CN1874180A - 多频带用前馈放大器 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于，提供一种多频带用前馈放大器，在多个无线系统混合的环境中，可以自适应地选择要使用的频带。本发明的多频带用前馈放大器包括失真检测电路和失真除去电路，在各自的矢量调整路径(21a、21b)中串联地设置第1、第2可变频带提取器(25a、25b)。此外，包括使可变频带提取器(25a、25b)的频带可变的频带控制器。根据来自外部的频带切换请求，通过使第1、第2可变频带提取器(25a、25b)的频带可变而自适应地控制进行失真补偿的频带。
Description
技术领域
本发明涉及自适应地变更多个频带的无线通信用发送放大器。特别涉及将多个频带集中放大的多频带用前馈放大器。
背景技术
以往使用的前馈放大器的基本结构示于图1。前馈放大器包括两个信号处理电路。一个是失真检测电路150，另一个是失真除去电路151。失真检测电路150由主放大器信号路径153和线性信号路径154构成。失真除去电路151由主信号路径158和失真注入路径159构成。主放大器信号路径153(也称为矢量调整路径)由矢量调整器155和主放大器156构成。矢量调整器155由可变相位器155a和可变衰减器155b构成。线性信号路径154由延迟线路构成。而主信号路径158由延迟线路构成。失真注入路径159(也称为矢量调整路径)由矢量调整器200和辅助放大器201构成。矢量调整器200由可变相位器200a和可变衰减器200b构成。这里，分配器152、功率合成/分配器157、以及合成器202是由变压电路或混合电路等构成的简单的无损耗功率分配器及功率合成器。
首先，说明关于前馈放大器的基本动作。输入到前馈放大器的信号由分配器152分配给主放大器信号路径153和线性信号路径154。这时调整主放大器信号路径153的可变相位器155a和可变衰减器155b，以使主放大器信号路径153和线性信号路径154的信号变成等振幅并且反相位。作为形成反相位的方法，有分配器152或功率合成/分配器157适当地设定输入输出端子间的移相量的方法、或主放大器156将相位反转的方法等。
失真检测电路150这样地构成，所以功率合成/分配器157可以输出通过了主放大器信号路径153的信号和通过了线性信号路径154的信号的差分量。该差分量恰好是主放大器156产生的失真分量。因此，图1所示的从分配器152至功率合成/分配器157的块被称为失真检测电路。
接着，说明关于失真除去电路151。失真检测电路150的输出通过功率合成/分配器157而被分配到主信号路径158和失真注入路径159。在主信号路径158中，被输入主放大器信号路径153的主放大器156的输出(通过了主放大器信号路径153的信号)。而在失真注入路径159中，被输入由失真检测电路150检测出的主放大器156的失真分量(通过了主放大器信号路径153的信号和通过了线性信号路径154的信号的差分量)。失真注入路径159的可变相位器200a和可变衰减器200b被调整，以使通过了主信号路径158的信号的失真分量和通过了失真注入路径159的信号变成等振幅并且反相位。这样通过调整，合成器202可以在通过了主放大器信号路径153的信号中，合成等振幅并且反相位的主放大器156的失真分量。然后，合成器202输出将放大电路整体的失真分量抵消的信号。再有，虽然是公知的事项，但为了除去由前馈放大器中使用的主放大器产生的失真分量，就辅助放大器来说，使用线性放大器。以上，是理想的前馈放大器的动作。实际上，完全保持失真检测电路和失真除去电路的平衡性是不容易的。而且，即使假设初始设定完全相同，但放大器的特性因周围温度、电源等的变动而变化，所以时间性稳定从而维持良好的平衡性是十分困难的。
作为高精度地保持这种前馈放大器的失真检测电路和失真除去电路的平衡性的方法，已知有使用导频信号的自动调整方法。例如，有Japanese PatentApplication Laid Open No.1(1989)-198809号公报(Patent literature 1)等。作为将其实用化的装置，已知野岛俊雄(Toshio Nojima)、楢桥祥一(ShoichiNarahasi)“移動通信用超低歪多周波数共通増幅器——自己調整フィ一ドフォヮ一ド増幅器(SAFF-A)——”，电子信息通信学会、无线通信系统研究会，RCS90-4，1990(Non-patent literature 1)。这些前馈放大器在PDC(PersonalDigital Cellular)方式的800MHz波段、1.5GHz波段中被实用化。这样的前馈放大器一般对每个要放大的频带进行设计、调整。
