JP2002050934A - Feed forward amplifier - Google Patents

Feed forward amplifier

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JP2002050934A
JP2002050934A JP2000235243A JP2000235243A JP2002050934A JP 2002050934 A JP2002050934 A JP 2002050934A JP 2000235243 A JP2000235243 A JP 2000235243A JP 2000235243 A JP2000235243 A JP 2000235243A JP 2002050934 A JP2002050934 A JP 2002050934A
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Japan
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distortion
amplifier
component
main
signal
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Application number
JP2000235243A
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Japanese (ja)
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Hiroki Sato
広樹 佐藤
Fumito Tomaru
史人 都丸
Takuya Takahashi
卓也 高橋
Hiroshi Kishida
浩 岸田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Hitachi Kokusai Electric Inc
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Kokusai Electric Inc
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a feed forward amplifier which allows an excessive spurious generation to be suppressed, until control of distortion extraction is converged, without making the output of an error amplifier high power. SOLUTION: An amplitude limiter which limits the amplitude of the distortion component inputted to a loop for eliminating the distortion is provided in the front stage of the error amplifier.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、無線通信システム
や有線通信システムに用いて好適な電力増幅器に係り、
特に歪抽出と歪除去の2種類のループを有するフィード
フォワード増幅器に関する。
The present invention relates to a power amplifier suitable for use in a wireless communication system or a wired communication system.
In particular, the present invention relates to a feedforward amplifier having two types of loops, distortion extraction and distortion removal.

【0002】[0002]

【従来の技術】フィードフォワード増幅器は、主信号成
分の相殺によって増幅器の出力信号から歪成分のみを取
り出す歪抽出ループと、取り出した歪成分を増幅した後
に歪成分の相殺によって上記増幅器の出力信号を主信号
成分のみにする歪除去ループの2種類の信号相殺ループ
により構成される。
2. Description of the Related Art A feedforward amplifier includes a distortion extraction loop for extracting only a distortion component from an output signal of an amplifier by canceling a main signal component, and amplifying the extracted distortion component and then canceling the output signal of the amplifier by canceling the distortion component. It is composed of two types of signal cancellation loops of a distortion removal loop that uses only the main signal component.

【0003】そのような従来の増幅器(例えば特開平1
−198809号公報参照)の一般的な構成の例を図7
に示す。入力端子1から歪抽出ループ25に入力された
信号は電力分配器2で二分され、一方が可変減衰器3及
び移相器4を介して主増幅器5に入力され、他方が遅延
器7に入力される。主増幅器5への信号は所要の電力ま
で増幅されるが、主増幅器5がその非線形性によって歪
を発生するため、主増幅器5の出力信号には主信号成分
の他に歪成分が含まれる。そのような主増幅器5の出力
信号の様子を図8aに示す。図の横軸は周波数、縦軸は
相対電力、Mは主信号成分、Dは歪成分を表す。出力信
号はM+Dである。
[0003] Such a conventional amplifier (for example, Japanese Unexamined Patent Publication No.
FIG. 7 shows an example of the general configuration of
Shown in The signal input from the input terminal 1 to the distortion extraction loop 25 is split into two by the power divider 2, one of which is input to the main amplifier 5 via the variable attenuator 3 and the phase shifter 4, and the other is input to the delay device 7. Is done. The signal to the main amplifier 5 is amplified to a required power. However, since the main amplifier 5 generates distortion due to its non-linearity, the output signal of the main amplifier 5 includes a distortion component in addition to the main signal component. FIG. 8A shows the state of the output signal of the main amplifier 5. In the figure, the horizontal axis represents frequency, the vertical axis represents relative power, M represents a main signal component, and D represents a distortion component. The output signal is M + D.

【0004】一方、遅延器7は歪発生を起こす素子を持
たないので、主信号成分Mのみが出力される(図8b参
照)。加算器8において主増幅器5の出力信号M+Dと
遅延器7の出力する主信号成分Mが互いに逆位相で加算
されることによって主信号成分Mが相殺され、歪成分D
が抽出される(図8c参照)。
On the other hand, since the delay device 7 has no element causing distortion, only the main signal component M is output (see FIG. 8B). In the adder 8, the output signal M + D of the main amplifier 5 and the main signal component M output from the delay unit 7 are added in opposite phases, so that the main signal component M is canceled and the distortion component D
Is extracted (see FIG. 8C).

【0005】歪成分は電力分配器12によって二分さ
れ、一方がレベル検出器18に与えられ、他方が歪除去
ループ26へ送られる歪成分となる。制御部16は、レ
ベル検出器18の出力が最小となるように、即ち加算器
8で主信号成分の相殺が達成されるように可変減衰器3
及び移相器4を制御する。なお、可変減衰器3及び移相
器4を遅延器7側に置く例もあるが、効果は同じであ
る。
The distortion component is divided into two by the power divider 12, one of which is supplied to the level detector 18, and the other is a distortion component sent to the distortion removal loop 26. The control unit 16 controls the variable attenuator 3 so that the output of the level detector 18 is minimized, that is, the main signal component is canceled by the adder 8.
And the phase shifter 4. There is an example in which the variable attenuator 3 and the phase shifter 4 are arranged on the delay unit 7 side, but the effect is the same.

