JP2002135061A - 低歪み信号変換回路及びその調整方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回路構成が簡単で自由度が大きく、且つ、調
整作業が容易な信号変換回路及びその調整方法を提供す
る。 【解決手段】 分配器１は、主減衰器２及び主信号変換
器３を経由する主経路上と、副可変移相器５、副信号変
換器６、及び、副減衰器７を経由する副経路上とに、入
力信号を分配する。主信号変換器３は、主経路上で信号
変換し、副信号変換器６は、副経路上で信号変換する。
主減衰器２及び副減衰器７は、所定の値に設定され、主
経路上と副経路上とで出力信号に相対的な振幅比を与え
る。副可変移相器５は、所定の値に設定され、副経路上
の出力信号と主経路上の出力信号とに位相差を与える。
結合器４は、主経路上と副経路上の出力信号の双方を１
つに結合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、信号変換回路及び
その調整方法に関し、より詳細には、信号変換器が増
幅、周波数変換、又は、乗算を行う際に発生する歪みを
低減する信号変換回路及びその調整方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】移動体通信装置には、増幅、周波数変
換、又は、乗算の動作により入力信号を出力信号に変換
する信号変換器が頻繁に用いられている。信号変換器
は、回路に使用される非線型素子により、線型動作が影
響を受け、入出力特性がわん曲し、出力信号に高調波歪
みを発生する。移動体通信の世界では、主に３次歪みを
低減することが重要になる。

【０００３】図３は、従来の信号変換回路のブロック図
である。信号変換回路は、信号変換器として、増幅器３
２を有する。分配器３１は、入力信号を２つに分配し、
ａ出力端子から増幅器３２を経由して分配器３３に入力
し、ｂ出力端子から可変移相器３５及び可変増幅器３６
を経由して結合器３７のａ入力端子に入力する。分配器
３３は、ａ出力端子から結合器３４のａ入力端子に入力
し、ｂ出力端子から結合器３７のｂ入力端子に入力す
る。

【０００４】増幅器３２は、入力信号を所定の利得で出
力信号に増幅するが、非線型素子を有するので、高調波
歪みを発生する。可変増幅器３６は、増幅器３２に比し
て、高調波歪みの発生が充分に小さい。分配器３３のｂ
出力端子からの出力信号は、信号成分と増幅器３２が発
生する歪み成分とを含み、可変増幅器３６からの出力信
号は、その内信号成分のみを含む。可変移相器３５は、
前者の信号成分と後者の信号成分との位相差を１８０度
になるように調整する設定ダイアルを有する。可変増幅
器３６は、前者の信号成分の振幅の絶対値と後者の信号
成分の振幅の絶対値とが等しくなるように調整する設定
ダイアルを有する。

【０００５】結合器３７は、ａ入力端子及びｂ入力端子
からの信号を１つに結合する。前者の信号成分と後者の
信号成分とが互いに打ち消し合うので、結合器３７から
の出力信号は、増幅器３２が発生する歪み成分のみを含
む。結合器３７は、出力信号を可変移相器３８及び可変
増幅器３９を経由して、結合器３４のｂ入力端子に入力
する。

【０００６】可変増幅器３９は、増幅器３２に比して、
高調波歪みの発生が充分に小さい。分配器３３のａ出力
端子からの出力信号は、信号成分と歪み成分とを含み、
可変増幅器３９からの出力信号は、前記歪み成分のみを
含む。可変移相器３８は、前者の歪み成分と後者の歪み
成分との位相差を１８０度になるように調整する設定ダ
イアルを有する。可変増幅器３９は、前者の歪み成分の
振幅の絶対値と後者の歪み成分の振幅の絶対値とが等し
くなるように調整する設定ダイアルを有する。

【０００７】結合器３４は、ａ入力端子及びｂ入力端子
からの信号を１つに結合する。これによって、前者及び
後者の歪み成分は、互いに打ち消し合う。結合器３４か
らの出力信号は、信号成分のみを含むので、増幅器３２
が発生した高調波歪みを含まない信号となる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の信号変換回
路では、増幅器３２が発生した非線型歪みを除くため
に、可変移相器３５と可変移相器３８の移相角、及び、
可変増幅器３６と可変増幅器３９の利得の合計４箇所に
ついて夫々適切な調整が必要であるため、その調整が複
雑になる。

【０００９】また、信号変換器として周波数変換器又は
乗算器を採用すると、増幅器３２に代えて採用した信号
変換器以外に、同種の信号変換器を合計で３つ必要とす
る。つまり、図３の回路に大きな変更を加えて、周波数
変換又は乗算の動作に対応しなければならず、信号変換
回路としての回路構成の自由度が損われる。