Japanese Patent Application Laid Open No.2000-223961号公报(Patentliterature2)及Japanese Patent Application Laid Open No.2001-284975号公报(Patent literature3)的前馈放大器将单一的发送频带、例如2GHz频带内的20MHz用多个带通滤波器进行细分，并将细分后提取的信号放大。因而，这种前馈放大器对每个细分后的频率补偿由放大器产生的振幅偏移或相位偏移，并提高失真补偿精度。
在至今为止的无线系统，使用着符合PDC、GSM(Global System forMobile Communications)、IMT-2000(International Mobile Telecommunication200)等的其中一个标准的单一的系统。相反，有进行无线机的软件化的技术，以用单一的硬件就可以应对多个无线系统。如果用单一的硬件就可以应对多个无线系统，则用户可以利用移动通信环境而完全不会意识到无线系统或处于这种背景中的核心网络。但是，现实中应对多个无线系统的单一的硬件尚未实现。
此外，对于每个地区或操作者，由无线系统提供的服务有所不同，一般认为无线系统也被多样化。因此，一般认为将来在同一时期并且同一场所中，产生对每个目的混合最合适的无线系统的需要。
作为使用这些多个无线系统的方法，有多频带无线系统。这种无线系统根据传播环境或业务量状况而自适应地变更要使用的频带或频带数。此外，为了确保规定的传输质量或传输量，使用未被使用的频带的多频带传输是有效的。因此，在多频带无线系统，该无线系统为了确保应保证的传输质量或传输量，而变更频带数。此外，即使是同一频带内，也同样地被变更。而且，多频带无线系统，在多个事业商使用的频带混合的情况下，根据干扰识别技术、频率共用技术、干扰消除技术、给与干扰降低避免技术、多频带控制技术等，通过进行使用空闲的频带的自适应控制，可以提高频率利用效率。
前馈放大器被作为与这样的多频带无线系统对应的基站用线性放大器而使用。但是，在应放大的多个频率比各频带的带宽大并且分离的情况下，因各频带用的延迟线的电长度有所不同等，所以使失真检测电路和失真除去电路的平衡度在规定的范围内的可变相位器和可变衰减器的调整量根据应放大的频带而有所不同。
具体地论述时，在使用了由所有的频带共用的延迟线路的情况下，因输入信号的频率差，矢量调整器的设定值需要始终跟踪以频率差的角速度进行旋转的信号。但是，至今为止的矢量调整器，不能跟踪这样高速旋转的信号。此外，至今为止的矢量调整器，因结构上的原因，对于多个输入信号，不能同时地设定最合适的振幅和相位。
例如，在800MHz波段和1.5GHz波段的信号被输入到同一矢量调整器的情况下，可以对其中一个频带进行最合适的矢量调整。但是，不能进行对频率差700MHz进行跟踪的最合适的矢量调整。因此，以往的前馈放大器不能将800MHz波段的信号和1.5GHz波段的信号同时以小于等于规定的失真补偿量进行放大。
作为解决它的方法，铃木恭宜、楢桥祥一，“デュァルバンドフィ一ドフォヮ一ド増幅器”，2005年电子情报通信学会综合大会，C-2-2，2005年3月(Non-patent literature 2)中提出了双频带前馈放大器。在这种结构，对每个频带，包括了具有频带提取部件的矢量调整器。即，这种双频带前馈放大器通过被设置在矢量调整器的前级的滤波器，从输入的两个频带的信号中，提取要进行矢量调整的频带的信号。然后，对每个频带进行矢量调整。这种双频带前馈放大器结构可进行多个频带中的失真补偿。再有，补偿的频带由滤波器固定。
在具有多个发送频带的多频带无线系统，一般认为根据无线系统的服务状况、对其他无线系统的干扰等而变更频带。但是，如上述那样，前馈放大器的失真补偿的带宽由失真检测电路和失真除去电路的各环路的调整精度决定。因此，在以往的前馈放大器，不能使失真补偿的调整对应于频带的变更。此外，失真补偿的频带被固定的以往的双频带前馈放大器也不能进行工作频率的自适应的变更。对于长时间使用的前馈放大器来说，频带的变更伴随着基站中的前馈放大器的修复或变更。因此，就对大量的前馈放大器进行再调整而言，需要太多的人力和时间。因而需要能够不花费这样的人力和时间的前馈放大器结构。
例如，将频带f1的信号和频带f2的信号同时补偿的双频带前馈放大器，在从频带f2变更到f3的情况下，不能将频带f1的信号和频带f3的信号同时补偿。这是因为以往的双频带前馈放大器的工作频带被固定，如上述那样，环路调整因f1和f3的频率差而不能进行。
此外，还提出在双频带前馈放大器中配备与被认为是将来服务的所有频带对应的固定滤波器和矢量调整器的方法。但是，具有能够应对所有频带的固定滤波器和矢量调整器，有时也具有未被使用的固定滤波器和矢量调整器，反而没有构成经济性的前馈放大器。这样，寻求随着频带的变更或载波的增减，不需要进行构成部件的交换，而且结构没有冗余的前馈放大器。
