JP2000013255A - ディジタル無線装置 - Google Patents

ディジタル無線装置

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JP2000013255A
JP2000013255A JP10179232A JP17923298A JP2000013255A JP 2000013255 A JP2000013255 A JP 2000013255A JP 10179232 A JP10179232 A JP 10179232A JP 17923298 A JP17923298 A JP 17923298A JP 2000013255 A JP2000013255 A JP 2000013255A
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JP
Japan
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signal
distortion
frequency
digital
power amplifier
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JP10179232A
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English (en)
Inventor
Hiroyuki Endo
浩之 遠藤
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電力増幅器で発生した歪みを検出し、また、
この歪みの発生を防止するディジタル無線装置を提供す
ることを目的とする。 【解決手段】 局部発振信号を周期変動する監視信号で
ＡＭ変調する変調手段３６，６２と、出力される前記高
周波信号をＡＭ復調する復調手段４６と、監視信号と復
調手段４６で復調された監視信号成分とを比較して歪み
を検出する歪み検出手段６８とを有する。このため、電
力増幅器４２で発生した歪みを検出することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はディジタル無線装置
に関し、特に、ディジタル信号を送受信するディジタル
無線装置に関する。ディジタル無線装置では、近年の通
信情報量の増加と周波数の有効利用の点から１６ＱＡＭ
（Ｑｕａｄｒａｎｔ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌ
ａｔｉｏｎ），６４ＱＡＭのように多値化が進んでい
る。この多値化に伴い無線設備に使用している電力増幅
器に要求される直線性は、伝送品質確保と隣接周波数へ
の干渉防止に対し重要である。
【０００２】
【従来の技術】図１は従来の無線装置の一例のブロック
図を示す。同図中、端子１０から入来するディジタルデ
ータは変調器１２でＱＡＭ変調される。ここで得られた
被変調信号はアップコンバート用ミキサ１４において、
局部発振器１６からの高周波の局部発振信号と混合され
て高周波信号とされ、帯域フィルタ１８で不要周波数成
分を除去された後、可変アッティネータ２０を介して電
力増幅器２２に供給される。この電力増幅器２２で増幅
された高周波信号はアイソレータ２３を通して端子２４
からアンテナに供給される。
【０００３】一方、端子２４から出力される高周波信号
の一部が結合器２５で取り出され、検波器２６で検波さ
れる。この検波出力はＡＬＣ（Ａｕｔｏ Ｌｅｖｅｌ
Ｃｏｎｔｒｏｌ）制御回路２８に供給されてＡＬＣ制御
信号が生成され、このＡＬＣ制御信号で可変アッティネ
ータ２０の減衰量が可変調整される。これによって、無
線出力が常時、所定レベルとなるように制御が行われ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の無線システムで
は、システム全体として受信側で復調したディジタル信
号の誤り率の変化から個々の無線装置の警報と、伝送路
でのフェージングの有無を検証し、不良個所の探求を行
っている。無線システムで最も歪みがでやすいディジタ
ル無線装置では、出力電力が規定された所定レベルとな
るように出力レベルの制御を行っているものの、出力信
号の歪みを検出して歪みを所定範囲内とするよう制御す
ることは行われていなかった。このため、電力増幅器で
の歪みが大きくなった場合に受信側での誤り率が悪化
し、伝送品質が悪化するという問題があった。
【０００５】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
電力増幅器で発生した歪みを検出し、また、この歪みの
発生を防止するディジタル無線装置を提供することを目
的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、ディジタル変調信号を局部発振信号でアップコンバ
