JP2000252758A - 位相補正増幅器及び該位相補正増幅器を用いたフィード・フォワード増幅器 - Google Patents
位相補正増幅器及び該位相補正増幅器を用いたフィード・フォワード増幅器Info
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-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
- H03F1/08—Modifications of amplifiers to reduce detrimental influences of internal impedances of amplifying elements
- H03F1/12—Modifications of amplifiers to reduce detrimental influences of internal impedances of amplifying elements by use of attenuating means
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
- H03F1/32—Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion
- H03F1/3223—Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion using feed-forward
- H03F1/3229—Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion using feed-forward using a loop for error extraction and another loop for error subtraction
Abstract
(57)【要約】
【課題】 位相特性を補正する位相補正増幅器及びこの
位相補正増幅器を用いたフィード・フォワード増幅器に
関し、ピーク・エンベロープ・パワーに対する歪を低減
する。 【解決手段】 位相特性が異なるＧａＡｓ ＦＥＴと、
ＭＯＳ ＦＥＴ又はＳｉバイポーラトランジスタとを縦
続接続して、位相補正増幅器を構成する。この位相補正
増幅器を、フィード・フォワード増幅器の歪抽出ループ
３の主増幅器５及び歪除去ループ４の補助増幅器６とし
て用いる。
位相補正増幅器を用いたフィード・フォワード増幅器に
関し、ピーク・エンベロープ・パワーに対する歪を低減
する。 【解決手段】 位相特性が異なるＧａＡｓ ＦＥＴと、
ＭＯＳ ＦＥＴ又はＳｉバイポーラトランジスタとを縦
続接続して、位相補正増幅器を構成する。この位相補正
増幅器を、フィード・フォワード増幅器の歪抽出ループ
３の主増幅器５及び歪除去ループ４の補助増幅器６とし
て用いる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、位相特性を補正し
て、無線基地局等の送信電力増幅器にも適用可能とした
位相補正増幅器及び該位相補正増幅器を用いたフィード
・フォワード増幅器に関する。
て、無線基地局等の送信電力増幅器にも適用可能とした
位相補正増幅器及び該位相補正増幅器を用いたフィード
・フォワード増幅器に関する。
【０００２】
【従来の技術】移動無線通信システム等に於ける送信装
置の電力増幅器は、線形領域で増幅動作させることによ
り、歪の発生は少なくなるが、電力効率が低い構成とな
る。従って、電力増幅器の出力が飽和する近傍まで動作
領域を広げることにより、電力効率の改善を図るのが一
般的である。その場合、入力信号のピーク・エンベロー
プ・パワーが大きくなると、歪が大きくなる。
置の電力増幅器は、線形領域で増幅動作させることによ
り、歪の発生は少なくなるが、電力効率が低い構成とな
る。従って、電力増幅器の出力が飽和する近傍まで動作
領域を広げることにより、電力効率の改善を図るのが一
般的である。その場合、入力信号のピーク・エンベロー
プ・パワーが大きくなると、歪が大きくなる。
【０００３】例えば、ＰＤＣ（Ｐersonal Ｄigital Ｃ
ellular ）方式に於ける複数チャネルの送信信号を一括
して増幅して送信する為の電力増幅器は、単一チャネル
の送信信号を増幅する場合に比較して相互変調等による
歪が大きくなる。又ＣＤＭＡ（Ｃode Ｄivision Ｍulti
ple Ａccess ）方式に於いては、コード多重度を大きく
していることにより、搬送波位相の一致等によるピーク
・エンベロープ・パワーが大きくなるから、電力増幅器
の歪が大きくなる。
ellular ）方式に於ける複数チャネルの送信信号を一括
して増幅して送信する為の電力増幅器は、単一チャネル
の送信信号を増幅する場合に比較して相互変調等による
歪が大きくなる。又ＣＤＭＡ（Ｃode Ｄivision Ｍulti
ple Ａccess ）方式に於いては、コード多重度を大きく
していることにより、搬送波位相の一致等によるピーク
・エンベロープ・パワーが大きくなるから、電力増幅器
の歪が大きくなる。
【０００４】このような電力増幅器に於ける歪を補償す
る各種の構成が提案されている。例えば、プリディスト
ーション型歪補償器や、歪抽出ループと歪除去ループと
からなるフィード・フォーワード増幅器等が知られてい