【0006】歪除去ループ26に入力された歪成分は、
可変減衰器13及び移相器14を介して誤差増幅器15
に入力されて増幅される。加算器10は、遅延器9を経
た主増幅器5の出力信号M+Dと誤差増幅器15の出力
信号(歪成分D)を互いに逆位相で加算して、歪成分D
を相殺する。これによって加算器10からは、図8dに
示すように歪成分Dが除去された主信号成分Mが出力さ
れる。
The distortion component input to the distortion removal loop 26 is
Error amplifier 15 via variable attenuator 13 and phase shifter 14
And is amplified. The adder 10 adds the output signal M + D of the main amplifier 5 that has passed through the delay unit 9 and the output signal (distortion component D) of the error amplifier 15 in opposite phases to each other to obtain a distortion component D
Offset. As a result, the main signal component M from which the distortion component D has been removed is output from the adder 10 as shown in FIG. 8D.

【0007】加算器10の出力信号は、電力分配器11
で二分され、一方が歪検出器19に送られ、他方が出力
端子20に送られる。制御部17は、歪検出器19の出
力が最小となるように、即ち加算器10で歪成分の相殺
が達成されるように可変減衰器13及び移相器14を制
御する。
[0007] The output signal of the adder 10 is
, One is sent to the distortion detector 19, and the other is sent to the output terminal 20. The control unit 17 controls the variable attenuator 13 and the phase shifter 14 so that the output of the distortion detector 19 is minimized, that is, the adder 10 achieves the cancellation of the distortion component.

【0008】上記の2系統の相殺制御を同時に行なうこ
とで、フィードフォワード増幅器は最適動作条件を備え
たフィードフォワード型線形補償電力増幅器となる。
By simultaneously performing the two systems of cancellation control, the feedforward amplifier becomes a feedforward type linear compensation power amplifier having optimum operating conditions.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】前述した従来例では、
歪抽出ループ25において歪抽出の制御が始まって収束
するまでの間は、相殺が不十分であるため歪抽出ループ
25の出力に歪成分だけでなく主信号成分が含まれるこ
ととなる。その間、誤差増幅器15には大きな信号が入
力されることとなり、それによって誤差増幅器15が歪
み、新たな歪信号が出力端子20から出力される。
In the above-mentioned conventional example,
Until the convergence of the distortion extraction control from the start of the distortion extraction loop 25 to the convergence, the cancellation is insufficient, so that not only the distortion component but also the main signal component is included in the output of the distortion extraction loop 25. During this time, a large signal is input to the error amplifier 15, thereby distorting the error amplifier 15, and a new distortion signal is output from the output terminal 20.

【0010】新たな歪信号は、スプリアスとして送信機
外例えばアンテナに放出されるが、新たな歪信号の発生
は特に好ましくないためその発生を抑えるように最大出
力電力の高い誤差増幅器を使用せざるを得なくなり、消
費電力が増大するという不都合が起こる。また、歪み抽
出が完了するまでの間は、誤差増幅器へ過入な信号が入
力されるため、場合によっては誤差増幅器が破損すると
いう問題が起こる。更に、送信機外へ放出されるスプリ
アスは、外部への妨害波となる。
[0010] The new distortion signal is emitted as spurious signals outside the transmitter, for example, to the antenna. However, since the generation of the new distortion signal is particularly undesirable, an error amplifier having a high maximum output power must be used to suppress the generation. And the power consumption increases. Until the distortion extraction is completed, an excessive signal is input to the error amplifier, which may cause a problem that the error amplifier may be damaged. Further, spurious components emitted outside the transmitter become disturbance waves to the outside.

【0011】本発明の目的は、誤差増幅器を高出力電力
化することなく、歪抽出の制御が収束するまでの間に過
大なスプリアスが発生するのを抑圧するようにしたフィ
ードフォワード増幅器を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a feedforward amplifier which suppresses generation of excessive spurious until control of distortion extraction converges without increasing output power of the error amplifier. It is in.

【0012】[0012]

【発明を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明のフィードフォワード増幅器は、歪除去ループ
に入力される歪成分の振幅を制限する振幅制限器を誤差
増幅器の前段に備えることを特徴とする。誤差増幅器の
入力振幅が制限されるため、歪抽出の制御が収束するま
でに放出されるスプリアスを抑圧することができると共
に、誤差増幅器の高出力電力化を避けることができ、そ
の消費電力の増大を防ぐことができる。また、入力振幅
が制限されることによって誤差増幅器の破損を防止する
ことができる。上記の振幅制限器は、例えばリミッタア
ンプによって実現することができる。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a feed-forward amplifier including an amplitude limiter for limiting the amplitude of a distortion component input to a distortion removal loop, at a stage preceding the error amplifier. Features. Since the input amplitude of the error amplifier is limited, it is possible to suppress the spurious emitted before the control of the distortion extraction converges, and it is possible to avoid increasing the output power of the error amplifier, thereby increasing the power consumption. Can be prevented. In addition, the limitation of the input amplitude can prevent the error amplifier from being damaged. The above-described amplitude limiter can be realized by, for example, a limiter amplifier.