发明内容
本发明涉及配备失真检测电路和失真除去电路的前馈放大器。在失真检测电路的N个的各个第1矢量调整路径中，设有用于提取特定的频带的第1可变频带提取器和第1矢量调整器。而在失真除去电路的N个的各个第2矢量调整路径中，设有用于提取特定的频带的N个的第2可变频带提取器和第2矢量调整器。因而，由N个的第1可变频带提取器及N个的第2可变频带提取器提取的频带，通过频率控制单元而被自适应地控制。
根据本发明，即使对于多个频带的变更，也能够实现可进行自适应的失真补偿的前馈放大器。简化将多个频带集中放大的前馈放大器的结构，并能够实现低消耗功率。根据本发明的结构，无论构成线性信号路径的延迟线路的电长度差如何，都可以对每个频带调整到规定的失真补偿量。通过可以变更频带提取器的中心频率或带宽，可以对每个频带调整到规定的失真补偿量。
这样，本发明的前馈放大器可以将与无线系统的服务状况对应的频带进行线性放大。因此，本发明可以不需要随着频带的变更或载波的增加而追加设备。
此外，由于容易并且便宜地进行频带的变更，所以本发明在前馈放大器上使用可变滤波器。此外，可变滤波器的通过频带受到控制，以使其与使用的频带一致。因此，用一个前馈放大器就可以应对无线系统的频率变更。此外，本发明的前馈放大器还可以通过将来自操作中心的频带切换的指令来切换工作频带，所以在无线系统的调整上不需要花费大量的人力。而且，本发明的前馈放大器即使在发送机端变更了频带的情况下，也可以检测被接收的信号的频带，并自动地切换频带，所以可以动态地变更频带。此外，与对于每个频带都构成前馈放大器相比，用单一的前馈放大器来实现的情况下的方法在装置规模或消耗电力的方面是有利的。
附图说明
图1是表示以往的前馈放大器的基本结构的图。
图2是表示本发明的前馈放大器中使用的多频带信号处理电路的构成例的图。
图3是表示将可变频带提取器用可变带通滤波器构成的情况下的失真补偿的示意图。
图4是表示将可变频带提取器用可变带阻滤波器构成的情况下的衰减量的频率特性的例子的图。
图5是表示频带阻止滤波器的级联连接的图。
图6是表示四个滤波器的滤波器组构成例的图。
图7是表示滤波器组的频率特性的图。
图8是表示滤波器组的频率特性的图。
图9是表示多频带信号处理电路的具体构成例的图。
图10是表示多频带信号处理电路的第2构成例的图。
图11是表示本发明的前馈放大器的第1实施例的图。
图12是表示本发明的前馈放大器的第2实施例的图。
图13是表示本发明的前馈放大器的第3实施例的图。
图14是表示本发明的前馈放大器的第4实施例的图。
图15是表示本发明的前馈放大器的第5实施例的图。
图16是表示频带检测器的功能构成例的图。
图17是表示前馈放大器的输入信号的频谱例子的图。
图18是表示扫描频率和输入信号的频率的关系的图。
图19是表示从本机振荡器输出的信号的时间性变化的图。
图20是表示从低通滤波器输出的信号的时间性变化的图。
图21是表示对来自低通滤波器的输出设定了阈值的情况下，被检测的频带的带宽变窄的图。
图22是表示本发明的前馈放大器的第6实施例的图。
图23是表示本发明的前馈放大器的第7实施例的图。
图24是表示本发明的前馈放大器的第8实施例的图。
具体实施方式
图2中，表示本发明的前馈放大器的多频带信号处理电路的原理。该多频带信号处理电路包括：由延迟线路构成的线性信号路径20；各个可变频带矢量调整路径21a、21b；将各个可变频带矢量调整路径21a、21b的信号放大的多频带放大单元22a、22b；对线性信号路径和各个可变频带矢量调整路径分配输入信号的分配单元23；以及将多频带放大单元22a、22b的输出和线性信号路径20的输出进行合成的合成单元24。
第1可变频带矢量调整路径21a包括：提取中心频率f1的第1频带信号的第1可变频带提取器25a，以及调整第1频带信号的振幅和相位的矢量调整器26a。第2可变频带矢量调整路径21b包括：提取中心频率f2的第2频带信号的第2可变频带提取器25b，以及调整第2频带信号的振幅和相位的矢量调整器26b。这些矢量调整器26a、26b的输出被多频带放大单元22a、22b放大。
在图2中，还表示了设有其他可变频带矢量调整路径也可以的情况。各矢量调整器未图示，但与可变频带矢量调整路径21a、21b同样，可由可变频带提取器、矢量调整器、多频带放大单元的串联连接方式来构成。分配单元23将输入信号分配给线性信号路径20、以及第1及第2可变频带矢量调整路径21a、21b...。合成单元24将这些路径的输出进行合成。将图2所示的多频带信号处理电路应用于图1中说明的前馈放大器的失真检测电路150和失真除去电路151，从而可以构成本发明的前馈放大器。