ートした高周波信号を電力増幅器で増幅して送信するデ
ィジタル無線装置において、 前記局部発振信号を周期
変動する監視信号でＡＭ変調する変調手段と、出力され
る前記高周波信号をＡＭ復調する復調手段と、前記監視
信号と前記復調手段で復調された監視信号成分とを比較
して歪みを検出する歪み検出手段とを有する。
【０００７】このように、局部発振信号をＡＭ変調する
監視信号と高周波信号から復調された監視信号成分とを
比較して歪みを検出するため、電力増幅器で発生した歪
みを検出することができる。請求項２に記載の発明は、
請求項１記載のディジタル無線装置において、前記歪み
検出手段で歪みを検出したときに前記電力増幅器に供給
する高周波信号を減衰させる減衰手段を有する。
【０００８】このように、歪みを検出したときに電力増
幅器に供給する高周波信号を減衰させるため、電力増幅
器の入出力特性の劣化による歪みの発生を防止すること
ができる。請求項３に記載の発明は、ディジタル変調信
号を局部発振信号でアップコンバートした高周波信号を
電力増幅器で増幅して送信するディジタル無線装置にお
いて、 前記局部発振信号を監視信号でＡＭ変調する変
調手段と、出力される前記高周波信号をＡＭ復調する復
調手段と、前記復調手段で復調された信号に前記監視信
号の高調波成分が所定レベル以上含まれているとき歪み
を識別する歪み識別手段とを有する。
【０００９】このように、高周波信号から復調された信
号に監視信号の高調波成分が所定レベル以上含まれてい
るとき歪みを識別するため、電力増幅器で発生した歪み
を検出することができる。請求項４に記載の発明は、請
求項３記載のディジタル無線装置において、前記歪み識
別手段で歪みを識別したときに前記電力増幅器に供給す
る高周波信号を減衰させる減衰手段を有する。
【００１０】このように、歪みを識別したときに電力増
幅器に供給する高周波信号を減衰させるため、電力増幅
器の入出力特性の劣化による歪みの発生を防止すること
ができる。請求項５に記載の発明は、請求項３または４
記載のディジタル無線装置において、前記歪み識別手段
は、前記復調された信号に前記監視信号の２次高調波が
所定レベル以上あるとき歪みを識別する。
【００１１】これにより、請求項３または４記載の発明
を実現できる。請求項６に記載の発明は、請求項３また
は４記載のディジタル無線装置において、前記歪み識別
手段は、前記復調された信号から監視信号を除去して、
これが所定レベル以上あるとき歪みを識別する。
【００１２】これにより、請求項３または４記載の発明
を実現できる。請求項７に記載の発明は、請求項１また
は２記載のディジタル無線装置において、前記歪み検出
手段は、前記監視信号と前記復調手段で復調された監視
信号成分とをディジタル比較して歪みを検出する。
【００１３】このように、監視信号と復調手段で復調さ
れた監視信号成分とをディジタル比較するため、歪みの
発生を正確に検出できる。請求項８に記載の発明は、請
求項１または２記載のディジタル無線装置において、前
記局部発振信号をＡＭ変調する監視信号のレベルを可変
する監視信号可変手段を有する。
【００１４】このように、局部発振信号をＡＭ変調する
監視信号のレベルを可変することにより、電力増幅器の
劣化具合やどの程度のマージンが残っているかを知るこ
とができる。請求項９に記載の発明は、請求項１または
２記載のディジタル無線装置において、前記局部発振信
号でアップコンバートするディジタル変調信号のレベル
を可変するディジタル変調信号可変手段を有する。
【００１５】このように、局部発振信号でアップコンバ
ートするディジタル変調信号のレベルを可変することに
より、電力増幅器の劣化具合やどの程度のマージンが残
っているかを知ることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】図２は本発明のディジタル無線装
置の第１実施例のブロック図を示す。同図中、端子３０
から入来するディジタルデータは変調器３２でＱＡＭ変
調される。ここで得られた例えば周波数７０ＭＨｚ程度
の図３（Ｂ）に示すごとき被変調信号はアップコンバー
ト用ミキサ３４において、局部発振器３６からの例えば
周波数７ＧＨｚ程度の高周波の局部発振信号と混合され
て高周波信号とされる。
【００１７】ところで、局部発振器３６は監視信号発振
器６２から周波数１００Ｈｚ以下（例えば５０Ｈｚ）の
図３（Ａ）に示すような正弦波形の監視信号を変調波と
して供給されＡＭ変調されており、局部発振器３６の出
力する高周波の局部発振信号は被ＡＭ変調信号である。
アップコンバート用ミキサ３４の出力する周波数７ＧＨ
ｚ程度の図３（Ｃ）に示す波形の高周波信号は帯域フィ
ルタ３８で不要周波数成分を除去された後、可変アッテ
ィネータ（ＶＡＴＴ）４０を介して電力増幅器４２に供
給される。この電力増幅器４２で増幅された高周波信号
