JP2001292034A - Ｏｆｄｍ信号増幅用電力増幅器 - Google Patents
Ｏｆｄｍ信号増幅用電力増幅器Info
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- JP2001292034A JP2001292034A JP2000106164A JP2000106164A JP2001292034A JP 2001292034 A JP2001292034 A JP 2001292034A JP 2000106164 A JP2000106164 A JP 2000106164A JP 2000106164 A JP2000106164 A JP 2000106164A JP 2001292034 A JP2001292034 A JP 2001292034A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＯＦＤＭ信号を電力増幅するにあたって、と
きどき出現するピーク値に対しても直線性のよいＡ級動
作を確保しながら、電力経費節減の可能なＯＦＤＭ信号
増幅用電力増幅器は未だ存在しなかった。 【解決手段】 ＯＦＤＭ信号を一定期間遅延させ
（１）、その遅延している間に上記一定期間内の信号レ
ベルが予め定められたレベル値を超えているか否かを判
定し（６）、超えていると判定されたときには、当該電
力増幅器に印加する電源電圧を、超えていると判定され
ないときの電源電圧より高くする（８）ように構成し
た。
きどき出現するピーク値に対しても直線性のよいＡ級動
作を確保しながら、電力経費節減の可能なＯＦＤＭ信号
増幅用電力増幅器は未だ存在しなかった。 【解決手段】 ＯＦＤＭ信号を一定期間遅延させ
（１）、その遅延している間に上記一定期間内の信号レ
ベルが予め定められたレベル値を超えているか否かを判
定し（６）、超えていると判定されたときには、当該電
力増幅器に印加する電源電圧を、超えていると判定され
ないときの電源電圧より高くする（８）ように構成し
た。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、良好な直線性が要
求されるＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Mu
ltiplexing) 信号増幅用電力増幅器に関し、特に、高能
率に電力増幅するようにしたものである。
求されるＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Mu
ltiplexing) 信号増幅用電力増幅器に関し、特に、高能
率に電力増幅するようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】多数の搬送波（キャリア）から構成され
ていて、かつ平均電力に対してときどき１０数ｄＢ高い
ピーク値が出現するＯＦＤＭ信号（図３参照）を電力増
幅する電力増幅器に関しては、相互変調成分によるＣＮ
比の劣化（すなわち、誤り率の増大）を防止するため
に、直線性のよい電力増幅器が要求されている。
ていて、かつ平均電力に対してときどき１０数ｄＢ高い
ピーク値が出現するＯＦＤＭ信号（図３参照）を電力増
幅する電力増幅器に関しては、相互変調成分によるＣＮ
比の劣化（すなわち、誤り率の増大）を防止するため
に、直線性のよい電力増幅器が要求されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】直線性を確保するため
に、現在、ＯＦＤＭ送信機に使用されている電力増幅器
としてはＡ級動作の増幅器を使用し、しかも、図４に振
幅４（相対値）で示される（永塚ほか、「ＯＦＤＭ信号
送信用増幅器の非線形特性測定」、映像情報メディア学
会技術報告、Vol.２２，No. ５９，pp. ２５−３０，１
９９８、参照）ように、ときどき現れるピーク成分にも
対応する必要があるため、平均電力に対して１０ｄＢ以
上も高い出力電力を出力する電力増幅器が使用されてい
る。例えば、空中線出力（平均電力）が１ｋＷしか必要
でない場合であっても、１０ｋＷ以上の出力の送信機が
使用されている。
に、現在、ＯＦＤＭ送信機に使用されている電力増幅器
としてはＡ級動作の増幅器を使用し、しかも、図４に振
幅４（相対値）で示される（永塚ほか、「ＯＦＤＭ信号
送信用増幅器の非線形特性測定」、映像情報メディア学
会技術報告、Vol.２２，No. ５９，pp. ２５−３０，１
９９８、参照）ように、ときどき現れるピーク成分にも
対応する必要があるため、平均電力に対して１０ｄＢ以
上も高い出力電力を出力する電力増幅器が使用されてい
る。例えば、空中線出力（平均電力）が１ｋＷしか必要
でない場合であっても、１０ｋＷ以上の出力の送信機が
使用されている。
【０００４】これに加えて、Ａ級動作の電力増幅器にお
いては、ドレーン電圧、バイアス電圧、出力アイドル電
流などはＯＦＤＭ入力信号の波形にかかわらず常に一定