例如，说明与频带f1为800MHz波段、频带f2为1.5GHz波段对应，进而作为频带f3使用2GHz波段，作为频带f4使用5GHz波段的情况。这些频带与各频带的带宽相比充分分离，对每个频带设有可变频带提取器。可变频带提取器25a、25b、25c、25d提取各频带的信号。矢量调整器26a、26b、26c、26d对各频带的信号进行矢量调整。多频带放大单元22a、22b、22c、22d放大各频带的信号。合成单元24将来自多频带放大单元22a、22b、22c、22d的输出和线性信号路径20的输出进行合成。
图3中示意性表示将第1及第2可变频带提取器用可变带通滤波器构成的情况下的失真补偿。中心频率分别为f1、f2的频带各自充分分离，在各自的频带中可进行失真补偿。
第1及第2可变频带提取器25a、25b分别提取第1频带和第2频带的信号，以使各自中心频率在f1、f2有期望的带宽。这样的各可变频带提取器例如可由可变带通滤波器(带通滤波器：BPF)构成，或也可由可变带阻滤波器(带阻滤波器：BEF)构成。
图4表示将第1可变频带提取器用可变带阻滤波器构成的情况下的衰减量的频率特性的例子。该例子示意性表示在图2的多频带信号处理电路中还追加有频带f3、f4的情况下，对第1可变频带提取器25a要求的特性。如图5所示，这种特性通过阻止第1频带以外的频带——第2、第3及第4频带的三个带阻滤波器BEF2、BEF3、BEF4来形成。期望各带阻滤波器在其频带中具有充分的带阻特性，并且在除此以外的频带中具有充分低损失的通过特性。这样的带阻滤波器，例如由陷波滤波器构成。有使用电介质谐振器的陷波滤波器、使用微带线的短截线的陷波滤波器等。同样地，第2可变频带提取器25b可由阻止第1、第3及第4频带的三个带阻滤波器形成。对于第3及第4频带提取器也是同样。这样，本发明中使用的多频带信号处理电路不是将作为对象的频带的数目限定为两个，但在以下为了简化说明，说明频带的数目为两个的情况。
将频带提取器用带通滤波器构成的优点是，容易提取中心频率的频带周边，而且来自中心频率的隔离比较容易获取。但是，由于中心频率为带通滤波器的谐振频率，所以信号的延迟大。因此，有满足该延迟量而需要使构成图2的线性信号路径20的延迟线路增长，衰减量也大的缺点。在将频带提取器用带阻滤波器构成的情况下，提取的频带不是带阻滤波器的中心频率。因此，被提取的频带中的延迟小。因而，有线性信号路径20的线路长度短、低损失的优点。而且，带阻滤波器的设计也容易。
可变带通滤波器或可变带阻滤波器都可以变更其中心频率或带宽。在微带线的陷波滤波器的情况下，有通过二极管或MEMS等的开关，变更谐振器长度、变更中心频率的方法。作为带通滤波器的带宽的可变方法，有将中心频率不同的滤波器组的组切换的方法。图6中表示具有四个滤波器的滤波器组的构成例。频带控制器32通过位于滤波器前后的开关30、31的接通/关断，对动作的滤波器数进行控制。图7中表示仅滤波器(BPF1)动作的情况下的滤波器组的频率特性。图8中表示使滤波器(BPF1)和滤波器(BPF2)动作的情况下的滤波器组的频率特性。BPF1和BPF2有接近的频率特性，滤波器组的频率特性成为BPF1和BPF2的合成的频率特性。这样，通过使用滤波器组，可以变更通过带宽。作为带阻滤波器的带宽的可变方法，有将微带线的谐振器用二极管或MEMS进行开关的方法。
线性信号路径20的线路长度被设计在合成单元24的输入端，以使线性信号路径20产生的延迟量和可变频带矢量调整路径21a、21b产生的延迟量相等。第1矢量调整器26a控制第1可变频带矢量调整路径21a的信号的相位和振幅，以使线性信号路径20的输出信号的第1频带f1的分量与多频带放大单元22a的输出成为等振幅、反相位。同样地，第2矢量调整器26b控制第2可变频带矢量调整路径21b的信号的相位和振幅，以使线性信号路径20的输出信号的第2频带f2的分量与多频带放大单元22b的输出成为等振幅、反相位。通过这种调整，合成单元24可以输出线性信号路径20的输出与各可变频带矢量调整路径21a、21b的输出的差分量及和分量。
图2的多频带信号处理电路的第1及第2可变频带矢量调整路径21a、21b的矢量调整器26a、26b分别以线性信号路径20作为基准而被调整。由此，对于频带f1和频带f2，可以独立地进行矢量调整。
以下，说明多频带信号处理电路的更具体的例子。再有，在以下的说明中，称为器的部分当然可以用物理性的电路构成，也可以通过运算处理装置和软件来实现。