る。
る各種の構成が提案されている。例えば、プリディスト
ーション型歪補償器や、歪抽出ループと歪除去ループと
からなるフィード・フォーワード増幅器等が知られてい
る。
【０００５】図８は従来例の説明図であり、３１は入力
端子、３２は出力端子、３３は歪抽出ループ、３４は歪
除去ループ、３５は主増幅器、３６は補助増幅器、３７
は主増幅器信号経路、３８は補助増幅器信号経路、３
９，４０は線形信号経路、４１，４２はベクトル調整
器、４３は電力分配器、４４は方向性結合器、４５は電
力合成器を示す。歪抽出ループ３３と歪除去ループ３４
とを方向性結合器４４を介して接続することにより、フ
ィード・フォワード増幅器を構成している。
端子、３２は出力端子、３３は歪抽出ループ、３４は歪
除去ループ、３５は主増幅器、３６は補助増幅器、３７
は主増幅器信号経路、３８は補助増幅器信号経路、３
９，４０は線形信号経路、４１，４２はベクトル調整
器、４３は電力分配器、４４は方向性結合器、４５は電
力合成器を示す。歪抽出ループ３３と歪除去ループ３４
とを方向性結合器４４を介して接続することにより、フ
ィード・フォワード増幅器を構成している。
【０００６】又入力端子３１からの信号は、電力分配器
４３により主増幅器信号経路３７側と線形信号経路３９
側とに分配され、主増幅器信号経路３７側の信号は、ベ
クトル調整器４１を介して主増幅器３５に入力されて増
幅され、増幅出力信号は方向性結合器４４に入力され
る。又線形信号経路３９側の信号は、そのまま方向性結
合器４４に入力される。
４３により主増幅器信号経路３７側と線形信号経路３９
側とに分配され、主増幅器信号経路３７側の信号は、ベ
クトル調整器４１を介して主増幅器３５に入力されて増
幅され、増幅出力信号は方向性結合器４４に入力され
る。又線形信号経路３９側の信号は、そのまま方向性結
合器４４に入力される。
【０００７】歪除去ループ３４に於いては、方向性結合
器４４から線形信号経路４０側には主増幅器３５により
増幅された信号が出力され、補助増幅器信号経路３８側
には歪成分が出力される。この歪成分がベクトル調整器
４２を介して補助増幅器３６に入力されて増幅され、電
力合成器４５に於いて線形信号経路４０の信号と補助増
幅器信号経路３８の信号との位相を反転して合成するこ
とにより、歪成分が打ち消された増幅出力信号が出力端
子３２から送出される。
器４４から線形信号経路４０側には主増幅器３５により
増幅された信号が出力され、補助増幅器信号経路３８側
には歪成分が出力される。この歪成分がベクトル調整器
４２を介して補助増幅器３６に入力されて増幅され、電
力合成器４５に於いて線形信号経路４０の信号と補助増
幅器信号経路３８の信号との位相を反転して合成するこ
とにより、歪成分が打ち消された増幅出力信号が出力端
子３２から送出される。
【０００８】主増幅器３５と補助増幅器３６とは、例え
ば、ＭＯＳ ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）により構
成する場合が一般的である。図９はこのＭＯＳ ＦＥＴ
を用いた増幅器の説明図であり、Ｑ３，Ｑ４はＭＯＳ
ＦＥＴ、Ｃは結合コンデンサ、Ｖｇはゲートバイアス電
圧、Ｖｄはドレイン電圧を示す。ＭＯＳ ＦＥＴＱ３，
Ｑ４を結合コンデンサＣを介して縦続接続してＭＯＳ
ＦＥＴ増幅器を構成した場合を示し、ドレイン電圧Ｖｄ
は通常２５Ｖ程度が使用されている。又コンデンサ，イ
ンダクタンス，抵抗の表示は、集中定数回路として示す
ものであるが、ストリップライン等による分布定数回路
により構成することもできるもので、整合回路やバイア
ス回路を示す。
ば、ＭＯＳ ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）により構
成する場合が一般的である。図９はこのＭＯＳ ＦＥＴ
を用いた増幅器の説明図であり、Ｑ３，Ｑ４はＭＯＳ
ＦＥＴ、Ｃは結合コンデンサ、Ｖｇはゲートバイアス電
圧、Ｖｄはドレイン電圧を示す。ＭＯＳ ＦＥＴＱ３，
Ｑ４を結合コンデンサＣを介して縦続接続してＭＯＳ
ＦＥＴ増幅器を構成した場合を示し、ドレイン電圧Ｖｄ
は通常２５Ｖ程度が使用されている。又コンデンサ，イ
ンダクタンス，抵抗の表示は、集中定数回路として示す
ものであるが、ストリップライン等による分布定数回路
により構成することもできるもので、整合回路やバイア
ス回路を示す。
【０００９】このＭＯＳ ＦＥＴ増幅器を補助増幅器３
６として用いた場合の歪除去ループ３４の線形信号経路
４０のＡＭ−ＡＭ（入力レベル変動に対する出力レベル
変動），ＡＭ−ＰＭ（入力レベル変動に対する出力位相
変動）特性を図１０の（ａ）に、又補助増幅器信号経路
３８のＡＭ−ＡＭ，ＡＭ−ＰＭ特性を図１０の（ｂ）に
それぞれ示す。又それぞれの横軸は相対出力レベル〔ｄ
Ｂ〕、縦軸は−１０〜０〔ｄＢ〕の振幅レベル〔ｄＢ〕
及び０〜１０°，１８０°〜１７０°の位相量〔ｄｅ
ｇ．〕を示す。
６として用いた場合の歪除去ループ３４の線形信号経路
４０のＡＭ−ＡＭ（入力レベル変動に対する出力レベル
変動），ＡＭ−ＰＭ（入力レベル変動に対する出力位相
変動）特性を図１０の（ａ）に、又補助増幅器信号経路
３８のＡＭ−ＡＭ，ＡＭ−ＰＭ特性を図１０の（ｂ）に
それぞれ示す。又それぞれの横軸は相対出力レベル〔ｄ
Ｂ〕、縦軸は−１０〜０〔ｄＢ〕の振幅レベル〔ｄＢ〕