はアイソレータ４３を通して端子４４からアンテナに供
給される。
【００１８】一方、端子４４から出力される高周波信号
の一部が結合器４５で図３（Ｄ）に示す波形で取り出さ
れ、検波器４６でエンベロープ検波されて検波出力が得
られる。なお、図３（Ｄ）に示す波形はＡＬＣ制御が行
われていないときの波形を示している。この検波出力は
ＡＬＣ（Ａｕｔｏ Ｌｅｖｅｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ）制御
回路４８に供給されてＡＬＣ制御信号が生成され、この
ＡＬＣ制御信号で可変アッティネータ４０の減衰量が可
変調整される。ここでは、検波出力が大となれば減衰量
を大きくする方向に調整される。これによって、無線出
力が常時、所定レベルとなるように制御が行われる。な
お、ＡＬＣ制御の追随速度は周波数１００Ｈｚ以下であ
り、監視信号は監視信号成分が送信されないようにＡＬ
Ｃ制御の追随速度より低い周波数に設定されている。
【００１９】更に、ＡＬＣ制御回路４８の出力するＡＬ
Ｃ制御信号は低域フィルタ６４に供給され、ここで周波
数１００Ｈｚ以下の図３（Ｅ）に示す監視信号成分が取
り出される。この監視信号成分はアンプ６６で増幅され
て比較器６８に供給される。また、比較器６８には監視
信号発振器６２から図３（Ａ）に示す監視信号がアンプ
７０を介して供給されている。上記のアンプ６６，７０
は監視信号成分との監視信号とのレベルをほぼ同一にす
るために設けられている。比較器６８は図４に示す差動
増幅器７１でアンプ６６出力の監視信号とアンプ７０出
力の検出監視信号成分との差動増幅を行って、差信号出
力の絶対値が判定レベルを超えるとウインドコンパレー
タ７２は例えばハイレベルの歪み判定信号を生成して端
子７４から出力する。
【００２０】ここで、電力増幅器４２の入出力特性は、
正常時には図５に実線で示すようにリニアである入力レ
ベルがＩ１までであるが、劣化等による異常時には一点
鎖線で示すようにリニアである入力レベルがＩ２まで低
下する。なお、規定出力の動作点入力はＩ０である。異
常時にはリニアである入力レベルがＩ２まで低下するた
め、一点鎖線より高いレベルの入力が歪んでしまう。
【００２１】電力増幅器４２の入出力特性が正常な時に
は、比較器６８に供給される監視信号成分は図３（Ｅ）
に示すように、図３（Ａ）の元の監視信号とほぼ同一波
形であるが、図５に示すような飽和点の低下による歪み
が発生すると比較器６８に供給される監視信号成分は図
６に示すように正の半波と負の半波のレベルが異なり、
図３（Ａ）の元の監視信号と波形が異なるために、比較
器６８は歪み検出信号を生成する。また、入出力特性の
劣化による歪みが発生すると比較器６８に供給される監
視信号成分は図７に示すように２次、３次の高調波が混
入して、図３（Ａ）の元の監視信号と波形が異なるため
に、比較器６８は歪み検出信号を生成する。
【００２２】図８は本発明のディジタル無線装置の第２
実施例のブロック図を示す。同図中、図２と同一部分に
は同一符号を付す。端子３０から入来するディジタルデ
ータは変調器３２でＱＡＭ変調される。ここで得られた
例えば周波数７０ＭＨｚ程度の図３（Ｂ）に示すごとき
被変調信号はアップコンバート用ミキサ３４において、
局部発振器３６からの例えば周波数７ＧＨｚ程度の高周
波の局部発振信号と混合されて高周波信号とされる。
【００２３】ところで、局部発振器３６は監視信号発振
器６２から周波数１００Ｈｚ以下（例えば５０Ｈｚ）の
図３（Ａ）に示すような正弦波形の監視信号を変調波と
して供給されＡＭ変調されており、局部発振器３６の出
力する高周波の局部発振信号は被ＡＭ変調信号である。
アップコンバート用ミキサ３４の出力する周波数７ＧＨ
ｚ程度の図３（Ｃ）に示す波形の高周波信号は帯域フィ
ルタ３８で不要周波数成分を除去された後、可変アッテ
ィネータ４０を介して電力増幅器４２に供給される。こ
の電力増幅器４２で増幅された高周波信号はアイソレー
タ４３を通して端子４４からアンテナに供給される。
【００２４】一方、端子４４から出力される高周波信号
の一部が結合器４５で図３（Ｄ）に示す波形で取り出さ
れ、検波器４６でエンベロープ検波されて検波出力が得
られる。なお、図３（Ｄ）に示す波形はＡＬＣ制御が行
われていないときの波形を示している。この検波出力は
ＡＬＣ制御回路７８に供給されてＡＬＣ制御信号が生成
され、このＡＬＣ制御信号で可変アッティネータ４０の
減衰量が可変調整される。ここでは、検波出力が大とな
れば減衰量を大きくする方向に調整される。これによっ
て、無線出力が常時、所定レベルとなるように制御が行
われる。
【００２５】更に、ＡＬＣ制御回路７８の出力するＡＬ
Ｃ制御信号は低域フィルタ６４に供給され、ここで周波
数１００Ｈｚ以下の図３（Ｅ）に示す監視信号成分が取
り出される。この監視信号成分はアンプ６６で増幅され