【0013】上記目的は、その他に、誤差増幅器の前に
配置される可変減衰器を歪抽出ループにおけるレベル検
出結果に従って減衰量が変わる可変減衰器とすることに
よっても達成することができる。
The above object can also be achieved by using a variable attenuator arranged before the error amplifier as a variable attenuator whose attenuation changes according to the level detection result in the distortion extraction loop.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るフィードフォ
ワード増幅器を図面に示した発明の実施の形態を参照し
て更に詳細に説明する。なお、図1、図4及び図5にお
ける同一の記号は同一物又は類似物を表示するものとす
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a feedforward amplifier according to the present invention will be described in more detail with reference to embodiments of the present invention shown in the drawings. It should be noted that the same symbols in FIGS. 1, 4, and 5 indicate the same or similar objects.

【0015】誤差増幅器の前段に設ける振幅制限器とし
てリミッタアンプを用いた発明の実施の形態を図1に示
す。図1において、歪抽出ループ25は、入力端子1に
入力される信号を二分する電力分配器2と、電力分配器
2が出力する一方の信号を可変減衰器3及び移相器4を
介して入力して増幅する主増幅器5と、主増幅器5の出
力信号を二分する電力分配器6と、電力分配器6が出力
する一方の出力信号と遅延器7を経た電力分配器2が出
力する他方の信号とを入力する加算器8とによって構成
される。
FIG. 1 shows an embodiment of the invention in which a limiter amplifier is used as an amplitude limiter provided in a stage preceding the error amplifier. In FIG. 1, a distortion extraction loop 25 includes a power divider 2 that bisects a signal input to an input terminal 1, and one signal output by the power divider 2 via a variable attenuator 3 and a phase shifter 4. A main amplifier 5 for inputting and amplifying, a power divider 6 for dividing an output signal of the main amplifier 5 into two, and one output signal output from the power divider 6 and the other output from the power divider 2 via a delay unit 7 And an adder 8 for inputting the above signal.

【0016】歪検出の制御系は、加算器8の出力信号
(加算結果)を二分する電力分配器12と、電力分配器
12が出力する一方の出力信号のレベルを検出するレベ
ル検出器18と、レベル検出器18のレベル検出結果を
入力して可変減衰器3及び移相器4を制御する制御部1
6とによって構成される。
The control system for distortion detection includes a power divider 12 for dividing the output signal (addition result) of the adder 8 into two parts, a level detector 18 for detecting the level of one output signal output from the power divider 12, and the like. And a control unit 1 for receiving the level detection result of the level detector 18 and controlling the variable attenuator 3 and the phase shifter 4
And 6.

【0017】上記の2構成において加算器8は、主増幅
器5の出力信号から主信号成分を相殺によって除去し、
加算結果である歪成分を出力する。このとき制御部16
は、レベル検出器18のレベル検出結果が最小になるよ
うに、即ち主信号成分の相殺が達成されるように可変減
衰器3及び移相器4を制御する。そして、電力分配器2
が出力する他方が歪除去ループ26へ入力される歪成分
となる。
In the above two configurations, the adder 8 removes the main signal component from the output signal of the main amplifier 5 by canceling,
Output the distortion component as the addition result. At this time, the control unit 16
Controls the variable attenuator 3 and the phase shifter 4 so that the level detection result of the level detector 18 is minimized, that is, the cancellation of the main signal component is achieved. And the power distributor 2
Is the distortion component input to the distortion removal loop 26.

【0018】更に図1において、歪除去ループ26は、
歪成分を入力するリミッタアンプ21と、リミッタアン
プ21の出力信号を可変減衰器13及び移相器14を介
して入力して増幅する誤差増幅器15と、誤差増幅器1
5の出力信号と遅延器9を経た電力分配器6が出力する
他方の出力信号を入力する加算器10とによって構成さ
れる。
Further, in FIG. 1, the distortion removal loop 26
A limiter amplifier 21 for inputting a distortion component, an error amplifier 15 for inputting and amplifying an output signal of the limiter amplifier 21 via a variable attenuator 13 and a phase shifter 14, and an error amplifier 1
5 and an adder 10 to which the other output signal output from the power divider 6 via the delay unit 9 is input.

【0019】歪除去の制御系は、加算器10の出力信号
(加算結果)を二分する電力分配器11と、電力分配器
11が出力する一方の出力信号の内の歪成分を検出する
歪検出器19と、歪検出器19の歪検出結果を入力して
可変減衰器13及び移相器14を制御する制御部17と
によって構成される。
The control system for removing distortion includes a power divider 11 for dividing the output signal (addition result) of the adder 10 into two, and a distortion detector for detecting a distortion component in one of the output signals output from the power divider 11. And a control unit 17 that receives the distortion detection result of the distortion detector 19 and controls the variable attenuator 13 and the phase shifter 14.