及び０〜１０°，１８０°〜１７０°の位相量〔ｄｅ
ｇ．〕を示す。
【０００９】又平均電力を０〔ｄＢ〕とし、ピーク・エ
ンベロープ・パワーを９〔ｄＢ〕とすると、平均電力の
時の信号周波数帯域内に於ける歪抑圧量〔ｄＢ〕は
（ｃ）に示すように、−４０〔ｄＢ〕であるが、ピーク
・エンベロープ・パワーの相対出力レベルが９〔ｄＢ〕
の時の歪抑圧量〔ｄＢ〕は（ｄ）に示すように、−２５
〔ｄＢ〕となる。即ち、ピーク・エンベロープ・パワー
が大きくなるに従って急速に歪抑圧量が小さくなる。な
お、（ｃ），（ｄ）の横軸は周波数、縦軸は歪抑圧量
〔ｄＢ〕を示す。
ンベロープ・パワーを９〔ｄＢ〕とすると、平均電力の
時の信号周波数帯域内に於ける歪抑圧量〔ｄＢ〕は
（ｃ）に示すように、−４０〔ｄＢ〕であるが、ピーク
・エンベロープ・パワーの相対出力レベルが９〔ｄＢ〕
の時の歪抑圧量〔ｄＢ〕は（ｄ）に示すように、−２５
〔ｄＢ〕となる。即ち、ピーク・エンベロープ・パワー
が大きくなるに従って急速に歪抑圧量が小さくなる。な
お、（ｃ），（ｄ）の横軸は周波数、縦軸は歪抑圧量
〔ｄＢ〕を示す。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】移動通信システムに於
いては、加入者数の増加や、マルチメディア対応の大容
量伝送の要望に対して、例えば、ＰＤＣ方式では搬送波
数の増加、ＣＤＭＡ方式ではコード多重度の増大等を行
うことになる。それによって、搬送波のピーク・エンベ
ロープ・パワーが更に大きくなる。従って、前述のよう
に、フィード・フォワード増幅器を適用しても、歪が大
きくなる。
いては、加入者数の増加や、マルチメディア対応の大容
量伝送の要望に対して、例えば、ＰＤＣ方式では搬送波
数の増加、ＣＤＭＡ方式ではコード多重度の増大等を行
うことになる。それによって、搬送波のピーク・エンベ
ロープ・パワーが更に大きくなる。従って、前述のよう
に、フィード・フォワード増幅器を適用しても、歪が大
きくなる。
【００１１】即ち、図１０の（ａ）に示す歪除去ループ
３４の線形信号経路４０のＡＭ−ＡＭ特性及びＡＭ−Ｐ
Ｍ特性のように、補助増幅器信号経路３８のＡＭ−ＡＭ
特性及びＡＭ−ＰＭ特性も線形的な特性であれば、歪除
去が確実であるが、補助増幅器３６が非線形素子を含む
構成であることにより、同図の（ｂ）に示すように非線
形特性を有し、振幅及び位相が瞬時的なピーク・エンベ
ロープ・パワーの増大に追従できないことにより、歪抑
圧量が減少する問題がある。本発明は、位相特性を補正
し、フィード・フォワード増幅器に適用した場合のピー
ク・エンベロープ・パワーの増大によっても充分な歪抑
圧量を維持することを目的とする。
３４の線形信号経路４０のＡＭ−ＡＭ特性及びＡＭ−Ｐ
Ｍ特性のように、補助増幅器信号経路３８のＡＭ−ＡＭ
特性及びＡＭ−ＰＭ特性も線形的な特性であれば、歪除
去が確実であるが、補助増幅器３６が非線形素子を含む
構成であることにより、同図の（ｂ）に示すように非線
形特性を有し、振幅及び位相が瞬時的なピーク・エンベ
ロープ・パワーの増大に追従できないことにより、歪抑
圧量が減少する問題がある。本発明は、位相特性を補正
し、フィード・フォワード増幅器に適用した場合のピー
ク・エンベロープ・パワーの増大によっても充分な歪抑
圧量を維持することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の位相補正増幅器
は、（１）ＧａＡｓ電界効果トランジスタと、Ｓｉ電界
効果トランジスタ又はＳｉバイポーラトランジスタとを
縦続接続した構成を有するものである。
は、（１）ＧａＡｓ電界効果トランジスタと、Ｓｉ電界
効果トランジスタ又はＳｉバイポーラトランジスタとを
縦続接続した構成を有するものである。
【００１３】又（２）ＧａＡｓ電界効果トランジスタ
と、Ｓｉ電界効果トランジスタ又はＳｉバイポーラトラ
ンジスタとを、調整可能の減衰器を介して接続した構成
とすることができる。
と、Ｓｉ電界効果トランジスタ又はＳｉバイポーラトラ
ンジスタとを、調整可能の減衰器を介して接続した構成
とすることができる。
【００１４】又（３）送信信号を分配してそれぞれ入力
する主増幅器５を含む信号経路７と線形信号経路９とか
らなる歪抽出ループ３と、この歪抽出ループ３の主増幅
器信号経路７を介した出力信号と、線形信号経路９を介
した出力信号とを入力する方向性結合器１４と、この方
向性結合器１４の出力信号をそれぞれ入力する補助増幅
器６を含む信号経路８と線形信号経路１０とからなる歪
除去ループ４と、この歪除去ループ４の補助増幅器信号
経路１０を介した出力信号と、補助線形信号経路８を介
した出力信号とを入力して合成する合成器１５とからな
るフィード・フォワード増幅器であって、主増幅器５及
び補助増幅器６を、ＧａＡｓ電界効果トランジスタと、
Ｓｉ電界効果トランジスタ又はＳｉバイポーラトランジ
スタとを縦続接続した位相補正増幅器により構成してい
る。又このＧａＡｓ電界効果トランジスタと、Ｓｉ電界
効果トランジスタ又はＳｉバイポーラトランジスタとの
間に調整可能の減衰器を設けることができる。
する主増幅器５を含む信号経路７と線形信号経路９とか
らなる歪抽出ループ３と、この歪抽出ループ３の主増幅
器信号経路７を介した出力信号と、線形信号経路９を介
した出力信号とを入力する方向性結合器１４と、この方