て比較器６８に供給される。また、比較器６８には監視
信号発振器６２から図３（Ａ）に示す監視信号がアンプ
７０を介して供給されている。上記のアンプ６６，７０
は監視信号成分との監視信号とのレベルをほぼ同一にす
るために設けられている。
【００２６】比較器６８はアンプ６６出力の監視信号と
アンプ７０出力の検出監視信号成分との差動増幅を行っ
て、差信号出力の絶対値が判定レベルを超えると例えば
ハイレベルの歪み判定信号を生成して端子７４から出力
すると共に、ラッチ回路７６に供給する。ラッチ回路７
６はこのハイレベルの歪み判定信号をラッチしてＡＬＣ
制御回路７８に供給する。ＡＬＣ制御回路７８はハイレ
ベルの歪み判定信号を供給されると、ＡＬＣ制御信号を
所定電圧だけ低くシフトさせて可変アッティネータ４０
の減衰量を正常時に対して大きくする。
【００２７】ここで、電力増幅器４２の入出力特性は、
正常時には図９に実線で示すようにリニアである入力レ
ベルがＩ１までであるが、劣化等による異常時には一点
鎖線で示すようにリニアである入力レベルがＩ２まで低
下する。規定出力の動作点入力はＩ０で正常時の所要バ
ックオフレベルＢが確保されている。異常時にはリニア
である入力レベルがＩ２まで低下するため、そのままで
はバックオフレベルＣが低下してしまう。しかし、本実
施例では可変アッティネータ４０の減衰量を正常時に対
して大きくして動作点入力をＩ３に下げているため、正
常時と同等の所要バックオフレベルＢ’が確保され、出
力信号の歪みが発生することを防止している。
【００２８】図１０は本発明のディジタル無線装置の第
３実施例のブロック図を示す。同図中、図８と同一部分
には同一符号を付す。端子３０から入来するディジタル
データは変調器３２でＱＡＭ変調される。ここで得られ
た例えば周波数７０ＭＨｚ程度の図３（Ｂ）に示すごと
き被変調信号はアップコンバート用ミキサ３４におい
て、局部発振器３６からの例えば周波数７ＧＨｚ程度の
高周波の局部発振信号と混合されて高周波信号とされ
る。
【００２９】ところで、局部発振器３６は監視信号発振
器６２から周波数ｆ（例えば５０Ｈｚ）の図３（Ａ）に
示すような正弦波形の監視信号を変調波として供給され
ＡＭ変調されており、局部発振器３６の出力する高周波
の局部発振信号は被ＡＭ変調信号である。アップコンバ
ート用ミキサ３４の出力する周波数７ＧＨｚ程度の図３
（Ｃ）に示す波形の高周波信号は帯域フィルタ３８で不
要周波数成分を除去された後、可変アッティネータ４０
を介して電力増幅器４２に供給される。この電力増幅器
４２で増幅された高周波信号はアイソレータ４３を通し
て端子４４からアンテナに供給される。
【００３０】一方、端子４４から出力される高周波信号
の一部が結合器４５で図３（Ｄ）に示す波形で取り出さ
れ、検波器４６でエンベロープ検波されて検波出力が得
られる。なお、図３（Ｄ）に示す波形はＡＬＣ制御が行
われていないときの波形を示している。この検波出力は
ＡＬＣ制御回路７８に供給されてＡＬＣ制御信号が生成
され、このＡＬＣ制御信号で可変アッティネータ４０の
減衰量が可変調整される。ここでは、検波出力が大とな
れば減衰量を大きくする方向に調整される。これによっ
て、無線出力が常時、所定レベルとなるように制御が行
われる。
【００３１】更に、ＡＬＣ制御回路７８の出力するＡＬ
Ｃ制御信号は帯域フィルタ８０に供給され、ここで図１
１に示すように、監視信号（周波数ｆ）の２倍高調波で
ある周波数２・ｆを中心とする帯域の成分が取り出され
る。この周波数２・ｆの成分は識別器８２に供給され
る。識別器８２は周波数２・ｆの周波数成分が所定レベ
ルを超えて検出されたときにハイレベルの歪み判定信号
を生成して端子８４から出力すると共に、ラッチ回路８
６に供給する。ラッチ回路８６はこのハイレベルの歪み
判定信号をラッチしてＡＬＣ制御回路７８に供給する。
ＡＬＣ制御回路７８はハイレベルの歪み判定信号を供給
されると、ＡＬＣ制御信号を所定電圧だけ低くシフトさ
せて可変アッティネータ４０の減衰量を正常時に対して
大きくする。
【００３２】ここで、入出力特性の劣化による歪みが発
生するとＡＬＣ制御信号は図７に示すようになって、必
ず周波数２・ｆの２次高調波が混入するため、識別器８
２は周波数２・ｆの周波数成分が所定レベルを超えて検
出されたときにハイレベルの歪み判定信号を生成する。
この場合、本実施例では可変アッティネータ４０の減衰
量を正常時に対して大きくして動作点入力をＩ３に下げ
ているため、電力増幅器４２の入出力特性が正常時と同
等となり出力信号の歪みが発生することを防止してい
る。
【００３３】図１２は本発明のディジタル無線装置の第
４実施例のブロック図を示す。同図中、図１０と同一部
分には同一符号を付す。端子３０から入来するディジタ
ルデータは変調器３２でＱＡＭ変調される。ここで得ら
れた例えば周波数７０ＭＨｚ程度の図３（Ｂ）に示すご