图9是图2所示的多频带信号处理电路的具体的第1构成例。该第1构成例，由各个频带用的单独放大器80a、80b、以及将这些放大器的输出进行合成并作为多频带放大单元的输出的合成器81构成图2的多频带放大单元22。而分配器82由分配器82a和分配器82b构成。分配器82a将输入信号分配为两个信号，将一个信号分配到线性信号路径20，将另一个信号分配到分配器82b。分配器82b将从分配器82a分配的信号再分配到每个可变频带矢量调整路径。各可变频带的矢量调整路径产生的信号矢量的调整、以及通过矢量调整路径而在合成器24的输出端子上获得的差分量及和分量与图2的情况同样，所以省略说明。合成器24可以使用方向性耦合器、威尔金森(ゥィルキンソン)式功率合成器等。频带控制器32通过来自操作中心或频带检测器的控制信号，控制可变带通滤波器25a、25b。
图10表示多频带信号处理电路的第2构成例。图10和图9的不同是，在将矢量调整器26a、26b的输出用合成器90合成后，用共用放大器91放大。其他部分与图9的对应的部分是同样的，省略说明。
例如，在将频带从频带f1变更为f2的情况下，根据来自操作中心或频带检测器的控制信号，频带控制器32将可变带通滤波器25a的通过频带从f1变更为f2。此时，可变带通滤波器25a通过谐振器构造的变更来变更中心频率。这样，可以自适应地变更一次设置的发送放大器的工作频带。即，本发明的发送放大器结构不需要伴随频带的变更产生的新设备投资。
与多个无线系统对应的基站包括与多个无线系统对应的发送机及接收机。多个发送机的输出信号通过本发明的多频带前馈放大器而被功率放大。在基站提供移动通信服务的区域内，在小区干扰因加入者增加等原因而增大的情况下，监视该基站的操作中心对该基站进行将一部分的无线系统变更的指令。
此外，随着在频带f1中使用的载波数的增加或减少，频带控制器32根据来自操作中心或频带检测器的控制信号而将可变带通滤波器25a、25b的通过频带增加或减少。如图6所示，这样的通过带宽的增减，可以通过变更可变带通滤波器25a、25b的滤波器组数目而实现。这样，在根据通信业务量的变动而进行载波数的增减的情况下，也可将增加的载波产生的小区干扰抑制到最小限度。
第1实施例
图11中表示本发明的前馈放大器的第1实施例。在后面的所有的实施例中，为了使图和说明简单，以使用频带的数目为2进行说明，但一般来说，也可以使用2以上的频带。
在以下的说明中，在形成失真检测电路的多频带信号处理电路的参照标号的开头附加1-，在形成失真除去电路的多频带信号处理电路的参照标号的开头附加2-。但是，固有的号码的情况下没有其表记。
构成失真检测电路150的多频带信号处理电路的合成器1-24与构成失真除去电路151的多频带信号处理电路的分配器2-23一起作为合成分配器100而起作用。而由失真检测电路150的单独放大器1-80a、1-80b构成的多频带放大单元构成前馈放大器中的主放大器1-156。各单独放大器1-80a、1-80b是功率放大器。失真除去电路151的多频带放大单元构成前馈放大器的辅助放大器101。单独放大器2-80a、2-80b是线性放大器。
合成分配器100求在其输出端子上线性信号路径1-20的输出与矢量调整路径1-21合成输出的差分量，将其输出到失真除去电路151分配器102。而合成分配器100求线性信号路径1-20的输出和合成器1-24的输出的和分量，将其输出到失真除去电路151的线性信号路径2-20。单独放大器1-80a、1-80b构成的主放大器1-156在信号的放大时生成相互调制失真，所以合成分配器100输出到分配器102的差分量成为由单独放大器1-80a、1-80b产生的失真分量。另一方面，合成分配器100输出到线性信号路径2-20(主信号路径)侧的和分量成为输出多频带的输入信号和单独放大器的输出信号的合成信号。
失真除去电路151的合成器104将线性信号路径2-20的输出和各个频带的矢量调整路径的合成输出的差分量输出。因此，线性信号路径的输出中包含的主放大器生成的失真分量与矢量调整路径2-26a、2-26b的合成输出相互抵消，多频带的信号分量被输出到端子。
就实现这样的失真除去电路151中的失真除去量来说，失真检测电路150和失真除去电路151进行图2说明的多频带信号处理电路的矢量调整就可以。
第1实施例的前馈放大器对每个频带使用矢量调整器。因此，可以对每个频带独立进行失真补偿。矢量调整器对通过各矢量调整器的信号的振幅和相位进行调整，以对于失真检测电路150及失真除去电路151的延迟线路成为等振幅、反相位、等延迟。
在通过图11的前馈放大器放大了两个频带的信号的情况下的失真补偿量，变成图3中所示的特性。在本发明的前馈放大器，对每个频带调整失真检测电路150及失真除去电路151的矢量调整器，以使放大过的中心频率f1和f2的各频带的信号中包含的主放大器的失真分量分别小于等于规定的值(目标值)。如果各矢量调整路径的隔离充分，则即使调整一个频带的矢量调整器，对其他频带的矢量调整器也没有影响。即，可以独立地调整多个频带的矢量调整器。此外，通过追加矢量调整路径，可以灵活地追加前馈放大器的进行失真补偿的频带。
