検出して判定部１８４に入力し閾値と比較すると、閾値以下と判定される。 Next, the control operation when the switching circuit 30 shown in FIG. 3 is used will be described.
In FIG. 5, when the peak amplifier 13 fails, the output from the peak amplifier 13 disappears and the input to the directional coupler 17 disappears. Therefore, the power level at this time is detected by the power detection unit 183 to the determination unit 184. When input and compared with a threshold value, it is determined that the threshold value is not more than the threshold value.

上記判定部１８２および１８４の判定結果が制御部１８５に入力されるが、判定部１８２にてキャリア増幅器１２からの出力は閾値以上と判定され、判定部１８４にてピーク増幅器１３からの出力は閾値以下と判定された場合は、キャリア増幅器１２から出力される電力レベルが閾値以上であり、キャリア増幅器１２は正常に動作していると判断し、ピーク増幅器１３は導通していないため故障と判断される。 Although the determination results of the determination units 182 and 184 are input to the control unit 185, the determination unit 182 determines that the output from the carrier amplifier 12 is equal to or greater than the threshold value, and the determination unit 184 determines that the output from the peak amplifier 13 is the threshold value. If it is determined as follows, it is determined that the power level output from the carrier amplifier 12 is equal to or higher than the threshold value, the carrier amplifier 12 is operating normally, and the peak amplifier 13 is not conducting, so that it is determined as a failure. The

そして、スイッチング回路３０において、９０度等電力２分配器１１のキャリア増幅器１２への出力端３０−１に電力減衰器３０−３を挿入する。 Then, in the switching circuit 30, the power attenuator 30-3 is inserted into the output terminal 30-1 to the carrier amplifier 12 of the 90-degree equal power two distributor 11.

これにより、ピーク増幅器１３の故障によるドハティ型増幅器２の入力信号に対する出力信号の非線形歪みの増大を防止することができる。さらに、システムへ出力低下信号を出力することにより、システム側へ最大出力が低下したという通知を行うことができる。 Thereby, it is possible to prevent an increase in nonlinear distortion of the output signal with respect to the input signal of the Doherty amplifier 2 due to the failure of the peak amplifier 13. Further, by outputting an output decrease signal to the system, it is possible to notify the system side that the maximum output has decreased.

なお、ピーク増幅器１３の故障を検出した場合は、スイッチング回路３０を用いた場合もスイチング回路２０を用いた場合と同様に、バイアスを変更する必要はなく、バイアス制御回路１９への制御信号は出力不要である。 When a failure of the peak amplifier 13 is detected, it is not necessary to change the bias even when the switching circuit 30 is used, as in the case where the switching circuit 20 is used, and the control signal to the bias control circuit 19 is output. It is unnecessary.

上記説明したピーク増幅器１３の故障を検出して制御が行われた後のドハティ型増幅器２の実施形態は、図３のスイッチング回路３０において、点線で示すように、９０度等電力２分配器１１のキャリア増幅器１２への出力端３０−１に電力減衰器３０−３を挿入し、ピーク増幅器１３への出力端は接続されたままの構成となる。 The embodiment of the Doherty amplifier 2 after the above-described failure of the peak amplifier 13 is detected and controlled is shown in FIG. 3 in the switching circuit 30 of FIG. The power attenuator 30-3 is inserted into the output terminal 30-1 to the carrier amplifier 12 and the output terminal to the peak amplifier 13 remains connected.

図６は、本発明の別の実施形態におけるピーク増幅器の故障を検出して制御が行われた後の増幅装置の構成を示す図であり、図２の実施形態と同一部分には同一符号を付している。 FIG. 6 is a diagram showing a configuration of an amplifying apparatus after the control is performed by detecting the failure of the peak amplifier according to another embodiment of the present invention. The same reference numerals are given to the same parts as those in the embodiment of FIG. It is attached.

異なる点は、ドハティ型増幅器３において、スイッチング回路２０、制御回路２１に代えてそれぞれスイッチング回路４４、制御回路４６を備えた点、新たに予備増幅器４１、スイッチング回路４５を備えた点である。
制御回路４６はさらに、方向性結合器１６および１７、故障増幅器識別回路４２、バイアス制御回路４３を備える。 The difference is that the Doherty amplifier 3 includes a switching circuit 44 and a control circuit 46 in place of the switching circuit 20 and the control circuit 21, respectively, and additionally includes a spare amplifier 41 and a switching circuit 45.
The control circuit 46 further includes directional couplers 16 and 17, a fault amplifier identification circuit 42, and a bias control circuit 43.