であり、ときどき出現するピーク値に備えて大きなアイ
ドル電流を流し続けている。このため、送信機の能率は
５％前後であり、電力経費節減のためにも能率の向上が
望まれている。以下においては、ドレーン電源の電圧、
バイアス電源の電圧（以下、それぞれドレーン電圧、バ
イアス電圧と言う）のことを総称して電源電圧と言い、
電源電圧を高くするとは、それぞれドレーン電圧を高
く、バイアス電圧を低くすることをいう（図５参照）。
いては、ドレーン電圧、バイアス電圧、出力アイドル電
流などはＯＦＤＭ入力信号の波形にかかわらず常に一定
であり、ときどき出現するピーク値に備えて大きなアイ
ドル電流を流し続けている。このため、送信機の能率は
５％前後であり、電力経費節減のためにも能率の向上が
望まれている。以下においては、ドレーン電源の電圧、
バイアス電源の電圧（以下、それぞれドレーン電圧、バ
イアス電圧と言う）のことを総称して電源電圧と言い、
電源電圧を高くするとは、それぞれドレーン電圧を高
く、バイアス電圧を低くすることをいう（図５参照）。
【０００５】本発明の目的は、ＯＦＤＭ信号を電力増幅
するにあたって、ときどき出現するピーク値に対しても
直線性のよいＡ級動作を確保しながら、電力経費節減の
可能なＯＦＤＭ信号増幅用電力増幅器を提供することに
ある。
するにあたって、ときどき出現するピーク値に対しても
直線性のよいＡ級動作を確保しながら、電力経費節減の
可能なＯＦＤＭ信号増幅用電力増幅器を提供することに
ある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明ＯＦＤＭ信号増幅用電力増幅器は、ＯＦＤＭ
信号を一定期間遅延させ、その遅延している間に前記一
定期間内の信号レベルが予め定められたレベル値を超え
ているか否かを判定し、超えていると判定されたときに
は、当該電力増幅器に印加する電源電圧を、超えている
と判定されないときの電源電圧より高くするように構成
することにより、高能率に電力増幅するようにしたこと
を特徴とするものである。
に、本発明ＯＦＤＭ信号増幅用電力増幅器は、ＯＦＤＭ
信号を一定期間遅延させ、その遅延している間に前記一
定期間内の信号レベルが予め定められたレベル値を超え
ているか否かを判定し、超えていると判定されたときに
は、当該電力増幅器に印加する電源電圧を、超えている
と判定されないときの電源電圧より高くするように構成
することにより、高能率に電力増幅するようにしたこと
を特徴とするものである。
【０００７】また、本発明ＯＦＤＭ信号増幅用電力増幅
器は、前記予め定められたレベル値が複数存在すること
を特徴とするものである。
器は、前記予め定められたレベル値が複数存在すること
を特徴とするものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下に添付図面を参照し、発明の
実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。図１
は、本発明ＯＦＤＭ信号増幅用電力増幅器の一実施形態
をブロック図にて示している。図１において、１は遅延
回路、２は可変減衰器（可変ＡＴＴ）、３は電力増幅
器、４はＡ／Ｄ変換器、５はメモリ、６はレベル判定回
路、７はＤ／Ａ変換器、および８は電源電圧（本実施形
態ではドレーン電圧）制御回路である。なお、本実施形
態においては、電力増幅器３は単に電力の増幅だけでな
く、周波数変換（アップコンバート）をも行うものとす
る。
実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。図１
は、本発明ＯＦＤＭ信号増幅用電力増幅器の一実施形態
をブロック図にて示している。図１において、１は遅延
回路、２は可変減衰器（可変ＡＴＴ）、３は電力増幅
器、４はＡ／Ｄ変換器、５はメモリ、６はレベル判定回
路、７はＤ／Ａ変換器、および８は電源電圧（本実施形
態ではドレーン電圧）制御回路である。なお、本実施形
態においては、電力増幅器３は単に電力の増幅だけでな
く、周波数変換（アップコンバート）をも行うものとす
る。
【０００９】動作につき説明する。ベースバンド信号ま
たはＩＦ信号のＯＦＤＭ入力信号は２分岐され、その一
方の信号は遅延回路１に供給され一定期間遅延される。
遅延回路１としては、信号をＡ／Ｄ変換してデジタルメ
モリに蓄え、読み出し時間を遅らせることにより遅延さ
せた後、Ｄ／Ａ変換してアナログ信号に戻す方法や広帯
域遅延回路を用いてアナログ信号のまま遅らせる方法な
どがある。遅延されたＯＦＤＭ入力信号は可変ＡＴＴ２
（可変ＡＴＴ２の作用については後述する）を介して電
力増幅器３に供給される。電力増幅器３からは電力増幅
されたＲＦ信号のＯＦＤＭ出力信号が出力される。２分
岐されたもう一方の信号は、Ａ／Ｄ変換器４においてデ
ジタル信号に変換された後、メモリ５において一時記憶
され、さらに、レベル判定回路６においてレベル判定さ
れる。
たはＩＦ信号のＯＦＤＭ入力信号は２分岐され、その一
方の信号は遅延回路１に供給され一定期間遅延される。