向性結合器１４の出力信号をそれぞれ入力する補助増幅
器６を含む信号経路８と線形信号経路１０とからなる歪
除去ループ４と、この歪除去ループ４の補助増幅器信号
経路１０を介した出力信号と、補助線形信号経路８を介
した出力信号とを入力して合成する合成器１５とからな
るフィード・フォワード増幅器であって、主増幅器５及
び補助増幅器６を、ＧａＡｓ電界効果トランジスタと、
Ｓｉ電界効果トランジスタ又はＳｉバイポーラトランジ
スタとを縦続接続した位相補正増幅器により構成してい
る。又このＧａＡｓ電界効果トランジスタと、Ｓｉ電界
効果トランジスタ又はＳｉバイポーラトランジスタとの
間に調整可能の減衰器を設けることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の形態の説明
図であり、１は入力端子、２は出力端子、３は歪抽出ル
ープ、４は歪除去ループ、５は主増幅器、６は補助増幅
器、７は主増幅器信号経路、８は補助増幅器信号経路、
９，１０は線形信号経路、１１，１２はベクトル調整
器、１３は電力分配器、１４は方向性結合器、１５は電
力合成器、Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４は、ＧａＡｓ ＦＥ
Ｔ（電界効果トランジスタ）やＭＯＳ ＦＥＴ（電界効
果トランジスタ）等のトランジスタを示す。
図であり、１は入力端子、２は出力端子、３は歪抽出ル
ープ、４は歪除去ループ、５は主増幅器、６は補助増幅
器、７は主増幅器信号経路、８は補助増幅器信号経路、
９，１０は線形信号経路、１１，１２はベクトル調整
器、１３は電力分配器、１４は方向性結合器、１５は電
力合成器、Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４は、ＧａＡｓ ＦＥ
Ｔ（電界効果トランジスタ）やＭＯＳ ＦＥＴ（電界効
果トランジスタ）等のトランジスタを示す。
【００１６】歪除去ループ４の主増幅器５及び歪除去ル
ープ４の補助増幅器６を、それぞれ位相特性が異なるト
ランジスタにより構成したもので、例えば、前段のトラ
ンジスタＡ１，Ａ３をＧａＡｓ ＦＥＴ、後段のトラン
ジスタＡ２，Ａ４をＭＯＳＦＥＴ又はＳｉバイポーラ・
トランジスタとして縦続接続する。この場合、ＧａＡｓ
ＦＥＴと、ＭＯＳ ＦＥＴ又はＳｉバイポーラ・トラ
ンジスタとは位相特性が異なるものであり、それらを組
合せることにより位相補正増幅器を構成することができ
る。
ープ４の補助増幅器６を、それぞれ位相特性が異なるト
ランジスタにより構成したもので、例えば、前段のトラ
ンジスタＡ１，Ａ３をＧａＡｓ ＦＥＴ、後段のトラン
ジスタＡ２，Ａ４をＭＯＳＦＥＴ又はＳｉバイポーラ・
トランジスタとして縦続接続する。この場合、ＧａＡｓ
ＦＥＴと、ＭＯＳ ＦＥＴ又はＳｉバイポーラ・トラ
ンジスタとは位相特性が異なるものであり、それらを組
合せることにより位相補正増幅器を構成することができ
る。
【００１７】又接続順序は何れか一方を前段、他方を後
段とすることができるもので、何れの場合も同様な効果
が得られる。なお、ＧａＡｓ ＦＥＴは、１０Ｖ程度の
電源電圧を使用し、又ＭＯＳ ＦＥＴは、２０〜３０Ｖ
程度の電源電圧を使用する場合が一般的であり、後段の
トランジスタＡ２，Ａ４を、電源電圧の高いＭＯＳＦＥ
Ｔとすることが出力電力等の点から好適である。
段とすることができるもので、何れの場合も同様な効果
が得られる。なお、ＧａＡｓ ＦＥＴは、１０Ｖ程度の
電源電圧を使用し、又ＭＯＳ ＦＥＴは、２０〜３０Ｖ
程度の電源電圧を使用する場合が一般的であり、後段の
トランジスタＡ２，Ａ４を、電源電圧の高いＭＯＳＦＥ
Ｔとすることが出力電力等の点から好適である。
【００１８】例えば、ＧａＡｓ ＦＥＴのみによる増幅
器のＡＭ−ＡＭ特性及びＡＭ−ＰＭ特性は、図２の
（ａ），（ｂ）に示すものとなり、ＭＯＳ ＦＥＴのみ
による増幅器のＡＭ−ＡＭ特性及びＡＭ−ＰＭ特性は、
図３の（ａ），（ｂ）に示すものとなる。
器のＡＭ−ＡＭ特性及びＡＭ−ＰＭ特性は、図２の
（ａ），（ｂ）に示すものとなり、ＭＯＳ ＦＥＴのみ
による増幅器のＡＭ−ＡＭ特性及びＡＭ−ＰＭ特性は、
図３の（ａ），（ｂ）に示すものとなる。
【００１９】前述の図２及び図３は、周波数２．１ＧＨ
ｚに於いて測定したもので、（ａ），（ｂ）のそれぞれ
の横軸の入力レベルＰｉｎ〔ｄＢｍ〕は、−２０〜０
〔ｄＢｍ〕について示す。又（ａ）の縦軸のゲインＧａ
ｉｎ〔ｄＢ〕は、（１ｄＢ／）として示すように、１目
盛りは１ｄＢを表し、又（ｂ）の縦軸の位相Ｐｈａｓｅ
〔ｄｅｇ．〕は、（２°／）として示すように、１目盛
りは２°を表す。
ｚに於いて測定したもので、（ａ），（ｂ）のそれぞれ
の横軸の入力レベルＰｉｎ〔ｄＢｍ〕は、−２０〜０
〔ｄＢｍ〕について示す。又（ａ）の縦軸のゲインＧａ
ｉｎ〔ｄＢ〕は、（１ｄＢ／）として示すように、１目
盛りは１ｄＢを表し、又（ｂ）の縦軸の位相Ｐｈａｓｅ
〔ｄｅｇ．〕は、（２°／）として示すように、１目盛
りは２°を表す。
【００２０】又ＭＯＳ ＦＥＴのみによる増幅器のＡＭ
−ＡＭ特性及びＡＭ−ＰＭ特性は、図３の（ａ），
（ｂ）に示すものとなる。測定条件及び横軸と縦軸と
は、図２の場合と同様である。即ち、ＡＭ−ＡＭ特性
は、ＧａＡｓ ＦＥＴ増幅器による場合と、ＭＯＳ Ｆ
ＥＴ増幅器による場合とほぼ同様であるが、ＡＭ−ＰＭ