図６の実施形態では、ピーク増幅器１３の故障を検出して制御するまでは、ＲＦ信号は９０度等電力２分配器１１に入力され、２つの経路に分配されてスイッチング回路４４を経由してキャリア増幅器１２およびピーク増幅器１３にそれぞれ入力される。 In the embodiment of FIG. 6, until the failure of the peak amplifier 13 is detected and controlled, the RF signal is input to the 90 degree equal power 2 distributor 11 and distributed to the two paths via the switching circuit 44. Input to the carrier amplifier 12 and the peak amplifier 13 respectively.

しかし、ピーク増幅器１３が故障した場合は、ピーク増幅器１３からの出力信号がなくなり、方向性結合器１７への入力がなく故障増幅器識別回路４２への入力もなくなる。この場合、故障増幅器識別回路４２においてキャリア増幅器１２の出力側に設けられた方向性結合器１６から入力された信号の電力レベルを測定して、ピーク増幅器１３の入力レベルが導通レベルを超えていることを判断する。
そして、ピーク増幅器１３が故障と判断されたら、バイアス制御回路４３、スイッチング回路４４および４５に予備増幅器４１をピーク増幅器１３として接続するための制御信号を送る。 However, when the peak amplifier 13 fails, there is no output signal from the peak amplifier 13, no input to the directional coupler 17, and no input to the failure amplifier identification circuit 42. In this case, the failure amplifier identification circuit 42 measures the power level of the signal input from the directional coupler 16 provided on the output side of the carrier amplifier 12, and the input level of the peak amplifier 13 exceeds the conduction level. Judge that.
When it is determined that the peak amplifier 13 has failed, a control signal for connecting the standby amplifier 41 as the peak amplifier 13 is sent to the bias control circuit 43 and the switching circuits 44 and 45.

これにより、スイッチング回路４４および４５においてピーク増幅器１３側に接続されているスイッチが切り替わって予備増幅器４１側に接続され、ピーク増幅器１３が回路から切り離されて予備増幅器４１がピーク増幅器として接続される。この時、ドハティ型増幅器３の位相と振幅を保持しながら切り替える。また、バイアス制御回路４３により、ピーク増幅器１３と同じバイアスが予備増幅器４１に印加される。 As a result, the switches connected to the peak amplifier 13 side in the switching circuits 44 and 45 are switched to be connected to the auxiliary amplifier 41 side, the peak amplifier 13 is disconnected from the circuit, and the auxiliary amplifier 41 is connected as the peak amplifier. At this time, switching is performed while maintaining the phase and amplitude of the Doherty amplifier 3. The bias control circuit 43 applies the same bias as that of the peak amplifier 13 to the standby amplifier 41.

前記ピーク増幅器１３が故障した場合の増幅装置の制御動作について、図７に示す信号の流れ図を用いて説明する。さらに、キャリア増幅器の故障を検知した場合の制御動作について、図８に示す信号の流れ図を用いて説明する。 The control operation of the amplifying apparatus when the peak amplifier 13 fails will be described with reference to the signal flowchart shown in FIG. Further, a control operation when a carrier amplifier failure is detected will be described with reference to a signal flowchart shown in FIG.

図７において、ピーク増幅器１３が故障した場合、ピーク増幅器１３からの出力がなくなり方向性結合器１７の出力がなくなるため、この時の電力レベルをパワー検出部１８３で検出して判定部１８４に入力すると閾値以下と判定される。 In FIG. 7, when the peak amplifier 13 fails, the output from the peak amplifier 13 disappears and the output of the directional coupler 17 disappears. Therefore, the power level at this time is detected by the power detection unit 183 and input to the determination unit 184. Then, it is determined that the threshold value or less.

上記判定部１８２および１８４の判定結果が制御部１８５に入力されるが、判定部１８２にてキャリア増幅器１２からの出力は閾値以上と判定され、判定部１８４にてピーク増幅器１３からの出力は閾値以下と判定された場合は、キャリア増幅器１２から出力される電力レベルが閾値以上であり、キャリア増幅器１２は正常に動作していると判断し、ピーク増幅器１３は導通していないため故障と判断される。そして、バイアス制御回路４３、スイッチング回路４４および４５に予備増幅器４１をピーク増幅器１３として接続するための制御信号が送出される。 Although the determination results of the determination units 182 and 184 are input to the control unit 185, the determination unit 182 determines that the output from the carrier amplifier 12 is equal to or greater than the threshold value, and the determination unit 184 determines that the output from the peak amplifier 13 is the threshold value. If it is determined as follows, it is determined that the power level output from the carrier amplifier 12 is equal to or higher than the threshold value, the carrier amplifier 12 is operating normally, and the peak amplifier 13 is not conducting, so that it is determined as a failure. The Then, a control signal for connecting the auxiliary amplifier 41 as the peak amplifier 13 is sent to the bias control circuit 43 and the switching circuits 44 and 45.