とき被変調信号はアップコンバート用ミキサ３４におい
て、局部発振器３６からの例えば周波数７ＧＨｚ程度の
高周波の局部発振信号と混合されて高周波信号とされ
る。
【００３４】ところで、局部発振器３６は監視信号発振
器６２から周波数ｆ（例えば５０Ｈｚ）の図３（Ａ）に
示すような正弦波形の監視信号を変調波として供給され
ＡＭ変調されており、局部発振器３６の出力する高周波
の局部発振信号は被ＡＭ変調信号である。アップコンバ
ート用ミキサ３４の出力する周波数７ＧＨｚ程度の図３
（Ｃ）に示す波形の高周波信号は帯域フィルタ３８で不
要周波数成分を除去された後、可変アッティネータ４０
を介して電力増幅器４２に供給される。この電力増幅器
４２で増幅された高周波信号はアイソレータ４３を通し
て端子４４からアンテナに供給される。
【００３５】一方、端子４４から出力される高周波信号
の一部が結合器４５で図３（Ｄ）に示す波形で取り出さ
れ、検波器４６でエンベロープ検波されて検波出力が得
られる。なお、図３（Ｄ）に示す波形はＡＬＣ制御が行
われていないときの波形を示している。この検波出力は
ＡＬＣ制御回路７８に供給されてＡＬＣ制御信号が生成
され、このＡＬＣ制御信号で可変アッティネータ４０の
減衰量が可変調整される。ここでは、検波出力が大とな
れば減衰量を大きくする方向に調整される。これによっ
て、無線出力が常時、所定レベルとなるように制御が行
われる。
【００３６】更に、ＡＬＣ制御回路７８の出力するＡＬ
Ｃ制御信号は帯域除去フィルタ８８に供給され、ここで
図１３に示すように、監視信号の周波数ｆを中心とする
帯域の成分が取り除かれる。この周波数ｆの成分を取り
除かれたＡＬＣ制御信号は識別器９０に供給される。識
別器９０は周波数ｆの成分を取り除かれたＡＬＣ制御信
号のレベルが所定レベルを超えて検出されたとき、これ
は周波数ｆの２次，３次の高調波成分が多く含まれてい
るからであるとして、ハイレベルの歪み判定信号を生成
して端子８４から出力すると共に、ラッチ回路８６に供
給する。ラッチ回路８６はこのハイレベルの歪み判定信
号をラッチしてＡＬＣ制御回路７８に供給する。ＡＬＣ
制御回路７８はハイレベルの歪み判定信号を供給される
と、ＡＬＣ制御信号を所定電圧だけ低くシフトさせて可
変アッティネータ４０の減衰量を正常時に対して大きく
する。
【００３７】ここで、入出力特性の劣化による歪みが発
生するとＡＬＣ制御信号は図７に示すようになって、必
ず２次，３次の高調波が混入するため、識別器９０は周
波数ｆの成分を取り除かれたＡＬＣ制御信号のレベルが
所定レベルを超えて検出されたときにハイレベルの歪み
判定信号を生成する。この場合、本実施例では可変アッ
ティネータ４０の減衰量を正常時に対して大きくして動
作点入力をＩ３に下げているため、電力増幅器４２の入
出力特性が正常時と同等となり出力信号の歪みが発生す
ることを防止している。
【００３８】図１４は本発明のディジタル無線装置の第
１実施例の変形例のブロック図を示す。同図中、図２と
同一部分には同一符号を付す。端子３０から入来するデ
ィジタルデータは変調器３２でＱＡＭ変調される。ここ
で得られた例えば周波数７０ＭＨｚ程度の図３（Ｂ）に
示すごとき被変調信号はアップコンバート用ミキサ３４
において、局部発振器３６からの例えば周波数７ＧＨｚ
程度の高周波の局部発振信号と混合されて高周波信号と
される。
【００３９】ところで、局部発振器３６は監視信号発振
器６２から周波数１００Ｈｚ以下（例えば５０Ｈｚ）の
図３（Ａ）に示すような正弦波形の監視信号を変調波と
して供給されＡＭ変調されており、局部発振器３６の出
力する高周波の局部発振信号は被ＡＭ変調信号である。
アップコンバート用ミキサ３４の出力する周波数７ＧＨ
ｚ程度の図３（Ｃ）に示す波形の高周波信号は帯域フィ
ルタ３８で不要周波数成分を除去された後、可変アッテ
ィネータ４０を介して電力増幅器４２に供給される。こ
の電力増幅器４２で増幅された高周波信号はアイソレー
タ４３を通して端子４４からアンテナに供給される。
【００４０】一方、端子４４から出力される高周波信号
の一部が結合器４５で図３（Ｄ）に示す波形で取り出さ
れ、検波器４６でエンベロープ検波されて検波出力が得
られる。この検波出力はＡＬＣ制御回路４８に供給され
てＡＬＣ制御信号が生成され、このＡＬＣ制御信号で可
変アッティネータ４０の減衰量が可変調整される。ここ
では、検波出力が大となれば減衰量を大きくする方向に
調整される。これによって、無線出力が常時、所定レベ
ルとなるように制御が行われる。
【００４１】更に、ＡＬＣ制御回路４８の出力するＡＬ
Ｃ制御信号は低域フィルタ６４に供給され、ここで周波
数１００Ｈｚ以下の図３（Ｅ）に示す監視信号成分が取
り出される。この監視信号成分はＡ／Ｄコンバータ９６
でＡ／Ｄ変換されて比較器９８に供給される。また、比
較器９８には監視信号発振器６２から図３（Ａ）に示す