特性は、位相の変化が反対となっている。
−ＡＭ特性及びＡＭ−ＰＭ特性は、図３の（ａ），
（ｂ）に示すものとなる。測定条件及び横軸と縦軸と
は、図２の場合と同様である。即ち、ＡＭ−ＡＭ特性
は、ＧａＡｓ ＦＥＴ増幅器による場合と、ＭＯＳ Ｆ
ＥＴ増幅器による場合とほぼ同様であるが、ＡＭ−ＰＭ
特性は、位相の変化が反対となっている。
【００２１】図４は本発明の実施の形態の位相補正増幅
器によるＡＭ−ＡＭ，ＡＭ−ＰＭ特性説明図であり、図
１の主増幅器５及び補助増幅器６を、それぞれ特性の異
なるＧａＡｓ ＦＥＴと、ＭＯＳ ＦＥＴとを縦続接続
した位相補正増幅器の構成とした場合のＡＭ−ＡＭ特性
を（ａ）に、ＡＭ−ＰＭ特性を（ｂ）に示す。又測定条
件は、図２及び図３に示す場合と同様である。この図４
の（ｂ）のＡＭ−ＰＭ特性から判るように、本発明の実
施の形態の位相補正増幅器によれば、入力レベルの増加
に対する位相変化も少なくなる。従って、ＡＭ−ＰＭ特
性を改善した増幅器を提供することができる。
器によるＡＭ−ＡＭ，ＡＭ−ＰＭ特性説明図であり、図
１の主増幅器５及び補助増幅器６を、それぞれ特性の異
なるＧａＡｓ ＦＥＴと、ＭＯＳ ＦＥＴとを縦続接続
した位相補正増幅器の構成とした場合のＡＭ−ＡＭ特性
を（ａ）に、ＡＭ−ＰＭ特性を（ｂ）に示す。又測定条
件は、図２及び図３に示す場合と同様である。この図４
の（ｂ）のＡＭ−ＰＭ特性から判るように、本発明の実
施の形態の位相補正増幅器によれば、入力レベルの増加
に対する位相変化も少なくなる。従って、ＡＭ−ＰＭ特
性を改善した増幅器を提供することができる。
【００２２】図５は本発明の実施の形態の特性説明図で
あり、図１に於ける歪除去ループ４の線形信号経路１０
のＡＭ−ＡＭ，ＡＭ−ＰＭ特性を（ａ）に示し、補助増
幅器信号経路８のＡＭ−ＡＭ，ＡＭ−ＰＭ特性を（ｂ）
に示す。又（ａ），（ｂ）の横軸は相対出力レベル〔ｄ
Ｂ〕を示し、平均電力を０〔ｄＢ〕とし、ピーク・エン
ベロープ・パワーを９〔ｄＢ〕とし、縦軸を振幅レベル
〔ｄＢ〕及び位相量〔ｄｅｇ．〕としている。なお、位
相量は、（ａ）に於いては０°を基準としているのに対
して、（ｂ）は位相が反転していることから、１８０°
を基準として示している。
あり、図１に於ける歪除去ループ４の線形信号経路１０
のＡＭ−ＡＭ，ＡＭ−ＰＭ特性を（ａ）に示し、補助増
幅器信号経路８のＡＭ−ＡＭ，ＡＭ−ＰＭ特性を（ｂ）
に示す。又（ａ），（ｂ）の横軸は相対出力レベル〔ｄ
Ｂ〕を示し、平均電力を０〔ｄＢ〕とし、ピーク・エン
ベロープ・パワーを９〔ｄＢ〕とし、縦軸を振幅レベル
〔ｄＢ〕及び位相量〔ｄｅｇ．〕としている。なお、位
相量は、（ａ）に於いては０°を基準としているのに対
して、（ｂ）は位相が反転していることから、１８０°
を基準として示している。
【００２２】又相対出力レベルが０〔ｄＢ〕の平均電力
の時の歪抑圧量〔ｄＢ〕を（ｃ）に、９〔ｄＢ〕のピー
ク・エンベロープ・パワーの時の歪抑圧量〔ｄＢ〕を
（ｄ）に示す。又横軸は周波数を示し、縦軸は歪抑圧量
〔ｄＢ〕を示す。従来例の図９と対比すれば明らかなよ
うに、本発明の実施の形態によれば、補助増幅器信号経
路８の補助増幅器６を位相補正増幅器としたことによ
り、ピーク・エンベロープ・パワーの時でも入力レベル
変動に対する位相変動は僅かとなり、線形信号経路１０
に類似した特性となる。従って、歪除去を確実に行うこ
とができるから、歪抑圧量は、（ｄ）に示すように、−
３５〔ｄＢ〕とすることができる。
の時の歪抑圧量〔ｄＢ〕を（ｃ）に、９〔ｄＢ〕のピー
ク・エンベロープ・パワーの時の歪抑圧量〔ｄＢ〕を
（ｄ）に示す。又横軸は周波数を示し、縦軸は歪抑圧量
〔ｄＢ〕を示す。従来例の図９と対比すれば明らかなよ
うに、本発明の実施の形態によれば、補助増幅器信号経
路８の補助増幅器６を位相補正増幅器としたことによ
り、ピーク・エンベロープ・パワーの時でも入力レベル
変動に対する位相変動は僅かとなり、線形信号経路１０
に類似した特性となる。従って、歪除去を確実に行うこ
とができるから、歪抑圧量は、（ｄ）に示すように、−
３５〔ｄＢ〕とすることができる。
【００２３】図６は本発明の実施の形態の位相補正増幅
器の説明図であり、Ｑ１はＧａＡｓＦＥＴ、Ｑ２はＭＯ
Ｓ ＦＥＴ、ＡＴＴは可変減衰器、Ｃ１，Ｃ２は結合コ
ンデンサ、Ｖｇ１，Ｖｇ２はゲートバイアス電圧、Ｖｄ
１，Ｖｄ２はドレイン電圧を示す。又コンデンサ，イン
ダクタンス，抵抗等の表示による回路構成は、マイクロ
ストリップライン等による回路構成の各成分を示すもの
である。
器の説明図であり、Ｑ１はＧａＡｓＦＥＴ、Ｑ２はＭＯ
Ｓ ＦＥＴ、ＡＴＴは可変減衰器、Ｃ１，Ｃ２は結合コ
ンデンサ、Ｖｇ１，Ｖｇ２はゲートバイアス電圧、Ｖｄ
１，Ｖｄ２はドレイン電圧を示す。又コンデンサ，イン
ダクタンス，抵抗等の表示による回路構成は、マイクロ
ストリップライン等による回路構成の各成分を示すもの
である。
【００２４】この実施の形態は、前段にＧａＡｓ ＦＥ
Ｔを設け、後段にＭＯＳ ＦＥＴを設けた場合を示し、
更に減衰量を調整可能として段間接続を行う可変減衰器
ＡＴＴを結合コンデンサＣ１，Ｃ２を介してを設け、前
段と後段との特性の異なるＦＥＴを縦続接続した場合の
後段のＭＯＳ ＦＥＴに入力されるレベルを調整して位
相補正特性の精度を更に向上させることができる。
Ｔを設け、後段にＭＯＳ ＦＥＴを設けた場合を示し、