これにより、スイッチング回路４４および４５においてピーク増幅器１３側に接続されているスイッチが切り替わり予備増幅器４１側に接続され、予備増幅器４１がピーク増幅器として接続される。また、バイアス制御回路４３よりピーク増幅器１３と同じバイアス値が予備増幅器４１に印加され、予備増幅器４１のバイアスがピーク増幅器１３のバイアス値に変更（設定）される。 As a result, the switches connected to the peak amplifier 13 side in the switching circuits 44 and 45 are switched and connected to the auxiliary amplifier 41 side, and the auxiliary amplifier 41 is connected as a peak amplifier. The bias control circuit 43 applies the same bias value as that of the peak amplifier 13 to the auxiliary amplifier 41, and the bias of the auxiliary amplifier 41 is changed (set) to the bias value of the peak amplifier 13.

図８は、キャリア増幅器１２が故障した場合の増幅装置の制御動作を示す流れ図である。図８において、キャリア増幅器１２の出力側に設けられた方向性結合器１６から入力された電力レベルをパワー検出部１８１で検出して判定部１８２に入力すると閾値以下と判定される。一方、ピーク増幅器１３の出力側に設けられた方向性結合器１７の出力信号の電力レベルをパワー検出部１８３で検出し判定部１８４にて閾値と比較すると、閾値以上と判定される。 FIG. 8 is a flowchart showing the control operation of the amplifier when the carrier amplifier 12 fails. In FIG. 8, when the power level input from the directional coupler 16 provided on the output side of the carrier amplifier 12 is detected by the power detection unit 181 and input to the determination unit 182, it is determined to be equal to or less than the threshold value. On the other hand, when the power level of the output signal of the directional coupler 17 provided on the output side of the peak amplifier 13 is detected by the power detection unit 183 and compared with the threshold value by the determination unit 184, it is determined to be equal to or greater than the threshold value.

上記判定部１８２および１８４の判定結果が制御部１８５に入力され、キャリア増幅器１２が故障したと判断されたら、バイアス制御回路４３、スイッチング回路４４および４５に予備増幅器４１をキャリア増幅器１２として接続するための制御信号が送出される。 When the determination results of the determination units 182 and 184 are input to the control unit 185 and it is determined that the carrier amplifier 12 has failed, the auxiliary amplifier 41 is connected to the bias control circuit 43 and the switching circuits 44 and 45 as the carrier amplifier 12. The control signal is sent out.

これにより、図６のスイッチング回路４４および４５において、９０度等電力２分配器１１のキャリア増幅器１２への出力端に接続されているスイッチが切り替わり予備増幅器４１側に接続され、予備増幅器４１がキャリア増幅器として接続される。また、バイアス制御回路４３よりキャリア増幅器１２と同じバイアス値が予備増幅器４１に印加され、予備増幅器４１のバイアスがキャリア増幅器１２のバイアス値に変更（設定）される。なお、ピーク増幅器１３への出力端はピーク増幅器１３へ接続された状態である。（図示せず）
上記により、キャリア増幅器１２が故障したと検出した場合には予備増幅器４１をキャリア増幅器として動作させ、また、ピーク増幅器１３が故障したと検出した場合には予備増幅器４１をピーク増幅器として動作させることにより、
キャリア増幅器もしくはピーク増幅器の故障によるドハティ型増幅器３の入力信号に対する出力信号の非線形歪みの増大による線形性劣化を緩和することができる。 As a result, in the switching circuits 44 and 45 of FIG. 6, the switch connected to the output terminal to the carrier amplifier 12 of the 90-degree equal-power two-divider 11 is switched and connected to the spare amplifier 41 side. Connected as an amplifier. The bias control circuit 43 applies the same bias value as that of the carrier amplifier 12 to the spare amplifier 41, and the bias of the spare amplifier 41 is changed (set) to the bias value of the carrier amplifier 12. The output terminal to the peak amplifier 13 is connected to the peak amplifier 13. (Not shown)
By the above, when it is detected that the carrier amplifier 12 has failed, the standby amplifier 41 is operated as a carrier amplifier, and when it is detected that the peak amplifier 13 has failed, the standby amplifier 41 is operated as a peak amplifier. ,
Linearity degradation due to an increase in nonlinear distortion of the output signal with respect to the input signal of the Doherty amplifier 3 due to the failure of the carrier amplifier or the peak amplifier can be mitigated.