遅延回路１としては、信号をＡ／Ｄ変換してデジタルメ
モリに蓄え、読み出し時間を遅らせることにより遅延さ
せた後、Ｄ／Ａ変換してアナログ信号に戻す方法や広帯
域遅延回路を用いてアナログ信号のまま遅らせる方法な
どがある。遅延されたＯＦＤＭ入力信号は可変ＡＴＴ２
（可変ＡＴＴ２の作用については後述する）を介して電
力増幅器３に供給される。電力増幅器３からは電力増幅
されたＲＦ信号のＯＦＤＭ出力信号が出力される。２分
岐されたもう一方の信号は、Ａ／Ｄ変換器４においてデ
ジタル信号に変換された後、メモリ５において一時記憶
され、さらに、レベル判定回路６においてレベル判定さ
れる。
【００１０】このレベル判定は、レベル判定回路６に供
給された信号が予め定められたレベル値を超えているか
否かの判定であり、超えていると判定されたときには、
レベル判定回路６から所定の制御信号を発生する。この
制御信号はＤ／Ａ変換器７によりアナログ信号に変換さ
れ、電力増幅器３に印加される電源電圧（本実施形態で
はドレーン電圧）を制御するための制御信号として、例
えば、ＡＣ電源をもとにスイッチングレギュレーターに
よって制御されたドレーン電圧を得るように構成された
電源電圧制御回路８に供給される。これはまた、相互に
電圧の異なる電力増幅器３の電源を２個用意し、上記の
制御信号によりそれらのいずれかに切り替えて使用する
ようにしても同様の効果を得ることができる。
給された信号が予め定められたレベル値を超えているか
否かの判定であり、超えていると判定されたときには、
レベル判定回路６から所定の制御信号を発生する。この
制御信号はＤ／Ａ変換器７によりアナログ信号に変換さ
れ、電力増幅器３に印加される電源電圧（本実施形態で
はドレーン電圧）を制御するための制御信号として、例
えば、ＡＣ電源をもとにスイッチングレギュレーターに
よって制御されたドレーン電圧を得るように構成された
電源電圧制御回路８に供給される。これはまた、相互に
電圧の異なる電力増幅器３の電源を２個用意し、上記の
制御信号によりそれらのいずれかに切り替えて使用する
ようにしても同様の効果を得ることができる。
【００１１】図２は、ドレーン電圧を変えたときの電力
増幅器３の入出力特性（入力電圧対出力電圧の特性）を
示している。ここに、図２中に、ドレーン電圧（高）と
なっている入力電圧と出力電圧の関係は、上記制御信号
が電源電圧（本実施形態ではドレーン電圧）制御回路８
に供給され、電力増幅器３のドレーン電圧が高い状態に
なっている場合である。また、図２中に、ドレーン電圧
（低）となっている入力電圧と出力電圧の関係は、レベ
ル判定回路６に供給された信号が予め定められたレベル
値を超えないので、上記制御信号が発生せず、従って、
電力増幅器３のドレーン電圧が低い状態になっている場
合である。これら２つの入出力特性から、ドレーン電圧
（高）、（低）いずれの場合においても、必要なレベル
範囲（図２中、直線で示される範囲）において入出力特
性の直線性が確保されていることが分かる。
増幅器３の入出力特性（入力電圧対出力電圧の特性）を
示している。ここに、図２中に、ドレーン電圧（高）と
なっている入力電圧と出力電圧の関係は、上記制御信号
が電源電圧（本実施形態ではドレーン電圧）制御回路８
に供給され、電力増幅器３のドレーン電圧が高い状態に
なっている場合である。また、図２中に、ドレーン電圧
（低）となっている入力電圧と出力電圧の関係は、レベ
ル判定回路６に供給された信号が予め定められたレベル
値を超えないので、上記制御信号が発生せず、従って、
電力増幅器３のドレーン電圧が低い状態になっている場
合である。これら２つの入出力特性から、ドレーン電圧
（高）、（低）いずれの場合においても、必要なレベル
範囲（図２中、直線で示される範囲）において入出力特
性の直線性が確保されていることが分かる。
【００１２】また、図１中に示す可変ＡＴＴ２は、ドレ
ーン電圧の変化によるゲインの変動を補償し、電力増幅
器３の出力電圧を一定に保つためのものである。このゲ
イン変動の補償は、バイアス電源（図５参照）の電圧を
変化させる方法を併用してもよい。
ーン電圧の変化によるゲインの変動を補償し、電力増幅
器３の出力電圧を一定に保つためのものである。このゲ
イン変動の補償は、バイアス電源（図５参照）の電圧を
変化させる方法を併用してもよい。
【００１３】以上の説明は、電力増幅器３のドレーン電
圧をレベル判定の結果に応じて変化させた場合である
が、これはバイアス電圧をレベル判定の結果に応じて変
化させてもよいこと勿論である。ただし、上述したよう
に、ドレーン電圧を高くすることはバイアス電圧を低く
することと等価である。
圧をレベル判定の結果に応じて変化させた場合である
が、これはバイアス電圧をレベル判定の結果に応じて変
化させてもよいこと勿論である。ただし、上述したよう
に、ドレーン電圧を高くすることはバイアス電圧を低く
することと等価である。
【００１４】また、上述した実施形態においては、ＯＦ
ＤＭ入力信号をベースバンド信号またはＩＦ信号とした