更に減衰量を調整可能として段間接続を行う可変減衰器
ＡＴＴを結合コンデンサＣ１，Ｃ２を介してを設け、前
段と後段との特性の異なるＦＥＴを縦続接続した場合の
後段のＭＯＳ ＦＥＴに入力されるレベルを調整して位
相補正特性の精度を更に向上させることができる。
【００２５】又前段にＭＯＳ ＦＥＴＱ２を設け、後段
にＧａＡｓ ＦＥＴＱ１を設けた構成とすることも可能
である。又可変減衰器ＡＴＴは、後段のＦＥＴへの入力
レベルの調整が必要でない場合は省略することができ
る。又ＧａＡｓ ＦＥＴＱ１のドレイン電圧Ｖｄ１は、
通常は１０Ｖ程度、ＭＯＳ ＦＥＴＱ２のドレイン電圧
Ｖｄ２は、通常２５Ｖ程度とすることができる。このよ
うに電源電圧が２種類必要となるが、ＤＣ−ＤＣコンバ
ータ等によって所望の電圧を容易に得ることができる。
にＧａＡｓ ＦＥＴＱ１を設けた構成とすることも可能
である。又可変減衰器ＡＴＴは、後段のＦＥＴへの入力
レベルの調整が必要でない場合は省略することができ
る。又ＧａＡｓ ＦＥＴＱ１のドレイン電圧Ｖｄ１は、
通常は１０Ｖ程度、ＭＯＳ ＦＥＴＱ２のドレイン電圧
Ｖｄ２は、通常２５Ｖ程度とすることができる。このよ
うに電源電圧が２種類必要となるが、ＤＣ−ＤＣコンバ
ータ等によって所望の電圧を容易に得ることができる。
【００２６】図７は本発明の実施の形態と従来例との特
性比較説明図であり、横軸をピークレベル（相対値）
〔ｄＢ〕、縦軸を漏電力〔ｄＢｍ〕及び歪抑圧量〔ｄ
Ｂ〕とし、従来例を細点線及び太点線で示し、本発明の
実施の形態を細実線及び太実線で示す。又漏電力は、方
向性結合器１４，４４を介して歪除去ループ４，３４の
補助増幅器信号経路８，３８に入力される電力を意味
し、本発明に於いては、歪抽出ループ３の主増幅器５も
位相補正増幅器により構成していることにより、ピーク
レベルが高い時でも、漏電力量減少として示すように、
従来例に比較して数〔ｄＢ〕の減少となる。
性比較説明図であり、横軸をピークレベル（相対値）
〔ｄＢ〕、縦軸を漏電力〔ｄＢｍ〕及び歪抑圧量〔ｄ
Ｂ〕とし、従来例を細点線及び太点線で示し、本発明の
実施の形態を細実線及び太実線で示す。又漏電力は、方
向性結合器１４，４４を介して歪除去ループ４，３４の
補助増幅器信号経路８，３８に入力される電力を意味
し、本発明に於いては、歪抽出ループ３の主増幅器５も
位相補正増幅器により構成していることにより、ピーク
レベルが高い時でも、漏電力量減少として示すように、
従来例に比較して数〔ｄＢ〕の減少となる。
【００２７】又歪抑圧量は、本発明によれば、ピークレ
ベル（相対値）が９〔ｄＢ〕までは−４０〔ｄＢ〕を維
持することが可能であるが、従来例によると、ピークレ
ベル（相対値）が６〔ｄＢ〕を超えると少なくなり、ピ
ークレベル（相対値）が８〔ｄＢ〕に於いては−２７
〔ｄＢ〕程度となる。従って、本発明によれば、歪抑圧
量は矢印で示すように大きく改善されることになる。又
ＭＯＳ ＦＥＴと、Ｓｉバイポーラトランジスタとの位
相特性が類似していることから、ＧａＡｓ ＦＥＴとＳ
ｉバイポーラトランジスタとを組合せ位相補正増幅器を
構成することも可能である。
ベル（相対値）が９〔ｄＢ〕までは−４０〔ｄＢ〕を維
持することが可能であるが、従来例によると、ピークレ
ベル（相対値）が６〔ｄＢ〕を超えると少なくなり、ピ
ークレベル（相対値）が８〔ｄＢ〕に於いては−２７
〔ｄＢ〕程度となる。従って、本発明によれば、歪抑圧
量は矢印で示すように大きく改善されることになる。又
ＭＯＳ ＦＥＴと、Ｓｉバイポーラトランジスタとの位
相特性が類似していることから、ＧａＡｓ ＦＥＴとＳ
ｉバイポーラトランジスタとを組合せ位相補正増幅器を
構成することも可能である。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、位相特
性の異なるＧａＡｓ電界効果トランジスタと、Ｓｉ電界
効果トランジスタ又はＳｉバイポーラ・トランジスタと
を縦続接続して位相補正増幅器を構成したもので、簡単
な構成により、ＡＭ−ＰＭ特性を改善した増幅器を提供
することができる。又この位相補正増幅器を、主増幅器
５と補助増幅器６とに適用したことにより、ピーク・エ
ンベロープ・パワーに於いても大きな歪抑圧量を維持し
て、送信信号の電力増幅を可能とすることができる利点
がある。従って、移動通信システムに於ける加入者数の
増加に対応するように、無線基地局の送信電力増幅器に
適用することができる。
性の異なるＧａＡｓ電界効果トランジスタと、Ｓｉ電界
効果トランジスタ又はＳｉバイポーラ・トランジスタと
を縦続接続して位相補正増幅器を構成したもので、簡単
な構成により、ＡＭ−ＰＭ特性を改善した増幅器を提供
することができる。又この位相補正増幅器を、主増幅器
５と補助増幅器６とに適用したことにより、ピーク・エ
ンベロープ・パワーに於いても大きな歪抑圧量を維持し
て、送信信号の電力増幅を可能とすることができる利点
がある。従って、移動通信システムに於ける加入者数の
増加に対応するように、無線基地局の送信電力増幅器に
適用することができる。
【図１】本発明の実施の形態の説明図である。
【図２】ＧａＡｓ ＦＥＴ増幅器によるＡＭ−ＡＭ，Ａ
Ｍ−ＰＭ特性説明図である。
Ｍ−ＰＭ特性説明図である。
【図３】ＭＯＳ ＦＥＴ増幅器によるＡＭ−ＡＭ，ＡＭ
−ＰＭ特性説明図である。
−ＰＭ特性説明図である。
【図４】本発明の実施の形態の位相補正増幅器によるＡ