なお、図６、７および８においては、システムへの出力低下信号を図示していないが、故障増幅器が発生して予備増幅器に切り替わったことを知らせる信号を送出してもよい。 6, 7 and 8, the output reduction signal to the system is not shown, but a signal notifying that a failure amplifier has occurred and switched to the standby amplifier may be sent.

また、増幅器が故障した場合、各増幅器の出力側に設定された方向性結合器の出力電力レベルが０となるので、増幅器の故障を判定するために使用される閾値は、例えば０を設定すればよい。または増幅器導通時の入力電力値とすることもできる。 Further, when the amplifier fails, the output power level of the directional coupler set on the output side of each amplifier becomes 0. Therefore, for example, 0 is set as the threshold value used to determine the failure of the amplifier. That's fine. Or it can also be set as the input electric power value at the time of amplifier conduction.

以上、本明細書で開示した主な発明について以下にまとめる。 The main inventions disclosed in this specification are summarized as follows.

（付記１）入力信号を複数の出力信号に分配する分配器と、
前記出力信号を入力して増幅する複数の増幅器と、
前記増幅器の出力信号の有無を検出し、信号を出力している増幅器のバイアスを制御する制御回路と、
前記複数の増幅器の出力信号を合成する合成器と、
を有することを特徴とする増幅装置。
（付記２）前記分配器と増幅器の間にスイッチング回路を有し、
前記スイッチング回路は、前記増幅器の入力レベルを調整するための手段を有することを特徴とする請求項１に記載の増幅装置。
（付記３）前記分配器と増幅器の間にスイッチング回路を有し、
前記制御回路は信号を出力しない増幅器の入力を前記スイッチング回路により終端することを特徴とする請求項１に記載の増幅装置。 (Supplementary note 1) a distributor for distributing an input signal to a plurality of output signals;
A plurality of amplifiers for inputting and amplifying the output signal;
A control circuit for detecting the presence or absence of an output signal of the amplifier and controlling the bias of the amplifier outputting the signal;
A combiner for combining the output signals of the plurality of amplifiers;
Amplifier apparatus characterized by having a.
(Appendix 2) having a switching circuit between the distributor and the amplifier;
2. The amplifying apparatus according to claim 1, wherein the switching circuit includes means for adjusting an input level of the amplifier .
(Supplementary Note 3) A switching circuit is provided between the distributor and the amplifier,
The amplifying apparatus according to claim 1, wherein the control circuit terminates an input of an amplifier that does not output a signal by the switching circuit.

（付記４）前記増幅器の数は前記分配器の出力数より多く設け、
前記制御回路が増幅器の故障を検出した時に前記故障を検出した増幅器から予備の増幅器に切り替えることを特徴とする請求項１に記載の増幅装置。
（付記５）入力信号から同相信号および直交位相信号を生成しキャリア増幅器およびピーク増幅器に入力する分配器と、前記キャリア増幅器およびピーク増幅器の出力信号を合成する合成器を有する増幅装置において、
前記キャリア増幅器の出力信号の有無に基づいて前記キャリア増幅器の故障を検出した時に前記ピーク増幅器のバイアスをキャリア増幅器のバイアス方向に変更する手段を有することを特徴とする増幅装置。
（付記６）入力信号から同相信号および直交位相信号を生成しキャリア増幅器およびピーク増幅器に入力する分配器と、前記キャリア増幅器およびピーク増幅器の出力信号を合成する合成器を有する増幅装置において、
前記２つの増幅器の入力側および出力側にそれぞれ位置する第１、第２のスイッチング回路と、
予備増幅器と、
前記キャリア増幅器およびピーク増幅器の出力信号の有無に基づいて故障した増幅器を検出した時に前記故障増幅器に接続された前記第１、第２のスイッチング回路に対して前記予備増幅器への切り替え制御を行うと共に前記予備増幅器のバイアスを前記故障増幅器のバイアスに設定する制御回路を有することを特徴とする増幅装置。 (Supplementary note 4) The number of amplifiers is larger than the number of outputs of the distributor,
2. The amplifying apparatus according to claim 1, wherein when the control circuit detects an amplifier failure, the amplifier that detects the failure is switched to a spare amplifier .
(Supplementary Note 5) In an amplifying apparatus including a distributor that generates an in-phase signal and a quadrature phase signal from an input signal and inputs the signals to a carrier amplifier and a peak amplifier, and a combiner that combines the output signals of the carrier amplifier and the peak amplifier,
An amplifying apparatus comprising means for changing a bias of the peak amplifier in a bias direction of the carrier amplifier when a failure of the carrier amplifier is detected based on the presence or absence of an output signal of the carrier amplifier .
(Supplementary Note 6) In an amplifying apparatus including a distributor that generates an in-phase signal and a quadrature phase signal from an input signal and inputs the signals to a carrier amplifier and a peak amplifier, and a combiner that combines the output signals of the carrier amplifier and the peak amplifier,
First and second switching circuits respectively located on the input side and output side of the two amplifiers;
A spare amplifier;
When a faulty amplifier is detected based on the presence or absence of output signals from the carrier amplifier and the peak amplifier, the first and second switching circuits connected to the faulty amplifier are controlled to be switched to the spare amplifier. An amplifying apparatus comprising a control circuit for setting the bias of the standby amplifier to the bias of the fault amplifier .