監視信号がＡ／Ｄコンバータ１００でＡ／Ｄ変換されて
供給されている。
【００４２】比較器９８は監視信号成分との監視信号と
のレベルが正常時にほぼ同一となるよう正規化して、両
信号の絶対レベルと正負方向の傾きとを比較して監視信
号成分波形の歪みを正確に検出する。そして、歪みを検
出するとウインドコンパレータ７２は例えばハイレベル
の歪み判定信号を生成して端子７４から出力する。な
お、上記のＡ／Ｄコンバータ９６，１００と比較器９８
とを図８の実施例に適用しても良い。
【００４３】図１５は本発明のディジタル無線装置の第
５実施例のブロック図を示す。同図中、同図中、図２と
同一部分には同一符号を付す。端子３０から入来するデ
ィジタルデータは変調器３２でＱＡＭ変調される。ここ
で得られた例えば周波数７０ＭＨｚ程度の図３（Ｂ）に
示すごとき被変調信号はアップコンバート用ミキサ３４
において、局部発振器３６からの例えば周波数７ＧＨｚ
程度の高周波の局部発振信号と混合されて高周波信号と
される。
【００４４】ところで、局部発振器３６はスイッチ１０
２のオン時に可変増幅器１０４を通して監視信号発振器
６２から周波数１００Ｈｚ以下（例えば５０Ｈｚ）の図
３（Ａ）に示すような正弦波形の監視信号を変調波とし
て供給されＡＭ変調されており、局部発振器３６の出力
する高周波の局部発振信号は被ＡＭ変調信号である。ア
ップコンバート用ミキサ３４の出力する周波数７ＧＨｚ
程度の図３（Ｃ）に示す波形の高周波信号は帯域フィル
タ３８で不要周波数成分を除去された後、可変アッティ
ネータ４０を介して電力増幅器４２に供給される。この
電力増幅器４２で増幅された高周波信号はアイソレータ
４３を通して端子４４からアンテナに供給される。
【００４５】一方、端子４４から出力される高周波信号
の一部が結合器４５で図３（Ｄ）に示す波形で取り出さ
れ、検波器４６でエンベロープ検波されて検波出力が得
られる。この検波出力はＡＬＣ制御回路４８に供給され
てＡＬＣ制御信号が生成され、このＡＬＣ制御信号で可
変アッティネータ４０の減衰量が可変調整される。ここ
では、検波出力が大となれば減衰量を大きくする方向に
調整される。これによって、無線出力が常時、所定レベ
ルとなるように制御が行われる。なお、ＡＬＣ制御の追
随速度は周波数１００Ｈｚ以上であり、監視信号は監視
信号成分が送信されないようにＡＬＣ制御の追随速度よ
り低い周波数に設定されている。 更に、ＡＬＣ制御回
路４８の出力するＡＬＣ制御信号は低域フィルタ６４に
供給され、ここで周波数１００Ｈｚ以下の図３（Ｅ）に
示す監視信号成分が取り出される。この監視信号成分は
アンプ６６で増幅されて比較器６８に供給される。ま
た、比較器６８には監視信号発振器６２から図３（Ａ）
に示す監視信号がアンプ７０を介して供給されている。
上記のアンプ６６，７０は監視信号成分との監視信号と
のレベルをほぼ同一にするために設けられている。比較
器６８は図４に示す差動増幅器７１でアンプ６６出力の
監視信号とアンプ７０出力の検出監視信号成分との差動
増幅を行って、差信号出力の絶対値が判定レベルを超え
るとウインドコンパレータ７２は例えばハイレベルの歪
み判定信号を生成して端子７４から出力する。
【００４６】ここで、タイマ回路１０６は通常時には、
スイッチ１０２をオフに制御し、トラヒック使用量の少
ない夜間や休日等にスイッチ１０２をオンに制御して可
変増幅器１０４の増幅度をリニアまたは段階的に増大さ
せる。従って、局部発振器３６に供給される監視信号は
当初低レベルであるが、時間経過と共に高レベルとな
り、図１７に示す電力増幅器４２の入出力特性に対する
主信号レベルＩＲ０に加算される監視信号レベルｄＩが
高くなる。そして、ある時点で主信号レベルＩＲ０＋監
視信号レベルｄＩが入出力特性のリニアな領域を超える
ため、比較器６８にアンプ６６から供給される信号は、
当初図１６の左側に示すように歪んでないが、ある時点
で図１６の右側に示すように歪む。この時点で比較器６
８出力がハイレベルとなる。これにより、トラヒック使
用量の少ない時間帯に電力増幅器４２の劣化具合やどの
程度のマージンが残っているかを知ることができる。
【００４７】なお、可変増幅器１０４の制御は行わず、
スイッチ１０２の制御だけを行って、トラヒック使用量
の少ない時間帯に電力増幅器４２歪み判定を行うだけの
構成としても良く、また、上記のスイッチ１０２，可変
増幅器１０４，監視信号発振器６２を図８の実施例に適
用しても良い。また、図１８に示すように、可変増幅器
１１４を変調器３２とアップコンバート用ミキサ３４と
の間に挿入接続し、監視信号レベルｄＩをリニアまたは
段階的に増大させる代わりに、主信号レベルＩＲ０をリ
ニアまたは段階的に増大させて図１５の実施例と同様に
トラヒック使用量の少ない時間帯に電力増幅器４２の劣
化具合やどの程度のマージンが残っているかを知ること
が可能である。但し、この場合は可変増幅器１１４で主