【0020】以上の2構成において加算器10は、主増
幅器5の出力信号から歪成分を相殺によって除去し、加
算結果として歪成分を除去した主信号成分を出力する。
このとき制御部17は、歪検出器19の検出結果が最小
になるように、即ち歪成分の相殺が達成されるように可
変減衰器13及び移相器14を制御する。そして、電力
分配器2が出力する他方の主信号成分が出力端子20へ
出力される。
In the above two configurations, the adder 10 removes the distortion component from the output signal of the main amplifier 5 by canceling, and outputs a main signal component from which the distortion component has been removed as an addition result.
At this time, the control unit 17 controls the variable attenuator 13 and the phase shifter 14 so that the detection result of the distortion detector 19 is minimized, that is, the cancellation of the distortion component is achieved. Then, the other main signal component output from power divider 2 is output to output terminal 20.

【0021】さて、歪抽出ループ25が動作を開始して
歪抽出の制御が収束するまでの間、主信号成分の相殺が
不十分であるため、加算器8の加算結果に歪成分に相殺
しきれずに残る主信号成分が加わり、加算結果の振幅が
増大することとなる。リミッタアンプ21は、この増大
した振幅を制限するように動作する。
Since the main signal component is not sufficiently canceled until the distortion extraction control converges after the operation of the distortion extraction loop 25 starts, the addition result of the adder 8 cancels out the distortion component. The remaining main signal component is added, and the amplitude of the addition result increases. The limiter amplifier 21 operates to limit the increased amplitude.

【0022】ここで、リミッタアンプ21の構成の例を
図2に示す。アンプ30に接続した抵抗R1に互いに極
性が反対のダイオードD1,D2がそれぞれ電源V1,
V2を介して接続される。電源V1,V2は、互いに極
性が反対であるが、電圧値が同一である。アンプ30の
出力信号の振幅がこの電圧値を越えると、ダイオードD
1,D2のいずれかが導通状態になり、出力信号の振幅
が電源V1,V2の電圧値以上にならないように制限さ
れる。
Here, an example of the configuration of the limiter amplifier 21 is shown in FIG. Diodes D1 and D2 having opposite polarities are respectively connected to a power supply V1 and a resistor R1 connected to the resistor R1 connected to the amplifier 30.
Connected via V2. The power sources V1 and V2 have opposite polarities, but have the same voltage value. When the amplitude of the output signal of the amplifier 30 exceeds this voltage value, the diode D
Either one of D1 and D2 becomes conductive and the amplitude of the output signal is limited so as not to exceed the voltage values of the power supplies V1 and V2.

【0023】このようなリミッタアンプ21の入力端子
31から出力端子32への信号の伝送特性を図3に示
す。図3の横軸は入力振幅Pin、縦軸は出力振幅Pout
を示し、出力振幅が上記の電圧値による振幅Pmaxに制
限される。
FIG. 3 shows transmission characteristics of a signal from the input terminal 31 to the output terminal 32 of the limiter amplifier 21. The horizontal axis in FIG. 3 is the input amplitude Pin, and the vertical axis is the output amplitude Pout.
And the output amplitude is limited to the amplitude Pmax based on the above voltage value.

【0024】なお、本発明で使用する振幅制限器は、上
記のリミッタアンプに限るものではなく、例えばアンプ
の帰還回路にダイオードを用いた回路や図2のアンプ3
0を省略した回路等の振幅制限機能を持つ回路を採用す
ることができる。
The amplitude limiter used in the present invention is not limited to the above-mentioned limiter amplifier. For example, a circuit using a diode as a feedback circuit of the amplifier or the amplifier 3 shown in FIG.
A circuit having an amplitude limiting function such as a circuit in which 0 is omitted can be adopted.

【0025】本発明の実施の形態により、誤差増幅器1
5の入力振幅が制限されるため、歪抽出の制御が収束す
るまでに出力端子20から放出されるスプリアスを抑圧
することができ、また、誤差増幅器15の破損を防止す
ると共にその消費電力を低減することができる。
According to the embodiment of the present invention, the error amplifier 1
5, the spurious emitted from the output terminal 20 can be suppressed before the control of the distortion extraction converges, and the error amplifier 15 is prevented from being damaged and its power consumption is reduced. can do.

【0026】次に、リミッタアンプ12を用いずに、歪
抽出の制御が収束するまでの間、可変減衰器13の減衰
量を増大させておく発明の実施の形態を図4に示す。図
4において、可変減衰器13は、制御部17からの制御
を受ける他、制御部16からも制御を受ける可変減衰器
である。
FIG. 4 shows an embodiment of the invention in which the amount of attenuation of the variable attenuator 13 is increased without using the limiter amplifier 12 until the control of distortion extraction converges. In FIG. 4, a variable attenuator 13 is a variable attenuator that receives control from the control unit 17 and also receives control from the control unit 16.

【0027】ここで、レベル検出器18によって検出さ
れるレベルに応じて可変減衰器13を制御する制御部1
6の動作について説明する。初期状態では、可変減衰器
13の減衰量が大きく設定されている。フィードフォワ
ード増幅器の電源投入後、レベル検出器18によって検
出されるレベルが規定レベル以下になってから、つまり
歪抽出ループ25における歪抽出の制御が完了に近くな
ってから、制御部16は、可変減衰器13の減衰量を小
さくしていき、歪抽出制御が完了した段階で可変減衰器
13が制御部17のみから制御を受けるようにする。
Here, the controller 1 controls the variable attenuator 13 in accordance with the level detected by the level detector 18.
The operation of No. 6 will be described. In the initial state, the attenuation of the variable attenuator 13 is set to be large. After the power of the feedforward amplifier is turned on, after the level detected by the level detector 18 becomes equal to or lower than a specified level, that is, after the control of the distortion extraction in the distortion extraction loop 25 is almost completed, the control unit 16 changes the variable state. The attenuation of the attenuator 13 is reduced, and the variable attenuator 13 is controlled by the control unit 17 only when the distortion extraction control is completed.

【0028】なお、可変減衰器13、レベル検出器18
及び制御部16以外の本発明の実施の形態の各部は図1
に示したのと同一であるので、説明を省略する。本発明
の実施の形態においても、歪抽出制御が収束するまでの
間、誤差増幅器15の入力振幅が効果的に制限される。
The variable attenuator 13 and the level detector 18
Each part of the embodiment of the present invention other than the control unit 16 and FIG.
Since they are the same as those shown in FIG. Also in the embodiment of the present invention, the input amplitude of the error amplifier 15 is effectively limited until the distortion extraction control converges.

【0029】ところで、以上は、歪抽出の制御が収束す
るまでの短い時間でのスプリアスの放出及び誤差増幅器
15の不都合を問題としたものであるが、制御部16の
故障によって動作が不良となった場合は、定常的にスプ
リアスの放出が続くこととなり、深刻な事態を招くこと
となる。更に、制御部17の故障によって動作が不良と
なった場合は、歪除去が行なわれず、歪成分が大きなス
プリアスとなって外部に放出される不都合が起こる。
In the above, the spurious emission in a short time until the control of the distortion extraction converges and the inconvenience of the error amplifier 15 has been a problem. In this case, the spurious emission is constantly continued, which causes a serious situation. Further, when the operation becomes defective due to the failure of the control unit 17, the distortion is not removed, and the distortion component becomes large spurious and is disadvantageously discharged to the outside.

【0030】そのようなスプリアス放出の持続を防止す
るようにした発明の実施の形態を図5に示す。図5にお
いて、22は制御部16と構成が同じ予備制御部、23
は制御部17と構成が同じ予備制御部である。制御部1
6と予備制御部22のそれぞれの入出力側にレベル検出
器18によって制御されるスイッチ50,51が接続さ
れており、これらのスイッチの動作により、どちらか一
方の制御部が選択されてレベル検出器18に接続され
る。また、制御部17と予備制御部23のそれぞれの入
出力側に歪検出器19によって制御されるスイッチ5
2,53が接続されており、これらのスイッチの動作に
より、どちらか一方の制御部が選択されて歪検出器19
に接続される。
FIG. 5 shows an embodiment of the invention in which such spurious emission is prevented from continuing. In FIG. 5, reference numeral 22 denotes a preliminary control unit having the same configuration as the control unit 16;
Is a preliminary control unit having the same configuration as the control unit 17. Control unit 1
The switches 50 and 51 controlled by the level detector 18 are connected to the input and output sides of the control unit 6 and the spare control unit 22, respectively. By operation of these switches, one of the control units is selected and the level detection is performed. Connected to the vessel 18. A switch 5 controlled by a distortion detector 19 is provided on each input / output side of the control unit 17 and the preliminary control unit 23.
2 and 53 are connected, and the operation of these switches selects one of the control units and causes the distortion detector 19 to operate.
Connected to.

【0031】本発明の実施の形態のその他の構成は、図
1に示した構成においてリミッタアンプ21を省いた場
合と同じであり、その説明を省略する。本発明の実施の
形態の動作について説明する。歪抽出ループ25により
抽出された信号をレベル検出器18が検出する際、歪抽
出制御が収束する時間に比べて長い時間が経過しても、
そのレベルが規定値以下にならない場合、レベル検出器
18は、制御部16が故障していると判断し、制御部1
6に接続していたスイッチ50,51を予備制御部22
への接続に切り換える。同様に、歪除去ループ26の出
力する信号の歪成分を歪検出器19が検出する際、歪成
分のレベルが規定以下にならない場合、歪検出器19
は、制御部17が故障していると判断し、制御部17に
接続していたスイッチ52,53を予備制御部23への
接続に切り換える。
Other configurations of the embodiment of the present invention are the same as those in the case where the limiter amplifier 21 is omitted in the configuration shown in FIG. 1, and a description thereof will be omitted. The operation of the embodiment of the present invention will be described. When the level detector 18 detects the signal extracted by the distortion extraction loop 25, even if a long time has elapsed compared to the time when the distortion extraction control converges,
If the level does not fall below the specified value, the level detector 18 determines that the control unit 16 has failed, and the control unit 1
The switches 50 and 51 connected to the
Switch to connection to. Similarly, when the distortion detector 19 detects the distortion component of the signal output from the distortion removal loop 26, if the level of the distortion component does not fall below the specified level, the distortion detector 19
Determines that the control unit 17 has failed, and switches the switches 52 and 53 connected to the control unit 17 to the connection to the spare control unit 23.

【0032】なお、本発明の実施の形態の予備制御部2
2,23は、リミッタアンプ21を有する図1の構成の
フィードフォワード増幅器に設置することが可能であ
り、更に、図4の構成の場合もその制御器16,17に
対応する予備制御器を設けることが可能であり、いずれ
も同様の効果を得ることができる。
The preliminary control unit 2 according to the embodiment of the present invention
2 and 23 can be installed in the feedforward amplifier having the configuration of FIG. 1 having the limiter amplifier 21. In the case of the configuration of FIG. 4 as well, a spare controller corresponding to the controllers 16 and 17 is provided. It is possible to obtain the same effect in each case.

【0033】次に、アンテナに高周波電力を供給する電
力増幅器として、上述のフィードオフォワード増幅器を
用いた送信装置の発明の実施の形態の例を図6に示す。
送信装置は、入力端子61からの入力データに変調を施
す変調器64、変調器64の出力する変調波に周波数変
換を施すミキサ65、ミキサ65に搬送波を供給する局
部発信器66、ミキサ65の出力する変調波の周波数帯
域を制限するバンドパスフィルタ67及びバンドパスフ
ィルタ67の変調波を増幅してアンテナ29に高周波電
力を供給するフィードフォワード増幅器28によって構
成される。
Next, FIG. 6 shows an example of an embodiment of the invention of a transmitting apparatus using the above-mentioned feed-forward amplifier as a power amplifier for supplying high-frequency power to an antenna.
The transmitting device includes a modulator 64 that modulates input data from an input terminal 61, a mixer 65 that performs frequency conversion on a modulated wave output from the modulator 64, a local oscillator 66 that supplies a carrier to the mixer 65, and a mixer 65. The bandpass filter 67 limits the frequency band of the output modulated wave, and the feedforward amplifier 28 amplifies the modulated wave of the bandpass filter 67 and supplies the antenna 29 with high-frequency power.

【0034】以下、送信装置の信号生成過程について説
明する。入力端子1からのシリアルの入力データは、変
調器64によってシリアル・パラレル変換されてから多
値化され、更に直交変調を受けて例えば16QAM(Qua
drature Amplitude Modulation)変調波となる。変調器
64により出力された変調波は、ミキサ25で、局部発
信器26からの搬送波によって無線周波数帯へ周波数変
換される。周波数変換された変調波は、バンドパスフィ
ルタ27を通すことにより不要の高調波が除去される。
バンドパスフィルタ27が出力する変調波は、フィード
フォワード増幅器28で所定の送信電力まで増幅され、
アンテナ29により送出される。
Hereinafter, the signal generation process of the transmitting apparatus will be described. The serial input data from the input terminal 1 is subjected to serial / parallel conversion by the modulator 64, then converted to multi-valued data, and further subjected to quadrature modulation to receive, for example, 16QAM (Qua
drature Amplitude Modulation). The modulated wave output from the modulator 64 is frequency-converted by the mixer 25 into a radio frequency band by a carrier from the local oscillator 26. Unnecessary harmonics are removed from the frequency-converted modulated wave by passing through the band-pass filter 27.
The modulated wave output from the bandpass filter 27 is amplified to a predetermined transmission power by a feedforward amplifier 28,
Transmitted by the antenna 29.

【0035】ここで、フィードフォワード増幅器28
は、前述した増幅器であるので、歪除去の制御が収束す
るまでの誤差増幅器15に対する過入力が回避され、そ
れによってアンテナ29より放出されるスプリアスが抑
圧される。また、誤差増幅器15の破損が防止されるの
で、信頼性の高い送信装置を実現することができる。
Here, the feedforward amplifier 28
Is an amplifier described above, so that excessive input to the error amplifier 15 until the control of distortion removal converges is avoided, thereby suppressing spurious emission from the antenna 29. Further, since the damage of the error amplifier 15 is prevented, a highly reliable transmission device can be realized.

【0036】[0036]

【発明の効果】本発明によれば、誤差増幅器の入力振幅
が制限されるため、歪抽出の制御が収束するまでの時間
に放出されるスプリアスを抑圧し、かつ、誤差増幅器の
破損を防止すると共にその消費電力を低減することが可
能なフィードフォワード増幅器を実現することができ
る。また、そのようなフィードフォワード増幅器を採用
することにより、信頼性の高い送信装置を実現すること
ができる。
According to the present invention, since the input amplitude of the error amplifier is limited, the spurious emitted during the time until the control of the distortion extraction converges is suppressed, and the error amplifier is prevented from being damaged. In addition, it is possible to realize a feedforward amplifier capable of reducing its power consumption. Also, by employing such a feedforward amplifier, a highly reliable transmission device can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係るフィードフォワード増幅器の発明
の実施の形態を説明するため回路構成図。
FIG. 1 is a circuit configuration diagram for explaining an embodiment of a feedforward amplifier according to the present invention;

【図2】図1に示したフィードフォワード増幅器に用い
るリミッタアンプの例を説明するための回路図。
FIG. 2 is a circuit diagram for explaining an example of a limiter amplifier used for the feedforward amplifier shown in FIG.

【図3】リミッタアンプの入出力特性を示す図。FIG. 3 is a diagram showing input / output characteristics of a limiter amplifier.

【図4】本発明のフィードフォワード増幅器の別の発明
の実施の形態を説明するため回路構成図。
FIG. 4 is a circuit diagram for explaining another embodiment of the feedforward amplifier of the present invention.

【図5】本発明のフィードフォワード増幅器の更に別の
発明の実施の形態を説明するため回路構成図。
FIG. 5 is a circuit configuration diagram for explaining still another embodiment of the feedforward amplifier of the present invention.

【図6】本発明のフィードフォワード増幅器を用いた送
信装置を説明するための回路構成図。
FIG. 6 is a circuit configuration diagram for explaining a transmission device using the feedforward amplifier of the present invention.

【図7】従来のフィードフォワード増幅器の例を説明す
るための回路構成図。
FIG. 7 is a circuit configuration diagram for explaining an example of a conventional feedforward amplifier.

【図8】歪抽出ループ及び歪除去ループの動作を説明す
るための図。
FIG. 8 is a diagram for explaining the operation of a distortion extraction loop and a distortion removal loop.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…入力端子、2,6,11,12…電力分配器、3,
13…可変減衰器、4,14…移相器、5:主増幅器、
7,9:遅延器、8,10…加算器、15…誤差増幅
器、16,17…制御部、18…レベル検出器、19…
歪検出器、20…出力端子、21…リミッタアンプ。
1: input terminal, 2, 6, 11, 12 ... power distributor, 3,
13: variable attenuator, 4, 14: phase shifter, 5: main amplifier,
7, 9: delay device, 8, 10 adder, 15 error amplifier, 16, 17 control unit, 18 level detector, 19 ...
Distortion detector, 20 ... output terminal, 21 ... limiter amplifier.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 都丸 史人 東京都小平市御幸町32番地 日立電子株式 会社開発研究所内 (72)発明者 高橋 卓也 東京都小平市御幸町32番地 日立電子株式 会社開発研究所内 (72)発明者 岸田 浩 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 Fターム(参考) 5J030 CB01 CB03 CB08 CC01 CC05 5J090 AA01 AA41 AA51 CA21 CA27 CA36 CA56 FA01 FA18 GN02 GN05 GN07 HA19 HA25 HA38 HN03 HN11 HN15 KA00 KA15 KA16 KA20 KA23 KA26 KA32 KA44 KA53 MA14 SA14 TA01 TA02 TA03 5J091 AA01 AA41 AA51 CA21 CA27 CA36 CA56 FA01 FA18 HA19 HA25 HA38 KA00 KA15 KA16 KA20 KA23 KA26 KA32 KA44 KA53 MA14 SA14 TA01 TA02 TA03 5J092 AA01 AA41 AA51 CA21 CA27 CA36 CA56 FA01 FA18 HA19 HA25 HA38 KA00 KA15 KA16 KA20 KA23 KA26 KA32 KA44 KA53 MA14 SA14 TA01 TA02 TA03  ──────────────────────────────────────────────────の Continuing on the front page (72) Inventor Fumito Tomaru 32nd Miyukicho, Kodaira-shi, Tokyo Hitachi Electronics Co., Ltd. (72) Takuya Takahashi 32nd Miyukicho, Kodaira-shi, Tokyo Hitachi Electronics Co., Ltd. Within the Development Laboratory (72) Inventor Hiroshi Kishida 1-280, Higashi-Koigakubo, Kokubunji-shi, Tokyo F-term within the Central Research Laboratory, Hitachi, Ltd. HA19 HA25 HA38 HN03 HN11 HN15 KA00 KA15 KA16 KA20 KA23 KA26 KA32 KA44 KA53 MA14 SA14 TA01 TA02 TA03 5J091 AA01 AA41 AA51 CA21 CA27 CA36 CA56 FA01 FA18 HA19 HA25 HA38 KA00 KA15 KA16 KA16 KA16 KA16 KA16 AA51 CA21 CA27 CA36 CA56 FA01 FA18 HA19 HA25 HA38 KA00 KA15 KA16 KA20 KA23 KA26 KA32 KA44 KA53 MA 14 SA14 TA01 TA02 TA03

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力信号を増幅する主増幅器と主増幅器
の出力信号の歪成分を主信号成分の相殺によって取り出
す第1の加算器を含む歪抽出ループと、歪抽出ループの
出力する歪成分を増幅する誤差増幅器と当該誤差増幅器
の出力信号を使った歪成分の相殺によって上記主増幅器
の出力信号の主信号成分を取り出す第2の加算器を含む
歪除去ループとを有しており、当該歪除去ループは、誤
差増幅器の前段に入力振幅を制限する振幅制限器を備え
ていることを特徴とするフィードフォワード増幅器。
1. A distortion extraction loop including a main amplifier for amplifying an input signal, a first adder for extracting a distortion component of an output signal of the main amplifier by canceling the main signal component, and a distortion component output from the distortion extraction loop. An error amplifier to amplify and a distortion removal loop including a second adder for extracting a main signal component of the output signal of the main amplifier by canceling a distortion component using an output signal of the error amplifier; A feed-forward amplifier, wherein the removal loop includes an amplitude limiter for limiting an input amplitude before the error amplifier.
【請求項2】 前記振幅制限器は、リミッタアンプであ
ることを特徴とする請求項1に記載のフィードフォワー
ド増幅器。
2. The feedforward amplifier according to claim 1, wherein the amplitude limiter is a limiter amplifier.
【請求項3】 入力信号を増幅する主増幅器と主増幅器
の出力信号の歪成分を主信号成分の相殺によって取り出
す第1の加算器を含む歪抽出ループと、歪抽出ループの
出力する歪成分を可変減衰器を介して増幅する誤差増幅
器と当該誤差増幅器の出力信号を使った歪成分の相殺に
よって上記主増幅器の出力信号の主信号成分を取り出す
第2の加算器を含む歪除去ループと、第1の加算器の出
力信号のレベルを検出するレベル検出器と、レベル検出
器の検出結果に応じて主増幅器への入力信号のレベルと
位相を制御する他、歪抽出ループの歪抽出制御が収束す
るまで上記可変減衰器の減衰量を大にする制御部とを有
していることを特徴とするフィードフォワード増幅器。
3. A distortion extraction loop including a main amplifier for amplifying an input signal, a first adder for extracting a distortion component of an output signal of the main amplifier by canceling the main signal component, and a distortion component output from the distortion extraction loop. A distortion removal loop including an error amplifier that amplifies via a variable attenuator, and a second adder that extracts a main signal component of the output signal of the main amplifier by canceling a distortion component using an output signal of the error amplifier; In addition to controlling the level and phase of the input signal to the main amplifier according to the detection result of the level detector, the distortion extraction control of the distortion extraction loop converges. And a controller for increasing the attenuation of the variable attenuator.
【請求項4】 入力信号を増幅する主増幅器と主増幅器
の出力信号の歪成分を主信号成分の相殺によって取り出
す第1の加算器を含む歪抽出ループと、歪抽出ループの
出力する歪成分を増幅する誤差増幅器と当該誤差増幅器
の出力信号を使った歪成分の相殺によって上記主増幅器
の出力信号の主信号成分を取り出す第2の加算器を含む
歪除去ループと、第1の加算器の出力信号のレベルを検
出するレベル検出器と、当該レベル検出器の検出結果に
応じて誤差増幅器への入力信号のレベルと位相を制御す
る第1の制御部と、第2の加算器の出力信号に含まれる
歪成分を検出する歪検出器と、歪検出器の検出結果に応
じて誤差増幅器への入力信号のレベルと位相を制御する
第2の制御部と、第1の制御部が故障したときに切り替
えて使用される第1の予備制御部と、第2の制御部が故
障したときに切り替えて使用される第2の予備制御部と
を有していることを特徴とするフィードフォワード増幅
器。
4. A distortion extraction loop including a main amplifier for amplifying an input signal, a first adder for extracting a distortion component of an output signal of the main amplifier by canceling the main signal component, and a distortion component output from the distortion extraction loop. A distortion removal loop including an error amplifier to be amplified, a second adder for extracting a main signal component of the output signal of the main amplifier by canceling a distortion component using an output signal of the error amplifier, and an output of the first adder A level detector for detecting a signal level, a first control unit for controlling a level and a phase of an input signal to an error amplifier according to a detection result of the level detector, and an output signal of a second adder. A distortion detector that detects a distortion component included therein, a second control unit that controls the level and phase of an input signal to an error amplifier according to a detection result of the distortion detector, and when the first control unit fails. Switch to the first used A feed-forward amplifier, comprising: a spare control unit of (1), and a second spare control unit that is switched and used when the second control unit fails.
【請求項5】 請求項1〜請求項4のいずれか一のフィ
ードフォワード増幅器を備えていることを特徴とする送
信装置。
5. A transmission device comprising the feedforward amplifier according to claim 1.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2005176195A (en) * 2003-12-15 2005-06-30 Nec Corp Feedforward amplifier
JP2006279673A (en) * 2005-03-30 2006-10-12 Hitachi Kokusai Electric Inc Amplifying device
KR100723541B1 (en) * 2004-10-22 2007-06-04 세원텔레텍 주식회사 Feed forward linearization apparatus with limiter
KR101121458B1 (en) 2003-07-28 2012-03-16 앤드류 엘엘씨 Pre-distortion cross-cancellation for linearizing power amplifiers

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