が、これがＲＦ信号の場合には、図１中のＡ／Ｄ変換器
４の入力側にエンベロープ検波器を配置し、エンベロー
プ検波した信号についてレベル判定をするようにすれば
よい。なお、ＲＦ信号でなくＩＦ信号の場合でも、エン
ベロープ検波した信号についてレベル判定してもよいこ
とは勿論である。
ＤＭ入力信号をベースバンド信号またはＩＦ信号とした
が、これがＲＦ信号の場合には、図１中のＡ／Ｄ変換器
４の入力側にエンベロープ検波器を配置し、エンベロー
プ検波した信号についてレベル判定をするようにすれば
よい。なお、ＲＦ信号でなくＩＦ信号の場合でも、エン
ベロープ検波した信号についてレベル判定してもよいこ
とは勿論である。
【００１５】上記に関係して、ＯＦＤＭ入力信号（ベー
スバンド）のＡ／Ｄ変換においては、例えば、日本の地
上デジタル放送においては、最高周波数が約５．６MHz
であり、従って、サンプリング周波数は１０数MHz が要
求される。ＯＦＤＭ入力信号がＩＦ信号（約３７MHz ）
の場合には、さらに高いサンプリング周波数が要求され
る。しかし、これに対しても、既に３７MHz 帯のＡ／Ｄ
変換器が実用化されている。
スバンド）のＡ／Ｄ変換においては、例えば、日本の地
上デジタル放送においては、最高周波数が約５．６MHz
であり、従って、サンプリング周波数は１０数MHz が要
求される。ＯＦＤＭ入力信号がＩＦ信号（約３７MHz ）
の場合には、さらに高いサンプリング周波数が要求され
る。しかし、これに対しても、既に３７MHz 帯のＡ／Ｄ
変換器が実用化されている。
【００１６】
【発明の効果】本発明によれば、従来、ＯＦＤＭ入力信
号中にときどきにしか現れない１０数ｄＢ以上も高いレ
ベルのことを考え、電力増幅器に常時高い電源電圧を印
加していたのを、高い電源電圧を印加するのは入力信号
レベルが高いレベルのときだけとなり、従って、高能率
なＯＦＤＭ信号の電力増幅が実現され、また、電力経費
を節減することができる。
号中にときどきにしか現れない１０数ｄＢ以上も高いレ
ベルのことを考え、電力増幅器に常時高い電源電圧を印
加していたのを、高い電源電圧を印加するのは入力信号
レベルが高いレベルのときだけとなり、従って、高能率
なＯＦＤＭ信号の電力増幅が実現され、また、電力経費
を節減することができる。
【図１】 本発明ＯＦＤＭ信号増幅用電力増幅器の一実
施形態をブロック図にて示している。
施形態をブロック図にて示している。
【図２】 ドレーン電圧を変えたときの電力増幅器３の
入出力特性を示している。
入出力特性を示している。
【図３】 ＯＦＤＭ信号を示している。
【図４】 ＯＦＤＭ信号のレベル分布を示している。
【図５】 電力増幅器に接続されるドレーン電源とバイ
アス電源の関係を示している。
アス電源の関係を示している。
１ 遅延回路 ２ 可変ＡＴＴ ３ 電力増幅器 ４ Ａ／Ｄ変換器 ５ メモリ ６ レベル判定回路 ７ Ｄ／Ａ変換器 ８ 電源電圧制御回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5J090 AA01 AA41 AA51 CA21 CA36 FA10 FA18 FA20 GN01 GN07 HA38 HN07 HN15 KA12 KA15 KA17 KA23 KA34 KA49 MA14 MA22 SA14 TA01 TA02 TA06 5J092 AA01 AA41 AA51 CA21 CA36 FA10 FA18 FA20 GR08 HA38 KA12 KA15 KA17 KA23 KA34 KA49 MA14 MA22 SA14 TA01 TA02 TA06 5K022 DD01 DD13 DD19 DD21
Claims (2)
- 【請求項１】 ＯＦＤＭ信号を電力増幅する電力増幅器
であって、ＯＦＤＭ信号を一定期間遅延させ、その遅延
している間に前記一定期間内の信号レベルが予め定めら
れたレベル値を超えているか否かを判定し、超えている
と判定されたときには、当該電力増幅器に印加する電源
電圧を、超えていると判定されないときの電源電圧より
高くするように構成することにより、高能率に電力増幅
するようにしたことを特徴とするＯＦＤＭ信号増幅用電
力増幅器。 - 【請求項２】 請求項１記載の電力増幅器において、前
記予め定められたレベル値が複数存在することを特徴と
するＯＦＤＭ信号増幅用電力増幅器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000106164A JP2001292034A (ja) | 2000-04-07 | 2000-04-07 | Ｏｆｄｍ信号増幅用電力増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000106164A JP2001292034A (ja) | 2000-04-07 | 2000-04-07 | Ｏｆｄｍ信号増幅用電力増幅器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001292034A true JP2001292034A (ja) | 2001-10-19 |