信号を増幅してもＡＬＣ制御で可変アッティネータ４０
の減衰量を大きくすると電力増幅器４２の入力レベルが
変化しないので、タイマ回路１０６出力によりトラヒッ
ク使用量の少ない時間帯に、ＡＬＣ制御回路４８の動作
を停止させる必要がある。勿論、この代わりに可変増幅
器１１４出力が可変アッティネータ４０をバイパスする
ように構成しても良い。
【００４８】なお、監視信号発振器６２と局部発振器３
６が変調手段に対応し、検波器４６が復調手段に対応
し、比較器６８が歪み検出手段に対応し、可変アッティ
ネータ４０とＡＬＣ制御回路４８が減衰手段に対応し、
識別器８２が歪み識別手段に対応し、可変増幅器１０４
が監視信号可変手段に対応し、可変増幅器１１４がディ
ジタル変調信号可変手段に対応する。
【００４９】
【発明の効果】上述の如く、局部発振信号を周期変動す
る監視信号でＡＭ変調する変調手段と、出力される前記
高周波信号をＡＭ復調する復調手段と、前記監視信号と
前記復調手段で復調された監視信号成分とを比較して歪
みを検出する歪み検出手段とを有する。
【００５０】このように、局部発振信号をＡＭ変調する
監視信号と高周波信号から復調された監視信号成分とを
比較して歪みを検出するため、電力増幅器で発生した歪
みを検出することができる。請求項２に記載の発明は、
歪み検出手段で歪みを検出したときに前記電力増幅器に
供給する高周波信号を減衰させる減衰手段を有する。
【００５１】このように、歪みを検出したときに電力増
幅器に供給する高周波信号を減衰させるため、電力増幅
器の入出力特性の劣化による歪みの発生を防止すること
ができる。請求項３に記載の発明は、局部発振信号を監
視信号でＡＭ変調する変調手段と、出力される前記高周
波信号をＡＭ復調する復調手段と、前記復調手段で復調
された信号に前記監視信号の高調波成分が所定レベル以
上含まれているとき歪みを識別する歪み識別手段とを有
する。
【００５２】このように、高周波信号から復調された信
号に監視信号の高調波成分が所定レベル以上含まれてい
るとき歪みを識別するため、電力増幅器で発生した歪み
を検出することができる。請求項４に記載の発明は、歪
み識別手段で歪みを識別したときに前記電力増幅器に供
給する高周波信号を減衰させる減衰手段を有する。
【００５３】このように、歪みを識別したときに電力増
幅器に供給する高周波信号を減衰させるため、電力増幅
器の入出力特性の劣化による歪みの発生を防止すること
ができる。請求項５に記載の発明では、歪み識別手段
は、前記復調された信号に前記監視信号の２次高調波が
所定レベル以上あるとき歪みを識別する。
【００５４】これにより、請求項３または４記載の発明
を実現できる。請求項６に記載の発明では、歪み識別手
段は、前記復調された信号から監視信号を除去して、こ
れが所定レベル以上あるとき歪みを識別する。これによ
り、請求項３または４記載の発明を実現できる。請求項
７に記載の発明では、歪み検出手段は、前記監視信号と
前記復調手段で復調された監視信号成分とをディジタル
比較して歪みを検出する。
【００５５】このように、監視信号と復調手段で復調さ
れた監視信号成分とをディジタル比較するため、歪みの
発生を正確に検出できる。請求項８に記載の発明は、局
部発振信号をＡＭ変調する監視信号のレベルを可変する
監視信号可変手段を有する。このように、局部発振信号
をＡＭ変調する監視信号のレベルを可変することによ
り、電力増幅器の劣化具合やどの程度のマージンが残っ
ているかを知ることができる。
【００５６】請求項９に記載の発明は、局部発振信号で
アップコンバートするディジタル変調信号のレベルを可
変するディジタル変調信号可変手段を有する。このよう
に、局部発振信号でアップコンバートするディジタル変
調信号のレベルを可変することにより、電力増幅器の劣
化具合やどの程度のマージンが残っているかを知ること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の無線装置の一例のブロック図である。
【図２】本発明のディジタル無線装置の第１実施例のブ
ロック図である。
【図３】本発明のディジタル無線装置の各部の信号波形
図である。
【図４】比較器６８の一実施例のブロック図である。
【図５】飽和点の低下による歪みを説明するために電力
増幅器４２の入出力特性を示す図である。
【図６】監視信号成分の歪みを示す信号波形図である。
【図７】監視信号成分の歪みを示す信号波形図である。
【図８】本発明のディジタル無線装置の第２実施例のブ
ロック図である。
【図９】本発明の第２実施例を説明するために電力増幅
器４２の入出力特性を示す図である。
【図１０】本発明のディジタル無線装置の第３実施例の
ブロック図である。
【図１１】帯域フィルタ８０の特性を示す図である。
【図１２】本発明のディジタル無線装置の第３実施例の
ブロック図である。
【図１３】帯域フィルタ８８の特性を示す図である。
【図１４】本発明のディジタル無線装置の第１実施例の
変形例のブロック図である。
【図１５】本発明のディジタル無線装置の第５実施例の
ブロック図である。
【図１６】本発明の第５実施例を説明するための波形図
である。
【図１７】本発明の第５実施例を説明するための入出力
特性である。
【図１８】本発明のディジタル無線装置の第５実施例の
変形例のブロック図である。
【符号の説明】
３２ 変調器 ３４ アップコンバート用ミキサ ３６ 局部発振器 ３８ 帯域フィルタ ４０ 可変アッティネータ ４２ 電力増幅器 ４３ アイソレータ ４５ 結合器 ４６ 検波器 ４８ ＡＬＣ制御回路 ６２ 監視信号発振器 ６４ 低域フィルタ ６６，７０ アンプ ６８ 比較器 ７１ 差動増幅器 ７２ ウインドコンパレータ ８２ 識別器 １０４，１１４ 可変増幅器
フロントページの続き Ｆターム(参考） 5K042 BA08 BA11 CA02 CA11 CA16 CA18 DA14 DA21 EA03 FA06 FA21 FA22 GA02 LA05 LA11 MA01 5K060 BB05 BB07 CC04 CC12 FF06 HH01 HH06 HH09 HH15 LL01 LL22 LL24 PP03

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ディジタル変調信号を局部発振信号でア
    ップコンバートした高周波信号を電力増幅器で増幅して
    送信するディジタル無線装置において、 前記局部発振信号を周期変動する監視信号でＡＭ変調す
    る変調手段と、 出力される前記高周波信号をＡＭ復調する復調手段と、 前記監視信号と前記復調手段で復調された監視信号成分
    とを比較して歪みを検出する歪み検出手段とを有するこ
    とを特徴とするディジタル無線装置。
  2. 【請求項２】 請求項１記載のディジタル無線装置にお
    いて、 前記歪み検出手段で歪みを検出したときに前記電力増幅
    器に供給する高周波信号を減衰させる減衰手段を有する
    ことを特徴とするディジタル無線装置。
  3. 【請求項３】 ディジタル変調信号を局部発振信号でア
    ップコンバートした高周波信号を電力増幅器で増幅して
    送信するディジタル無線装置において、 前記局部発振信号を監視信号でＡＭ変調する変調手段
    と、 出力される前記高周波信号をＡＭ復調する復調手段と、 前記復調手段で復調された信号に前記監視信号の高調波
    成分が所定レベル以上含まれているとき歪みを識別する
    歪み識別手段とを有することを特徴とするディジタル無
    線装置。
  4. 【請求項４】 請求項３記載のディジタル無線装置にお
    いて、 前記歪み識別手段で歪みを識別したときに前記電力増幅
    器に供給する高周波信号を減衰させる減衰手段を有する
    ことを特徴とするディジタル無線装置。
  5. 【請求項５】 請求項３または４記載のディジタル無線
    装置において、 前記歪み識別手段は、前記復調された信号に前記監視信
    号の２次高調波が所定レベル以上あるとき歪みを識別す
    ることを特徴とするディジタル無線装置。
  6. 【請求項６】 請求項３または４記載のディジタル無線
    装置において、 前記歪み識別手段は、前記復調された信号から監視信号
    を除去して、これが所定レベル以上あるとき歪みを識別
    することを特徴とするディジタル無線装置。
  7. 【請求項７】 請求項１または２記載のディジタル無線
    装置において、 前記歪み検出手段は、前記監視信号と前記復調手段で復
    調された監視信号成分とをディジタル比較して歪みを検
    出することを特徴とするディジタル無線装置。
  8. 【請求項８】 請求項１または２記載のディジタル無線
    装置において、 前記局部発振信号をＡＭ変調する監視信号のレベルを可
    変する監視信号可変手段を有することを特徴とするディ
    ジタル無線装置。
  9. 【請求項９】 請求項１または２記載のディジタル無線
    装置において、 前記局部発振信号でアップコンバートするディジタル変
    調信号のレベルを可変するディジタル変調信号可変手段
    を有することを特徴とするディジタル無線装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018157609A (ja) * 2014-09-30 2018-10-04 バヤール イメージング リミテッド マルチモジュールシステムにおける基準信号の分配
CN115473524A (zh) * 2022-09-19 2022-12-13 广东圣大通信有限公司 一种自动电平控制的捷变频率源

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