本発明の実施形態に係る増幅装置の構成図である。1 is a configuration diagram of an amplification device according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態におけるキャリア増幅器の故障を検出して制御が行われた後の増幅装置の状態を示す図である。It is a figure which shows the state of the amplifier after the failure of the carrier amplifier in embodiment of this invention is detected and control is performed. 本発明の他の実施形態におけるキャリア増幅器の故障を検出して制御が行われた後の増幅装置の状態を示す図である。It is a figure which shows the state of the amplifier after the failure of the carrier amplifier in other embodiment of this invention is detected, and control is performed. キャリア増幅器が故障した場合の増幅装置の制御動作を示す流れ図（１）である。It is a flowchart (1) which shows control operation of the amplification device when a carrier amplifier fails. ピーク増幅器が故障した場合の増幅装置の制御動作を示す流れ図（１）である。It is a flowchart (1) which shows control operation of the amplification device when a peak amplifier fails. 本発明の別の実施形態におけるピーク増幅器の故障を検出して制御が行われた後の増幅装置の状態を示す図である。It is a figure which shows the state of the amplifier after the failure of the peak amplifier in another embodiment of this invention is detected and control is performed. ピーク増幅器が故障した場合の増幅装置の制御動作を示す流れ図（２）である。It is a flowchart (2) which shows the control operation of the amplifier when a peak amplifier fails. キャリア増幅器が故障した場合の増幅装置の制御動作を示す流れ図（２）である。It is a flowchart (2) which shows control operation of the amplification device when a carrier amplifier fails. 従来のドハティ型増幅器の構成図である。It is a block diagram of the conventional Doherty type | mold amplifier. 従来のドハティ型増幅器における入力信号の電力レベルが小さい場合の動作状態を示す図である。It is a figure which shows the operation state when the power level of the input signal in the conventional Doherty type amplifier is small.

Explanation of symbols

１、２、３ドハティ型増幅器
１１９０度等電力２分配器
１２、４１、１０２キャリア増幅器
１３、４２、１０５ピーク増幅器
１４ドハティ型電力合成ネットワーク
１５アンテナ
１６、１７方向性結合器
１８故障増幅器識別回路
１９、４４バイアス制御回路
２０、３０スイッチング回路（過入力保護回路）
４５、４６スイッチング回路
４３予備増幅器
１０１入力端子
１０２キャリア増幅器
１０３、１０４１／４波長ネットワーク
１０５ピーク増幅器
１０６出力負荷
１０７出力端子
１８１、１８３パワー検出部
１８２、１８４判定部
１８５制御部
1, 2, 3 Doherty amplifier 11 90 degree equal power 2 distributor 12, 41, 102 Carrier amplifier 13, 42, 105 Peak amplifier 14 Doherty power combining network 15 Antenna 16, 17 Directional coupler 18 Fault amplifier identification circuit 19, 44 Bias control circuit 20, 30 Switching circuit (over-input protection circuit)
45, 46 Switching circuit 43 Preliminary amplifier 101 Input terminal 102 Carrier amplifier 103, 104 1/4 wavelength network 105 Peak amplifier 106 Output load 107 Output terminals 181, 183 Power detection unit 182, 184 Determination unit 185 Control unit

Claims

In an amplifying apparatus having a distributor that generates an in-phase signal and a quadrature phase signal from an input signal and inputs them to a carrier amplifier and a peak amplifier, and a combiner that combines the output signals of the carrier amplifier and the peak amplifier,
First and second switching circuits respectively located on the input side and output side of the two amplifiers;
A spare amplifier;
When a faulty amplifier is detected based on the presence or absence of output signals from the carrier amplifier and the peak amplifier, the first and second switching circuits connected to the faulty amplifier are controlled to be switched to the spare amplifier. A control circuit for setting the bias of the standby amplifier to the bias of the fault amplifier;
An amplifying device comprising: