JP2001308650A - 送信電力増幅装置 - Google Patents
送信電力増幅装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】広帯域ＣＤＭＡ方式の移動通信システムにおけ
る基地局送信電力増幅装置の低消費電力化と隣接チャネ
ル漏洩電力の低減と、小形化，低コスト化を図る。 【解決手段】複数のＲＦチャネル（キャリア）毎に、デ
ィジタル変調器１と、小振幅線形，大振幅非線形の準線
形電力増幅器２と、アイソレータ３と、無線周波帯域制
限フィルタ４とを縦続接続し、その出力を合成して送信
出力とする。準線形電力増幅器２は高効率電力増幅と低
消費電力化を果たし、フィルタは隣接チャネル漏洩電力
の低減を果たすように構成した。
る基地局送信電力増幅装置の低消費電力化と隣接チャネ
ル漏洩電力の低減と、小形化，低コスト化を図る。 【解決手段】複数のＲＦチャネル（キャリア）毎に、デ
ィジタル変調器１と、小振幅線形，大振幅非線形の準線
形電力増幅器２と、アイソレータ３と、無線周波帯域制
限フィルタ４とを縦続接続し、その出力を合成して送信
出力とする。準線形電力増幅器２は高効率電力増幅と低
消費電力化を果たし、フィルタは隣接チャネル漏洩電力
の低減を果たすように構成した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、第３世代（次世
代）移動通信システムの無線アクセス方式として実用化
されつつあるＷ−ＣＤＭＡ（広帶域またはワイドバンド
ＣＤＭＡ：Code Division Multiple Access ）方式の移
動通信システムにおける基地局及び中継器の送信電力増
幅装置に関し、特に、単独または複数のＲＦチャネルの
線形電力増幅系を合成して高出力電力増幅器を構成する
送信電力増幅装置に関する。
代）移動通信システムの無線アクセス方式として実用化
されつつあるＷ−ＣＤＭＡ（広帶域またはワイドバンド
ＣＤＭＡ：Code Division Multiple Access ）方式の移
動通信システムにおける基地局及び中継器の送信電力増
幅装置に関し、特に、単独または複数のＲＦチャネルの
線形電力増幅系を合成して高出力電力増幅器を構成する
送信電力増幅装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、運用されている第２世代移動通信
システムにおける狭帯域ディジタル変調方式のＴＤＭＡ
などの無線アクセス方式は狭帯域変復調技術を駆使した
ものであり、多周波信号を共通増幅する基地局及び中継
器（又は中継増幅器）の送信電力増幅装置としては、入
力変調波の基本スペクトルを維持し、伝送品質の劣化及
び隣接チャネル漏洩電力を所要値以下に抑圧するように
構成された線形増幅器が用いられている。
システムにおける狭帯域ディジタル変調方式のＴＤＭＡ
などの無線アクセス方式は狭帯域変復調技術を駆使した
ものであり、多周波信号を共通増幅する基地局及び中継
器（又は中継増幅器）の送信電力増幅装置としては、入
力変調波の基本スペクトルを維持し、伝送品質の劣化及
び隣接チャネル漏洩電力を所要値以下に抑圧するように
構成された線形増幅器が用いられている。
【０００３】この狭帯域の多周波信号を増幅する送信電
力増幅器には各種の歪補償技術が適用されている。例え
ば、プリディストーション法やフィードフォワード法に
よる歪補償技術による電力増幅器が広く用いられ、特
に、多周波を共通増幅する線形増幅方式としてＰＤＣ
（Personal Digital Cellular ）（日本）やＡＤＣ（米
国）のディジタルセルラ方式の基地局及び中継器の送信
増幅装置として優れた性能を発揮している。
力増幅器には各種の歪補償技術が適用されている。例え
ば、プリディストーション法やフィードフォワード法に
よる歪補償技術による電力増幅器が広く用いられ、特
に、多周波を共通増幅する線形増幅方式としてＰＤＣ
（Personal Digital Cellular ）（日本）やＡＤＣ（米
国）のディジタルセルラ方式の基地局及び中継器の送信
増幅装置として優れた性能を発揮している。
【０００４】図５はプリディストーションの線形増幅器
の一例を示すブロック図であり、準線形増幅器１２の前
段にプリディストータ１１を設けて３次歪の相殺を図っ
た構成例である。この方式は、系統が単純であり、プリ
ディストータ１１と準線形増幅器１２の非線形特性をう