第1实施例所示的前馈放大器的第1可变频带提取部件1-25a、2-25a及第2可变频带提取部件1-25b、2-25b中，将其中一个作为可变频率提取部件，另一个为不变更频率的频率提取部件也可以。
第一及第二可变频带提取部件1-25a、1-25b、2-25a、2-25b根据频带控制器32的指示而变更中心频率或通过带宽。频率控制器32根据来自操作中心的控制信号，变更由前馈放大器放大的频带的中心频率或带宽。这些控制周期或控制速度因各自的无线系统而有所不同。由于与前馈放大器的失真补偿有关的初始引入动作是高速的，所以如果是至少大于等于初始引入动作时间的控制周期或控制速度，则在第一实施例中就可以变更第一及第二可变频带提取部件的设定。
第2实施例
图12表示第2实施例。作为失真除去电路151，第2实施例采用了图10所示的多频带信号处理电路。即使是第2实施例的前馈放大器，也对每个频带使用矢量调整器1-26a、1-26b、2-26a、2-26b来调整矢量。如果矢量调整路径间的隔离充分，则即使调整一个频带的矢量调整器，对其他频带的矢量调整器也不会产生影响。因此，可以对每个频带独立进行失真补偿。此外，如果追加矢量调整路径，则还可以灵活地追加进行失真补偿的频带。
失真除去电路的辅助放大器2-156如图10所示，具有一个将多个频带同时放大的共用放大器2-91。因此，可进行放大器的使用个数降低的装置结构的简化，可以期待低消耗功率。
第3实施例
图13表示第3实施例。第3实施例是作为失真检测电路150使用了图10所示的多频带信号处理电路的例子。第3实施例的前馈放大器也对每个频带使用矢量调整器1-26a、1-26b、2-26a、2-26b进行矢量调整。如果矢量调整路径间的隔离充分，则即使调整一个频带的矢量调整器，对其他频带的矢量调整器也不会产生影响。因此，可以对每个频带独立进行失真补偿。此外，如果追加矢量调整路径，则还可以灵活地追加进行失真补偿的频带。
失真检测电路的主放大器1-156如图10所示，具有一个将多个频带同时放大的共用放大器1-91。因此，可进行放大器的使用个数降低的装置结构的简化，可以期待低消耗功率。
第4实施例
图14表示第4实施例。第4实施例是对失真检测电路150和失真除去电路151两者应用了图10的多频带信号处理电路的实施例。失真检测电路150的主放大器1-156由同时放大多个频带的一个共用放大器1-91构成，而失真除去电路151的辅助放大器2-156也具有同时放大多个频带的一个共用放大器2-91。因此可进行放大器的使用个数降低的装置结构的简化，可以期待低消耗功率。
第5实施例
图15表示第5实施例。第5实施例是在图11的结构中附加了频带检测器33的结构。这种结构的情况下，分配器1-82a还将一部分输入信号分配到频带检测器33。频带检测器33根据以下所示的方法，对输入信号的频带进行检测，并对频带控制器32输出控制信号。其他的结构部分的动作与第1实施例相同。
图16表示频带检测器33的功能结构例子。频带检测器33包括：本机振荡器频率控制单元331、本机振荡器332、混频器333、低通滤波器334、分析单元335。本机振荡器频率控制单元331对本机振荡器332进行控制，以使对频率从输入信号的下限频率至上限频率连续地扫描。本机振荡器332根据本机振荡器频率控制单元331的指示，进行振荡。混频器333将从分配器1-82a分配的输入信号和来自本机振荡器332的信号相乘。来自混频器333的输出信号包含输入信号的频率和来自本机振荡器332的信号的频率之差的频率分量。即，在输入信号的频率和来自本机振荡器332的信号的频率非常接近的情况下，在来自混频器333的输出中包含接近直流的分量(低频的分量)。低通滤波器334仅使来自混频器333的输出的低频分量通过。因此，仅在输入信号的频率和来自本机振荡器332的信号的频率非常接近的情况下，从低通滤波器334可获得频带检测器输出信号。分析单元335将来自本机振荡器频率控制单元331的频率扫描信号和来自低通滤波器334的频带检测器输出信号进行比较，对输入信号的频带进行检测，并输出对频带控制器32的控制信号。
图17表示前馈放大器的输入信号的频谱的例子。设第1频带的中心频率为f1，下限频率为f1L，上限频率为f1H。设第2频带的中心频率为f2，下限频率为f2L，上限频率为f2H。图18表示扫描频率和输入信号的频率的关系。横轴是扫描频率，纵轴是输入信号的频率。该图表示在扫描频率为从频率f1L至频率f1H、以及从频率f2L至频率f2H的情况下，接近直流的信号从低通滤波器334输出的情况。图19表示从本机振荡器332输出的信号的时间性的变化。横轴是时间，纵轴是来自本机振荡器332的输出。图20表示来自低通滤波器334的输出的时间性的变化。横轴是时间，纵轴是来自低通滤波器334的输出。如图20所示，在来自本机振荡器332的输出的频率对应于从频率f1L至频率f1H、以及从频率f2L至频率f2H的情况下，可获得来自低通滤波器334的输出。
再有，对来自低通滤波器334的输出设定阈值时，如图21所示，频带的带宽变窄。因此，在分析单元335，通过对获得的下限频率f1L、f2L、以及上限频率f1H、f2H乘以预先确定的系数，就可以校正各频率。
此外，本机振荡器频率控制单元331和分析单元335可以由模拟/数字变换器和微处理器实现。本机振荡器332采用一般使用的信号振荡器就可以。混频器333和低通滤波器334可以由使用了LC滤波器或运算放大器的有源滤波器来实现。
由于频带检测器33这样进行动作，所以即使在输入信号被动态地变更的情况下，前馈放大器也可以自适应地对应。前馈放大器用于变更要处理的频带所需要的时间依赖于本机振荡器332扫描的信号的周期。在需要高速下的频率变更的情况下，缩短本机振荡器332扫描的信号的周期就可以。
第6实施例
图22表示第6实施例。第6实施例是在图12的结构中附加了频带检测器33的结构。频带检测器33的结构和动作与第5实施例相同，其他与第2
实施例相同。
第7实施例
图23表示第7实施例。第7实施例是在图13的结构中附加了频带检测器33的结构。频带检测器33的结构和动作与第5实施例相同，其他与第3
实施例相同。
第8实施例
图24表示第8实施例。第8实施例是在图14的结构中附加了频带检测器33的结构。频带检测器33的结构和动作与第5实施例相同，其他与第4
实施例相同。
本发明的产业上的利用可能性是，使用本发明的多频带信号处理电路的多频带用前馈放大器，可应用于同时发送多个频带的信号的移动通信用发送放大器。
Claims (14)
1.一种多频带用前馈放大器，具有失真检测电路和失真除去电路，其特征在于：
N是大于等于2的整数，
所述失真检测电路包括：
由第1延迟部件构成的第1线性信号路径；
N个第1矢量调整路径；
将输入信号分配到所述第1线性信号路径和所述N个第1矢量调整路径的第1分配单元；
被设置在每个所述第1矢量调整路径中，提取相互离散的频带的信号的N个第1可变频带提取器；
被设置在每个所述第1矢量调整路径中，调整相位和振幅的N个第1矢量调整器；
将所述第1矢量调整路径的各第1矢量调整器的输出放大的第1多频带放大单元；以及
将所述第1线性信号路径的输出和所述第1多频带放大单元的输出的和分量及差分量输出的合成分配器，
所述失真除去电路包括：
由第2延迟部件构成，被输入所述和分量的第2线性信号路径；
被输入所述差分量的N个第2矢量调整路径；
被设置在每个所述第2矢量调整路径中，提取分别与所述N个第1可变频带提取器相同的频带的信号的N个第2可变频带提取器；
被设置在每个所述第2矢量调整路径中，调整相位和振幅的N个第2矢量调整器；
将所述第2矢量调整路径的第2矢量调整器的输出放大的第2多频带放大单元；以及
将所述第2线性信号路径的输出和所述第2多频带放大单元的输出合成并输出的第2合成单元，
所述多频带用前馈放大器具有控制所述N个第1可变频带提取器及所述N个第2可变频带提取器的频带控制器。
2.如权利要求1所述的多频带用前馈放大器，其特征在于，
所述第1多频带放大单元包括：将所述N个第1矢量调整路径的各第1矢量调整器的输出分别单独放大的N个第1放大器；以及将所述N个第1放大器的输出合成，并作为所述第1多频带放大单元的输出的第1输出合成器，
所述第2多频带放大单元包括：将所述N个第2矢量调整路径的各第2矢量调整器的输出分别单独放大的N个第2放大器；以及将所述N个第2放大器的输出合成，并作为所述第2多频带放大单元的输出的第2输出合成器。
3.如权利要求1所述的多频带用前馈放大器，其特征在于，
所述第1多频带放大单元包括：将所述N个第1矢量调整路径的各第1矢量调整器的输出合成的第1输出合成器；以及将所述第1输出合成器的输出放大，并作为所述第1多频带放大单元的输出的共用的第1放大器，
所述第2多频带放大单元包括：将所述N个第2矢量调整路径的各第2矢量调整器的输出分别单独放大的N个第2放大器；以及将所述N个第2放大器的输出合成，并作为所述第2多频带放大单元的输出的第2输出合成器。
4.如权利要求1所述的多频带用前馈放大器，其特征在于，
所述第1多频带放大单元包括：将所述N个第1矢量调整路径的各第1矢量调整器的输出分别单独放大的第1放大器；以及将所述N个第1放大器的输出合成，并作为所述第1多频带放大单元的输出的第1输出合成器，
所述第2多频带放大单元包括：将所述N个第2矢量调整路径的各第2矢量调整器的输出分别单独合成的第2输出合成器；以及将所述N个第2输出合成器的输出放大，并作为所述第2多频带放大单元的输出的共用的第2放大器。