Ｍ−ＡＭ，ＡＭ−ＰＭ特性説明図である。
Ｍ−ＡＭ，ＡＭ−ＰＭ特性説明図である。
【図５】本発明の実施の形態の特性説明図である。
【図６】本発明の実施の形態の位相補正増幅器の説明図
である。
である。
【図７】本発明の実施の形態と従来例との特性比較説明
図である。
図である。
【図８】従来例の説明図である。
【図９】従来例のＭＯＳ ＦＥＴ増幅器の説明図であ
る。
る。
【図１０】従来例の特性説明図である。
１ 入力端子 ２ 出力端子 ３ 歪抽出ループ ４ 歪除去ループ ５ 主増幅器 ６ 補助増幅器 ７ 主増幅器信号経路 ８ 補助増幅器信号経路 ９，１０ 線形信号経路 １１，１２ ベクトル調整器 １３ 電力分配器 １４ 方向性結合器 １５ 電力合成器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5J090 AA04 AA41 CA01 CA26 FA15 GN02 GN05 GN07 HA02 HA10 HA18 HA24 HA26 HA29 HA33 HN03 HN14 KA15 KA16 KA23 KA26 KA48 KA68 MA08 MA14 MA20 MA22 SA14 TA01 TA02 TA03
Claims (4)
- 【請求項１】 ＧａＡｓ電界効果トランジスタと、Ｓｉ
電界効果トランジスタ又はＳｉバイポーラトランジスタ
とを縦続接続した構成を備えたことを特徴とする位相補
正増幅器。 - 【請求項２】 ＧａＡｓ電界効果トランジスタと、Ｓｉ
電界効果トランジスタ又はＳｉバイポーラトランジスタ
とを、調整可能の減衰器を介して接続した構成を有する
ことを特徴とする位相補正増幅器。 - 【請求項３】 送信信号を分配してそれぞれ入力する主
増幅器を含む信号経路と線形信号経路とからなる歪抽出
ループと、該歪抽出ループの前記主増幅器信号経路を介
した出力信号と前記線形信号経路を介した出力信号とを
入力する方向性結合器と、該方向性結合器の出力信号を
それぞれ入力する補助増幅器を含む信号経路と線形信号
経路とからなる歪除去ループと、該歪除去ループの前記
補助増幅器信号経路を介した出力信号と前記補助線形信
号経路を介した出力信号とを入力して合成する合成器と
からなるフィード・フォワード増幅器に於いて、 前記主増幅器及び前記補助増幅器を、ＧａＡｓ電界効果
トランジスタと、Ｓｉ電界効果トランジスタ又はＳｉバ
イポーラトランジスタとを縦続接続した位相補正増幅器
により構成したことを特徴とするフィード・フォワード
増幅器。 - 【請求項４】 前記主増幅器及び前記補助増幅器を、Ｇ
ａＡｓ電界効果トランジスタと、Ｓｉ電界効果トランジ
スタ又はＳｉバイポーラトランジスタとを、調整可能の
減衰器を介して縦続接続した位相補正増幅器により構成
したことを特徴とする請求項３記載のフィード・フォワ
ード増幅器。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11052406A JP2000252758A (ja) | 1999-03-01 | 1999-03-01 | 位相補正増幅器及び該位相補正増幅器を用いたフィード・フォワード増幅器 |
| US09/491,149 US6313702B1 (en) | 1999-03-01 | 2000-01-26 | Phase correction amplifier and a feed-forward amplifier using the same |
| US09/966,174 US20020017955A1 (en) | 1999-03-01 | 2001-09-28 | Phase correction amplifier and a feed-forward amplifier using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11052406A JP2000252758A (ja) | 1999-03-01 | 1999-03-01 | 位相補正増幅器及び該位相補正増幅器を用いたフィード・フォワード増幅器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000252758A true JP2000252758A (ja) | 2000-09-14 |
Family
ID=12913920
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11052406A Pending JP2000252758A (ja) | 1999-03-01 | 1999-03-01 | 位相補正増幅器及び該位相補正増幅器を用いたフィード・フォワード増幅器 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US6313702B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000252758A (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| EP1343335A4 (en) * | 2000-12-08 | 2006-06-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | RADIO COMMUNICATION BASE STATION SYSTEM WITH AN OPTICAL ADVANCED BASE STATION |