まく合致させるための工夫がこらされている。ここでい
う準線形増幅器とは、小振幅信号に対しては入出力線形
（直線）増幅器であるが、大振幅信号に対しては非線形
特性による歪特性が許容値を超える増幅器のことであ
る。例えば、増幅器の入出力特性におけるバイアス設定
点によってＢ級動作またはＡＢ級動作を行わせる増幅器
であり、飽和出力レベルに対してある程度の余裕（バッ
クオフ）はあるが、多周波信号を増幅する場合、出力歪
みを許容値以下に抑圧する必要がある。
の一例を示すブロック図であり、準線形増幅器１２の前
段にプリディストータ１１を設けて３次歪の相殺を図っ
た構成例である。この方式は、系統が単純であり、プリ
ディストータ１１と準線形増幅器１２の非線形特性をう
まく合致させるための工夫がこらされている。ここでい
う準線形増幅器とは、小振幅信号に対しては入出力線形
（直線）増幅器であるが、大振幅信号に対しては非線形
特性による歪特性が許容値を超える増幅器のことであ
る。例えば、増幅器の入出力特性におけるバイアス設定
点によってＢ級動作またはＡＢ級動作を行わせる増幅器
であり、飽和出力レベルに対してある程度の余裕（バッ
クオフ）はあるが、多周波信号を増幅する場合、出力歪
みを許容値以下に抑圧する必要がある。
【０００５】図６はフィードフォワード方式の線形増幅
器の一例を示すブロック図であり、方向性結合器（Ｄ
Ｃ）１３と１６の間の主電力増幅器１４と遅延線１５の
ループで歪（誤差）を検出し、方向性結合器１６と１９
の間の誤差増幅器１７と遅延線１８のループで誤差を除
去する構成である。この方式は、ベクトル調整回路（図
示しない）なども付加されており、回路構成が複雑であ
るが信号以外の全ての歪を補償することができ、最適動
作点の調整と安定化が図られている。
器の一例を示すブロック図であり、方向性結合器（Ｄ
Ｃ）１３と１６の間の主電力増幅器１４と遅延線１５の
ループで歪（誤差）を検出し、方向性結合器１６と１９
の間の誤差増幅器１７と遅延線１８のループで誤差を除
去する構成である。この方式は、ベクトル調整回路（図
示しない）なども付加されており、回路構成が複雑であ
るが信号以外の全ての歪を補償することができ、最適動
作点の調整と安定化が図られている。
【０００６】上述のような歪補償増幅器を用いた従来の
中継器には、受信波を一旦中間周波（ＩＦ）に変換して
選択増幅するＩＦ変換形中継器や、受信波を他の周波数
に変換し増幅して送出する異周波変換形中継器は、ある
いは同一周波で中継するブースタ中継器などがある。こ
れらの中継器は、地形や建物などの陰影による不感地
や、地下街，ビル内，トンネル内に設置されており、小
形化と低消費電力化が常に課題となっている。
中継器には、受信波を一旦中間周波（ＩＦ）に変換して
選択増幅するＩＦ変換形中継器や、受信波を他の周波数
に変換し増幅して送出する異周波変換形中継器は、ある
いは同一周波で中継するブースタ中継器などがある。こ
れらの中継器は、地形や建物などの陰影による不感地
や、地下街，ビル内，トンネル内に設置されており、小
形化と低消費電力化が常に課題となっている。
【０００７】現在、第３世代移動通信システムとしてシ
ステム実験を進めている広帯域ＣＤＭＡ方式の各セルに
配置される基地局装置の送受信部の無線特性仕様は、例
えば、２ＧＨｚ帯の送受信周波数で２０ＭＨｚ帯域に４
キャリア（ＲＦチャネル）が配列され、キャリアの周波
数間隔ΔＦは５ＭＨｚである。上記の各ＲＦキャリアの
通過帯域幅（Ｂ）は概略４ＭＨｚ相当であり、占有周波
数帯幅（Ａ）はそれよりやや狭い。そして、送信出力は
システムのサービスに対応して設定され、例えば、２０
Ｗ／キャリア（又はＲＦチャネル）等である。そして、
実際に基地局装置に実装される送受信部のＲＦキャリア
数は、大規模基地局では３〜４キャリア、小規模基地局
では１〜２キャリアが予想される。また、地下街やトン
ネル内などの不感地に配置される中継器は１キャリアで
ある。
ステム実験を進めている広帯域ＣＤＭＡ方式の各セルに
配置される基地局装置の送受信部の無線特性仕様は、例
えば、２ＧＨｚ帯の送受信周波数で２０ＭＨｚ帯域に４
キャリア（ＲＦチャネル）が配列され、キャリアの周波
数間隔ΔＦは５ＭＨｚである。上記の各ＲＦキャリアの
通過帯域幅（Ｂ）は概略４ＭＨｚ相当であり、占有周波
数帯幅（Ａ）はそれよりやや狭い。そして、送信出力は
システムのサービスに対応して設定され、例えば、２０
Ｗ／キャリア（又はＲＦチャネル）等である。そして、
実際に基地局装置に実装される送受信部のＲＦキャリア
数は、大規模基地局では３〜４キャリア、小規模基地局
では１〜２キャリアが予想される。また、地下街やトン
ネル内などの不感地に配置される中継器は１キャリアで
ある。
【０００８】前記のように、現在の狭帯域ディジタルセ
ルラの基地局及び中継器に用いられている歪補償電力増
幅器には、安定性と歪抑圧特性を発揮させるための各種
機能が付加されている。そのため、上記の歪補償電力増
幅器を、第３世代通信システムのＷ−ＣＤＭＡの基地局
及び中継器の比較的大きな電力を対象とした送信電力増
幅器とした場合、ハードウェアの規模が膨張し、寸法，
容積及び消費電力で難点がある。
ルラの基地局及び中継器に用いられている歪補償電力増
幅器には、安定性と歪抑圧特性を発揮させるための各種
機能が付加されている。そのため、上記の歪補償電力増
幅器を、第３世代通信システムのＷ−ＣＤＭＡの基地局
及び中継器の比較的大きな電力を対象とした送信電力増
幅器とした場合、ハードウェアの規模が膨張し、寸法，
容積及び消費電力で難点がある。
【０００９】すなわち、３次歪が小さく、線形性が比較
的良く、且つ、電力効率の優れたＡＢ級動作の準線形増
幅器をＷ−ＣＤＭＡ方式の主電力増幅器として用いる場
合、３０〜５０Ｗ以上の高出力を得るためには、この準
線形増幅器を多段に縦続接続した構成が考えられ、ま
た、線形性を維持して所要出力を得るためには、最終段
の構成は、並列接続やプッシュプル接続による構成、さ
らには、それらを合成する構成が考えられる。
的良く、且つ、電力効率の優れたＡＢ級動作の準線形増
幅器をＷ−ＣＤＭＡ方式の主電力増幅器として用いる場
合、３０〜５０Ｗ以上の高出力を得るためには、この準
線形増幅器を多段に縦続接続した構成が考えられ、ま
た、線形性を維持して所要出力を得るためには、最終段
の構成は、並列接続やプッシュプル接続による構成、さ
らには、それらを合成する構成が考えられる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような準
線形増幅器を多段縦続接続，複合合成した送信電力増幅
装置は、各段で発生する歪成分が総合して出力されるた
め、一般に複雑な非線形特性を示すという問題がある。
例えば、３次相互変調歪（以下ＩＭ３という）成分の入
出力特性が３次傾斜を示さなかったり、非線形特性の周
波数依存性が顕著になったりするなどの欠点がある。
線形増幅器を多段縦続接続，複合合成した送信電力増幅
装置は、各段で発生する歪成分が総合して出力されるた
め、一般に複雑な非線形特性を示すという問題がある。
例えば、３次相互変調歪（以下ＩＭ３という）成分の入
出力特性が３次傾斜を示さなかったり、非線形特性の周
波数依存性が顕著になったりするなどの欠点がある。
【００１１】また、高出力送信電力増幅器として、比較
的効率の高いＡＢ級動作の準線形電力増幅器（以下ＬＰ
Ａという）を用いた場合といえども、歪特性の所望値を
確保する観点から適当なバックオフ余裕が必要となり、
総合の電力効率、即ち付加効率（以下ＰＡＥ：Power Ad
ded Efficiency) が低下し、消費電力が著しく増大す
る、という問題がある。
的効率の高いＡＢ級動作の準線形電力増幅器（以下ＬＰ
Ａという）を用いた場合といえども、歪特性の所望値を
確保する観点から適当なバックオフ余裕が必要となり、
総合の電力効率、即ち付加効率（以下ＰＡＥ：Power Ad
ded Efficiency) が低下し、消費電力が著しく増大す
る、という問題がある。
【００１２】さらに、前記の狭帯域ディジタル方式の多
周波共通増幅器を用いて広帯域ディジタル変調されたＣ
ＤＭＡ波を増幅する場合、隣接キャリアに対する漏洩電
力、即ち、隣接チャネル漏洩電力（ＡＣＰ：Adjacent C
hannel Power、以下、ＡＣＰという）を所要値以下に、
例えば、−５０ｄＢｃ以下に抑圧するためには、歪補償
機能、即ち歪補償増幅器等の消費電力も考慮する必要が
ある。そのため、ＬＰＡ総合のＰＡＥは、主電力準ＬＰ
Ａの値よりさらに低下し、消費電力の増加が余儀なくさ
れ、熱放散ラジュータも大型化する、という問題があ
る。一例として、８００ＭＨｚ帯ＰＤＣ方式の総合効率
は、現在概略１０％前後となっている。
周波共通増幅器を用いて広帯域ディジタル変調されたＣ
ＤＭＡ波を増幅する場合、隣接キャリアに対する漏洩電
力、即ち、隣接チャネル漏洩電力（ＡＣＰ：Adjacent C
hannel Power、以下、ＡＣＰという）を所要値以下に、
例えば、−５０ｄＢｃ以下に抑圧するためには、歪補償
機能、即ち歪補償増幅器等の消費電力も考慮する必要が
ある。そのため、ＬＰＡ総合のＰＡＥは、主電力準ＬＰ
Ａの値よりさらに低下し、消費電力の増加が余儀なくさ
れ、熱放散ラジュータも大型化する、という問題があ
る。一例として、８００ＭＨｚ帯ＰＤＣ方式の総合効率
は、現在概略１０％前後となっている。
【００１３】以上述べたように、Ｗ−ＣＤＭＡ方式の基
地局施設及び中継器にとって、広帯域ディジタル変調波
を入力とするＬＰＡは、高効率化と低消費電力化、そし
て小形化、低コスト化が大きな課題となっている。
地局施設及び中継器にとって、広帯域ディジタル変調波
を入力とするＬＰＡは、高効率化と低消費電力化、そし
て小形化、低コスト化が大きな課題となっている。
【００１４】本発明の目的は、広帯域ディジタル変調さ
れたＣＤＭＡ波を高効率で高電力増幅するとともに、消
費電力を低減し、隣接チャネル漏洩電力を所要値以下に
低減し、消費電力を低減すると共に、小形，低価格の送
信電力増幅装置を提供することにある。
れたＣＤＭＡ波を高効率で高電力増幅するとともに、消
費電力を低減し、隣接チャネル漏洩電力を所要値以下に
低減し、消費電力を低減すると共に、小形，低価格の送
信電力増幅装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明の送信電力増幅装
置は、比較的高効率で動作するＡＢ級またはＢ級等の主
電力増幅器系（準線形増幅器の多段構成）を基本構成と
してＲＦキャリア毎に配置し、それぞれＲＦキャリア毎
に占有周波数帯域を帯域制限するフィルタに接続する。
置は、比較的高効率で動作するＡＢ級またはＢ級等の主
電力増幅器系（準線形増幅器の多段構成）を基本構成と
してＲＦキャリア毎に配置し、それぞれＲＦキャリア毎
に占有周波数帯域を帯域制限するフィルタに接続する。
【００１６】隣接チャネルに落ち込む隣接チャネル漏洩
電力（ＡＣＰ）は、増幅器の動作級による消費電力に反
比例してその値が大きく変動し、主電力増幅器系単独で
は、一般的にシステムの所要規格を満たすことは困難で
ある。また、ＡＣＰを小さくするために、飽和出力レベ
ルを大きくしてその出力バックオフ余裕を十分とる増幅
器では電力効率が著しく低下し消費電力が大きい。そこ
で、本発明では、主電力増幅器系の増幅器としてＡＢ級
やＢ級等の準線形増幅器を用いることにより、ＰＡＥを
飛躍的に上昇し、大幅な消費電力の低減を可能にしたも
のである。
電力（ＡＣＰ）は、増幅器の動作級による消費電力に反
比例してその値が大きく変動し、主電力増幅器系単独で
は、一般的にシステムの所要規格を満たすことは困難で
ある。また、ＡＣＰを小さくするために、飽和出力レベ
ルを大きくしてその出力バックオフ余裕を十分とる増幅
器では電力効率が著しく低下し消費電力が大きい。そこ
で、本発明では、主電力増幅器系の増幅器としてＡＢ級
やＢ級等の準線形増幅器を用いることにより、ＰＡＥを
飛躍的に上昇し、大幅な消費電力の低減を可能にしたも
のである。
【００１７】ＡＢ級やＢ級の増幅器は消費電力が少なく
ＰＡＥが高いが、スペクトラム拡散変調信号などの広帶
域ディジタル変調された信号を入力した場合、隣接チャ
ネル漏洩電力及び次隣接チャネル漏洩電力はその歪特性
からシステムの所要規格を満たすことができないので、
変調波の基本スペクトルの劣化を許容値に収めるように
減衰特性を定めたフィルタ合成部のフィルタにより相隣
接するキャリアに対する漏洩電力を充分減衰させ、無線
周波数帯で充分な帯域制限を実現している。
ＰＡＥが高いが、スペクトラム拡散変調信号などの広帶
域ディジタル変調された信号を入力した場合、隣接チャ
ネル漏洩電力及び次隣接チャネル漏洩電力はその歪特性
からシステムの所要規格を満たすことができないので、
変調波の基本スペクトルの劣化を許容値に収めるように
減衰特性を定めたフィルタ合成部のフィルタにより相隣
接するキャリアに対する漏洩電力を充分減衰させ、無線
周波数帯で充分な帯域制限を実現している。
【００１８】また、フィルタ合成部の各帯域フィルタの
入力端にそれぞれアイソレータを配置し、フィルタ合成
部で合成される各ＲＦキャリアの残留歪漏洩雑音が他の
ＲＦキャリアの電力増幅器へ逆流して干渉を生じないよ
うにしている。
入力端にそれぞれアイソレータを配置し、フィルタ合成
部で合成される各ＲＦキャリアの残留歪漏洩雑音が他の
ＲＦキャリアの電力増幅器へ逆流して干渉を生じないよ
うにしている。
【００１９】以上のように、本発明の送信電力増幅装置
は、各キャリア毎に高効率で動作する準線形の主電力増
幅器系とアイソレータ及び無線周波（ＲＦ）で帯域を制
限するフィルタを設け、その出力を単独又は合成して出
力する構成であることを特徴とする線形電力増幅装置で
ある。
は、各キャリア毎に高効率で動作する準線形の主電力増
幅器系とアイソレータ及び無線周波（ＲＦ）で帯域を制
限するフィルタを設け、その出力を単独又は合成して出
力する構成であることを特徴とする線形電力増幅装置で
ある。
【００２０】
【発明の実施の形態】本発明の基地局用の送信電力増幅
装置の基本的構成は、単独ＲＦキャリアを広帯域ディジ
タル変調する変調器と、その出力を高電力増幅する準線
形主電力増幅器と、ＲＦキャリアの帯域制限機能を有す
る帯域フィルタとを縦続接続したものである。また、中
継器の場合は、単独ＲＦキャリアで、ディジタル変調器
の代わりにＲＦキャリア周波数を変換する周波数変換器
が設けられたものである。
装置の基本的構成は、単独ＲＦキャリアを広帯域ディジ
タル変調する変調器と、その出力を高電力増幅する準線
形主電力増幅器と、ＲＦキャリアの帯域制限機能を有す
る帯域フィルタとを縦続接続したものである。また、中
継器の場合は、単独ＲＦキャリアで、ディジタル変調器
の代わりにＲＦキャリア周波数を変換する周波数変換器
が設けられたものである。
【００２１】以下、基地局用の装置について説明する。
本発明の基地局用の送信電力増幅装置の具体的な構成
は、複数の各ＲＦキャリア毎に、広帯域ディジタル変調
器と、ディジタル変調された送信信号を増幅する準線形
主電力増幅器と、アイソレータと、帯域制限機能を有す
る帯域フィルタとを縦続接続しその出力を合成したもの
である。
本発明の基地局用の送信電力増幅装置の具体的な構成
は、複数の各ＲＦキャリア毎に、広帯域ディジタル変調
器と、ディジタル変調された送信信号を増幅する準線形
主電力増幅器と、アイソレータと、帯域制限機能を有す
る帯域フィルタとを縦続接続しその出力を合成したもの
である。
【００２２】準線形の主電力増幅器は、ＡＢ級又はＢ級
近傍の動作点で動作する基地局線形増幅器の所要変調精
度を有する高効率増幅器である。フィルタ合成部は、複
数（ｎ）個の帯域制限フィルタの出力を合成する構成で
あり、各フィルタの伝送特性はディジタル変調された拡
散変調波のエネルギの９９％以上を通過させる通過帯域
幅を有している。そのために、相隣接するＲＦキャリア
に対する減衰量は、隣接キャリアの通過帯域幅のエッジ
に対し、概略２０ｄＢの減衰を得る減衰特性を持たせて
ある。
近傍の動作点で動作する基地局線形増幅器の所要変調精
度を有する高効率増幅器である。フィルタ合成部は、複
数（ｎ）個の帯域制限フィルタの出力を合成する構成で
あり、各フィルタの伝送特性はディジタル変調された拡
散変調波のエネルギの９９％以上を通過させる通過帯域
幅を有している。そのために、相隣接するＲＦキャリア
に対する減衰量は、隣接キャリアの通過帯域幅のエッジ
に対し、概略２０ｄＢの減衰を得る減衰特性を持たせて
ある。
【００２３】帯域フィルタの入力側に配置したアイソレ
ータは、複数の各キャリアの主電力増幅器に対して、フ
ィルタ合成出力のキャリアが他の帯域に逆流するのを阻
止するものである。各キャリアに対応する各帯域フィル
タの出力は、直接結合又は適当な電気長を有する伝送線
路を介して合成出力される。
ータは、複数の各キャリアの主電力増幅器に対して、フ
ィルタ合成出力のキャリアが他の帯域に逆流するのを阻
止するものである。各キャリアに対応する各帯域フィル
タの出力は、直接結合又は適当な電気長を有する伝送線
路を介して合成出力される。
【００２４】図１は本発明の単一ＲＦキャリアの基地局
用装置の基本構成を示すブロック図である。図におい
て、１は広帯域ディジタル変調器、２は準線形電力増幅
器、４はＲＦ信号の帯域を制限する帯域フィルタであ
る。この特性については後述する。
用装置の基本構成を示すブロック図である。図におい
て、１は広帯域ディジタル変調器、２は準線形電力増幅
器、４はＲＦ信号の帯域を制限する帯域フィルタであ
る。この特性については後述する。
【００２５】図２は本発明の複数キャリアの基地局用装
置の実施例を示すブロック図である。図において、１−
１〜１−ｎは各ＲＦチャネルＣＨ１〜ＣＨｎ対応のディ
ジタル変調器である。２−１〜２−ｎは各ＣＨ対応の準
線形電力増幅器である。３−１〜３−ｎ，４−１〜４−
ｎは、各ＣＨ対応のアイソレータ（ＩＳＯ１〜ＩＳＯ
ｎ）及びフィルタ（Ｆ１〜Ｆｎ）である。５−１〜５−
ｎは、フィルタＦ１〜Ｆｎの出力を合成するための直接
結合線又は適当な電気長を有する結合線路であり、送信
機（１）〜（ｎ）とフィルタ合成部とで無線送信機を構
成する。
置の実施例を示すブロック図である。図において、１−
１〜１−ｎは各ＲＦチャネルＣＨ１〜ＣＨｎ対応のディ
ジタル変調器である。２−１〜２−ｎは各ＣＨ対応の準
線形電力増幅器である。３−１〜３−ｎ，４−１〜４−
ｎは、各ＣＨ対応のアイソレータ（ＩＳＯ１〜ＩＳＯ
ｎ）及びフィルタ（Ｆ１〜Ｆｎ）である。５−１〜５−
ｎは、フィルタＦ１〜Ｆｎの出力を合成するための直接
結合線又は適当な電気長を有する結合線路であり、送信
機（１）〜（ｎ）とフィルタ合成部とで無線送信機を構
成する。
【００２６】図３は本発明の２つのＲＦキャリアの場合
のＲＦ帯域制限を行う帯域フィルタのフィルタ特性の概
要を示す。Ｂは通過帯域幅，Ａは占有周波数帯幅であ
る。隣接キャリアの通過帯域幅Ｂのエッジで約２０ｄＢ
の減衰量を示している。この特性によって、例えば、拡
散変調された送信信号のエネルギの９９％以上を通過さ
せることができ、かつ、隣接チャネル漏洩電力を所望の
値に抑えることができる。
のＲＦ帯域制限を行う帯域フィルタのフィルタ特性の概
要を示す。Ｂは通過帯域幅，Ａは占有周波数帯幅であ
る。隣接キャリアの通過帯域幅Ｂのエッジで約２０ｄＢ
の減衰量を示している。この特性によって、例えば、拡
散変調された送信信号のエネルギの９９％以上を通過さ
せることができ、かつ、隣接チャネル漏洩電力を所望の
値に抑えることができる。
【００２７】図４は本発明を中継器に適用した場合の実
施例を示し、２０は入力キャリア（広帯域変調波）Ｆ１
を他のキャリア、例えば、Ｆ３に変換する周波数変換器
である。本発明による準線形電力増幅器２と帯域フィル
タ４及び結線５は図１の場合と同じである。
施例を示し、２０は入力キャリア（広帯域変調波）Ｆ１
を他のキャリア、例えば、Ｆ３に変換する周波数変換器
である。本発明による準線形電力増幅器２と帯域フィル
タ４及び結線５は図１の場合と同じである。
【００２８】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明を実
施することにより、Ｗ−ＣＤＭＡ方式による第３世代移
動通信システムにおける基地局及び中継器の送信電力増
幅部の所要変調精度が満たされ、且つ、隣接チャネル漏
洩電力，次隣接チャネル漏洩電力の所要値を満足し、総
合電力効率を上げて低消費電力化を実現することがで
き、基地局及び中継器の省電力化，ラジエータ（放熱
器）の縮小化による省スペース化にとって極めて大きい
効果がある。
施することにより、Ｗ−ＣＤＭＡ方式による第３世代移
動通信システムにおける基地局及び中継器の送信電力増
幅部の所要変調精度が満たされ、且つ、隣接チャネル漏
洩電力，次隣接チャネル漏洩電力の所要値を満足し、総
合電力効率を上げて低消費電力化を実現することがで
き、基地局及び中継器の省電力化，ラジエータ（放熱
器）の縮小化による省スペース化にとって極めて大きい
効果がある。
【００２９】本発明の適用による具体的な総合電力効率
は、２ＧＨｚ帯の運用でありながら、８００〜９００Ｍ
Ｈｚ帯の第２世代の狭帯域セルラ方式に用いられている
共通増幅方式と比べ、概略２倍以上となり実用上の効果
は極めて大きい。さらに、このＷ−ＣＤＭＡ方式の実用
化に際しては、セル半径が小さく、分散配置される基地
局及び中継器の数が極めて多くなると見通され、その場
合、本発明による小形化，コストダウンの効果が大き
い。
は、２ＧＨｚ帯の運用でありながら、８００〜９００Ｍ
Ｈｚ帯の第２世代の狭帯域セルラ方式に用いられている
共通増幅方式と比べ、概略２倍以上となり実用上の効果
は極めて大きい。さらに、このＷ−ＣＤＭＡ方式の実用
化に際しては、セル半径が小さく、分散配置される基地
局及び中継器の数が極めて多くなると見通され、その場
合、本発明による小形化，コストダウンの効果が大き
い。
【００３０】また、地方の小規模基地局ではＲＦキャリ
ア数が１〜２キャリアで運用される場合が多いと予想さ
れ、その場合は特に本発明による効果が大きい。単一キ
ャリアの中継器の場合も効果が大きい。
ア数が１〜２キャリアで運用される場合が多いと予想さ
れ、その場合は特に本発明による効果が大きい。単一キ
ャリアの中継器の場合も効果が大きい。
【図１】本発明の基本構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施例を示すブロック図である。
【図３】本発明のフィルタのフィルタ特性例図である。
【図４】本発明を中継器に用いた実施例を示すブロック
図である。
図である。
【図５】従来のプリディストーション線形増幅器のブロ
ック図である。
ック図である。
【図６】従来のフィードフォワード線形増幅器のブロッ
ク図である。
ク図である。
１，１−１〜１−ｎ ディジタル変調器 ２，２−１〜２−ｎ 準線形電力増幅器 ３−１〜３−ｎ アイソレータ（ＩＳＯ） ４，４−１〜４−ｎ 帯域制限フィルタ ５，５−１〜５−ｎ 結合線 １１ プリディストータ １２ 準線形増幅器 １３，１６，１９ 方向性結合器（ＤＣ） １４ 主電力増幅器 １５，１８ 遅延線 １７ 誤差増幅器 ２０ 周波数変換器
フロントページの続き (72)発明者 上野 英克 秋田県南秋田郡天王町天王字鶴沼台43− 224 株式会社国際電気エンジニアリング 内 (72)発明者 高野 三樹男 秋田県南秋田郡天王町天王字鶴沼台43− 224 株式会社国際電気エンジニアリング 内 Ｆターム(参考） 5J069 AA01 AA21 AA41 AA63 AA64 CA36 CA87 CA92 FA20 KA00 KA15 KA44 KA53 KA68 KC04 KC07 MA14 SA14 TA01 TA03 5J091 AA01 AA21 AA41 AA63 AA64 CA36 CA87 CA92 FA20 KA00 KA15 KA44 KA53 KA68 MA14 SA14 TA01 TA03 5J092 AA01 AA21 AA41 AA63 AA64 CA36 CA87 CA92 FA20 KA00 KA15 KA44 KA53 KA68 MA14 SA14 TA01 TA03 5K060 CC04 FF00 HH06 HH11 JJ18 KK03 LL01
Claims (5)
- 【請求項１】 広帯域ＣＤＭＡ方式の移動通信システム
における基地局に設けられ、所定の周波数間隔で周波数
割当された複数のＲＦキャリアをディジタル変調し高電
力増幅して送出する送信電力増幅装置であって、 前記複数のＲＦキャリアのうちの１つのキャリアを広帯
域ディジタル変調するディジタル変調器と、消費電力が
小さく線形特性のやや低いＡＢ級またはＢ級などの電力
増幅器が多段に縦続接続され前記ディジタル変調器の出
力を増幅する準線形電力増幅器と、該準線形電力増幅器
に縦続接続され隣接ＲＦチャネルの通過帯域幅の端にお
いて約２０ｄＢの実効減衰量を有しディジタル変調され
たＲＦキャリアを帯域制限して９９％以上のエネルギを
通過させて出力する帯域フィルタとが備えられ、 前記準線形電力増幅器によって所定の高電力増幅がなさ
れ、前記帯域フィルタによって隣接チャネル漏洩電力が
規定値以下に抑えられるように隣接チャネル漏洩電力を
低減し、総合電力効率をあげて消費電力を低減し、か
つ、小形化とコストダウンを実現したことを特徴とする
送信電力増幅装置。 - 【請求項２】 広帯域ＣＤＭＡ方式の移動通信システム
において用いられる中継器に設けられる送信電力増幅装
置であって、 広帯域ディジタル変調された入力ＲＦキャリアを他のキ
ャリアに周波数変換する周波数変換器と、消費電力が小
さく線形特性のやや低いＡＢ級またはＢ級などの電力増
幅器が多段に縦続接続され前記周波数変換器によって変
換されたキャリアを増幅する準線形電力増幅器と、該準
線形電力増幅器に縦続接続され隣接ＲＦチャネルの通過
帯域幅の端において約２０ｄＢの実効減衰量を有し該増
幅されたキャリアを帯域制限して９９％以上のエネルギ
を通過させて出力する帯域フィルタとが備えられ、 前記準線形電力増幅器によって所定の高電力増幅がなさ
れ、前記帯域フィルタによって隣接チャネル漏洩電力が
規定値以下に抑えられるように隣接チャネル漏洩電力を
低減し、総合電力効率をあげて消費電力を低減し、か
つ、小形化とコストダウンを実現したことを特徴とする
送信電力増幅装置。 - 【請求項３】 広帯域ＣＤＭＡ方式の移動通信システム
における基地局に設けられ、所定の周波数間隔で周波数
割当された複数のＲＦキャリアをディジタル変調し高電
力増幅して送出する送信電力増幅装置であって、 前記複数のＲＦキャリアをそれぞれ広帯域ディジタル変
調する複数のディジタル変調器と、消費電力が小さく線
形特性のやや低いＡＢ級またはＢ級などの電力増幅器が
それぞれ多段に縦続接続され前記複数のディジタル変調
器の出力をそれぞれ増幅する複数の準線形電力増幅器
と、該複数の準線形電力増幅器のそれぞれに縦続接続さ
れ隣接ＲＦキャリアの通過帯域幅の端において約２０ｄ
Ｂの実効減衰量を有しディジタル変調されたＲＦキャリ
アを帯域制限して９９％以上のエネルギを通過させて出
力する複数の帯域フィルタと、該複数の帯域フィルタの
出力を直結あるいは線路導体を介して合成して送信出力
とする合成手段とが備えられ、 前記準線形電力増幅器によって所定の高電力増幅がなさ
れ、前記帯域フィルタによって隣接チャネル漏洩電力が
規定値以下に抑えられるように隣接チャネル漏洩電力を
低減し、総合電力効率をあげて消費電力を低減し、か
つ、小形化とコストダウンを実現したことを特徴とする
送信電力増幅装置。 - 【請求項４】 前記複数の準線形電力増幅器と前記複数
の帯域フィルタとの間にそれぞれアイソレータを設け、
前記帯域フィルタの出力合成手段から互いに他のＲＦチ
ャネルの準線形電力増幅器に逆流する不要信号を抑圧し
各ＲＦチャネル増幅系間のアイソレーション特性をもた
せたことを特徴とする請求項３記載の送信電力増幅装
置。 - 【請求項５】 前記変調，増幅するＲＦキャリアの数は
２以上であることを特徴とする請求項３または４に記載
の送信電力増幅装置。
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| JP2000127296A JP3452865B2 (ja) | 2000-04-27 | 2000-04-27 | 送信電力増幅装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| JP2001308650A true JP2001308650A (ja) | 2001-11-02 |
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| US8334722B2 (en) | 2007-06-28 | 2012-12-18 | Parkervision, Inc. | Systems and methods of RF power transmission, modulation and amplification |
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| US8461924B2 (en) | 2007-06-19 | 2013-06-11 | Parkervision, Inc. | Systems and methods of RF power transmission, modulation, and amplification, including embodiments for controlling a transimpedance node |
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| US9608677B2 (en) | 2005-10-24 | 2017-03-28 | Parker Vision, Inc | Systems and methods of RF power transmission, modulation, and amplification |
| US10278131B2 (en) | 2013-09-17 | 2019-04-30 | Parkervision, Inc. | Method, apparatus and system for rendering an information bearing function of time |
-
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- 2000-04-27 JP JP2000127296A patent/JP3452865B2/ja not_active Expired - Fee Related
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