5.如权利要求1所述的多频带用前馈放大器，其特征在于，
所述第1多频带放大单元包括：将所述N个第1矢量调整路径的各第1矢量调整器的输出合成的第1输出合成器；以及将所述第1输出合成器的输出放大，并作为所述第1多频带放大单元的输出的共用的第1放大器，
所述第2多频带放大单元包括：将所述N个第2矢量调整路径的各第2矢量调整器的输出合成的第2输出合成器；以及将所述第2输出合成器的输出放大，并作为所述第2多频带放大单元的输出的共用的第2放大器。
6.如权利要求1所述的多频带用前馈放大器，其特征在于，
还包括频带检测器，
所述第1分配单元还向所述频带检测器分配一部分输入信号，
所述频带检测器具有：
本机振荡器；
控制所述本机振荡器的频率的本机振荡器频率控制单元；
将来自所述第1分配单元的输入信号和来自所述本机振荡器的信号相乘的混频器；
仅使所述混频器输出的低频分量通过的低通滤波器；以及
从所述本机振荡器频率控制单元控制本机振荡器的信号和所述低通滤波器的输出信号中检测所述输入信号的频带，并输出对所述本机振荡器的控制信号的分析单元。
7.如权利要求2所述的多频带用前馈放大器，其特征在于，
还包括频带检测器，
所述第1分配单元还对所述频带检测器分配一部分输入信号，
所述频带检测器具有：
本机振荡器；
控制所述本机振荡器的频率的本机振荡器频率控制单元；
将来自所述第1分配单元的输入信号和来自所述本机振荡器的信号相乘的混频器；
仅使所述混频器的输出的低频分量通过的低通滤波器；以及
从所述本机振荡器频率控制单元对本机振荡器进行控制的信号和所述低通滤波器的输出信号中检测所述输入信号的频带，并输出对所述频带控制器的控制信号的分析单元。
8.如权利要求3所述的多频带用前馈放大器，其特征在于，
还包括频带检测器，
所述第1分配单元还对所述频带检测器分配一部分输入信号，
所述频带检测器具有：
本机振荡器；
控制所述本机振荡器的频率的本机振荡器频率控制单元；
将来自所述第1分配单元的输入信号和来自所述本机振荡器的信号相乘的混频器；
仅使所述混频器的输出的低频分量通过的低通滤波器；以及
从所述本机振荡器频率控制单元对本机振荡器进行控制的信号和所述低通滤波器的输出信号中检测所述输入信号的频带，并输出对所述频带控制器的控制信号的分析单元。
9.如权利要求4所述的多频带用前馈放大器，其特征在于，
还包括频带检测器，
所述第1分配单元还对所述频带检测器分配一部分输入信号，
所述频带检测器具有：
本机振荡器；
控制所述本机振荡器的频率的本机振荡器频率控制单元；
将来自所述第1分配单元的输入信号和来自所述本机振荡器的信号相乘的混频器；
仅使所述混频器的输出的低频分量通过的低通滤波器；以及
从所述本机振荡器频率控制单元对本机振荡器进行控制的信号和所述低通滤波器的输出信号中检测所述输入信号的频带，并输出对所述频带控制器的控制信号的分析单元。
10.如权利要求5所述的多频带用前馈放大器，其特征在于，
还包括频带检测器，
所述第1分配单元还对所述频带检测器分配一部分输入信号，
所述频带检测器具有：
本机振荡器；
控制所述本机振荡器的频率的本机振荡器频率控制单元；
将来自所述第1分配单元的输入信号和来自所述本机振荡器的信号相乘的混频器；
仅使所述混频器的输出的低频分量通过的低通滤波器；以及
从所述本机振荡器频率控制单元对本机振荡器进行控制的信号和所述低通滤波器的输出信号中检测所述输入信号的频带，并输出对所述频带控制器的控制信号的分析单元。
11.如权利要求1至10任何一项所述的多频带用前馈放大器，其特征在于，
所述N个的各第1可变频带提取器由分别阻止剩余的N-1个的第1可变频带提取器的各自的提取频带的N-1个的级联连接的第1可变带阻滤波器构成，
所述N个的各第2可变频带提取器由分别阻止剩余的N-1个的第2可变频带提取器的各自的提取频带的N-1个的级联连接的第2可变带阻滤波器构成。
12.如权利要求1至10任何一项所述的多频带用前馈放大器，其特征在于，
所述N个的第1可变频带提取器由将各自的提取频带的中心频率作为中心频率的第1可变带通滤波器构成，
所述N个的第2可变频带提取器由将各自的提取频带的中心频率作为中心频率的第2可变带通滤波器构成。
13.如权利要求1至10任何一项所述的多频带用前馈放大器，其特征在于，
所述N个的各第1可变频带提取器或所述N个的各第2可变频带提取器由所述频带控制器控制各自的中心频率。
14.如权利要求1至10任何一项所述的多频带用前馈放大器，其特征在于，
所述N个的各第1可变频带提取器或所述N个的各第2可变频带提取器由所述频带控制器控制各自的带宽。
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