| CN1241324C (zh) * | 2001-07-18 | 2006-02-08 | 松下电器产业株式会社 | 前馈放大器及前馈放大方法 |
| KR101400862B1 (ko) * | 2007-09-19 | 2014-05-28 | 삼성전자주식회사 | 무선통신시스템에서 저잡음 증폭 장치 및 방법 |
| CN104868487B (zh) * | 2015-05-07 | 2017-08-29 | 国家电网公司 | 低频段抑制加强型抗反调电力系统稳定方法 |
| CN110661539B (zh) * | 2019-09-20 | 2021-09-14 | 锐捷网络股份有限公司 | 一种数据接收电路、方法、装置、设备及介质 |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2418981A1 (fr) * | 1978-03-03 | 1979-09-28 | Lignes Telegraph Telephon | Circuit d'amplification pour telecommunication en hyperfrequence |
| JPH0777330B2 (ja) | 1988-02-03 | 1995-08-16 | 日本電信電話株式会社 | フィードフォワード増幅器の自動調整回路 |
| JPH0785523B2 (ja) | 1988-02-05 | 1995-09-13 | 日本電信電話株式会社 | 非線形歪補償回路 |
| JP2799911B2 (ja) | 1991-03-14 | 1998-09-21 | 日本電信電話株式会社 | フィードフォワード増幅器 |
| JP2711414B2 (ja) | 1990-12-28 | 1998-02-10 | 日本電信電話株式会社 | フィードフォワード増幅器 |
| JP2945451B2 (ja) | 1990-07-25 | 1999-09-06 | 日本電信電話株式会社 | フィードフォワード増幅器 |
| JP2711413B2 (ja) | 1990-12-28 | 1998-02-10 | 日本電信電話株式会社 | フィードフォワード増幅器 |
| JP2948279B2 (ja) | 1990-07-25 | 1999-09-13 | 日本電信電話株式会社 | フィードフォワード増幅器 |
| JP2945447B2 (ja) | 1990-07-11 | 1999-09-06 | 日本電信電話株式会社 | フィードフォワード増幅器 |
| US5565814A (en) * | 1994-12-21 | 1996-10-15 | Nec Corporation | Feedforward amplifier using frequency changeable pilot signal |
| JP3361657B2 (ja) * | 1995-07-20 | 2003-01-07 | 松下電器産業株式会社 | フィードフォワード増幅器の制御装置および制御方法 |
| US5796307A (en) * | 1995-11-16 | 1998-08-18 | Ntt Mobile Communications Network Inc. | Amplifying device having input and output nonlinear phase shifters of opposite phase-frequency characteristics |
| US6172567B1 (en) * | 1998-08-31 | 2001-01-09 | Hitachi, Ltd. | Radio communication apparatus and radio frequency power amplifier |
| JP4015782B2 (ja) * | 1998-10-22 | 2007-11-28 | 日本無線株式会社 | フィードフォワード非線形歪補償増幅器 |
-
1999
- 1999-03-01 JP JP11052406A patent/JP2000252758A/ja active Pending
-
2000
- 2000-01-26 US US09/491,149 patent/US6313702B1/en not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-09-28 US US09/966,174 patent/US20020017955A1/en not_active Abandoned
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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Legal Events
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| A02 | Decision of refusal |
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