Family
ID=18619387
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000106164A Pending JP2001292034A (ja) | 2000-04-07 | 2000-04-07 | Ｏｆｄｍ信号増幅用電力増幅器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001292034A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100721248B1 (ko) * | 2006-01-31 | 2007-05-23 | 에스케이 텔레콤주식회사 | 직교 주파수 분할 다중 접속방식 통신 시스템의 대전력증폭기 제어 시스템 |
| WO2007064024A1 (en) | 2005-11-29 | 2007-06-07 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Signal output circuit, communication apparatus and signal output control method |
| JPWO2007004518A1 (ja) * | 2005-06-30 | 2009-01-29 | パナソニック株式会社 | 送信回路及び通信機器 |
| WO2011086856A1 (ja) | 2010-01-12 | 2011-07-21 | 日本電気株式会社 | Ｏｆｄｍ変調波送信装置、ｏｆｄｍ変調波送信方法、及びプログラム |
| US8629717B2 (en) | 2009-07-03 | 2014-01-14 | Nec Corporation | Power consumption control circuit, amplifier circuit and power consumption control method |
-
2000
- 2000-04-07 JP JP2000106164A patent/JP2001292034A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2007004518A1 (ja) * | 2005-06-30 | 2009-01-29 | パナソニック株式会社 | 送信回路及び通信機器 |
| JP4669513B2 (ja) * | 2005-06-30 | 2011-04-13 | パナソニック株式会社 | 送信回路及び通信機器 |
| WO2007064024A1 (en) | 2005-11-29 | 2007-06-07 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Signal output circuit, communication apparatus and signal output control method |
| KR100721248B1 (ko) * | 2006-01-31 | 2007-05-23 | 에스케이 텔레콤주식회사 | 직교 주파수 분할 다중 접속방식 통신 시스템의 대전력증폭기 제어 시스템 |
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| CN102714508A (zh) * | 2010-01-12 | 2012-10-03 | 日本电气株式会社 | Ofdm调制波发送装置、ofdm调制波发送方法、以及程序 |
| US8891641B2 (en) | 2010-01-12 | 2014-11-18 | Lenovo Innovations Limited (Hong Kong) | OFDM modulated wave transmitter apparatus, OFDM modulated wave transmission method, and program |
| EP2525499A4 (en) * | 2010-01-12 | 2017-07-12 | Nec Corporation | Ofdm modulated wave transmitter apparatus, ofdm modulated wave transmission method, and program |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050510 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070914 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
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