【００１０】本発明は、上記したような従来の技術が有
する問題点を解決するためになされたものであり、回路
構成が簡単で自由度が大きく、且つ、調整作業が容易な
信号変換回路及びその調整方法を提供することを目的と
する。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の信号変換回路は、入力信号を主経路上の信
号及び副経路上の信号に分配する分配器と、前記主経路
上の信号に対して所定の信号処理を行う主信号変換器
と、前記副経路上の信号に対して前記所定の信号処理と
同種の信号処理を行う副信号変換器と、前記副経路上の
信号の位相を移相する移相器と、前記副経路上の信号の
振幅を調整する減衰器と、前記主信号変換器の出力信号
と前記副信号変換器、移相器及び減衰器を経由した副経
路上の出力信号とを結合する結合器とを備えることを特
徴とする。

【００１２】本発明の信号変換回路は、主経路上及び副
経路上の出力信号を結合することにより、信号変換器が
発生する高調波歪みを低減できるので、低歪みの回路が
簡単に実現され、回路構成の自由度も大きい。

【００１３】本発明の信号変換回路では、前記副信号変
換器は、前記主信号変換器の出力信号と同等またはより
高歪みの出力信号を出力すること、前記移相器による移
相角が可変であること、或いは、前記副経路上の信号の
振幅を調整する減衰器に代えて、又は、これに加えて、
前記主経路上の信号の振幅を調整する減衰器を備えるこ
とが好ましい。この場合、効率良く信号変換器が発生す
る高調波歪みを低減できる。

【００１４】また、本発明の信号変換回路の調整方法
は、上記に記載の低歪み信号変換回路を調整する方法で
あって、前記主信号変換器の出力信号に含まれる歪み成
分と、前記副信号変換器の出力信号に含まれる歪み成分
とが互いに打ち消すように、前記移相器及び減衰器の調
整を行うことを特徴とする。

【００１５】本発明の信号変換回路の調整方法は、歪み
を低減する調整が移相器及び減衰器の２箇所で済むの
で、調整作業が容易になる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態例に基づ
いて、本発明の信号変換回路について図面を参照して説
明する。図１は、本発明の一実施形態例の信号変換回路
のブロック図である。本実施形態例の信号変換回路は、
分配器１、主減衰器２、主信号変換器３、結合器４、副
可変移相器５、副信号変換器６、及び、副減衰器７で構
成される。主信号変換器３及び副信号変換器６は、増
幅、周波数変換、又は、乗算の動作を行う。

【００１７】分配器１は、主減衰器２と主信号変換器３
とを経由する主経路上、及び、副可変移相器５と副信号
変換器６と副減衰器７とを経由する副経路上の２つに入
力信号を分配する。分配器１は、ａ出力端子からの入力
信号を主減衰器２に入力する。主減衰器２は、入力信号
を減衰し、主信号変換器３に入力する。主減衰器２の減
衰量は、主経路上の出力信号の歪み成分に対する副経路
上の出力信号の歪み成分の相対的な振幅比に関係する。
主減衰器２は、副減衰器７の調整との兼ね合いで、適切
に調整する。

【００１８】主信号変換器３は、主経路上で入力信号を
出力信号に信号変換し、結合器４のａ入力端子に入力す
る。主信号変換器３は、非線型素子を有するので、高調
波歪みを発生する。主信号変換器３からの出力信号は、
信号成分と歪み成分とを含む。

【００１９】分配器１は、ｂ出力端子から副可変移相器
５に入力信号を入力する。副可変移相器５は、入力信号
を移相し、副信号変換器６に入力する。副信号変換器６
は、副経路上で入力信号を出力信号に信号変換し、副減
衰器７に入力する。副減衰器７は、出力信号を減衰し、
結合器４のｂ入力端子に入力する。

【００２０】副信号変換器６は、主信号変換器３の非線
型素子と同一性能の非線型素子を複数使用した回路を有
するか、又は、主信号変換器３と同一の回路構成を有す
るので、主信号変換器３と同様に高調波歪みを発生す
る。副信号変換器６からの出力信号は、信号成分と歪み
成分とを含む。

【００２１】副信号変換器６からの出力信号は、主信号
変換器３からの出力信号に比して、主減衰器２の減衰量
に対応する分だけ相対的な振幅比が大きい。副可変移相
器５は、主信号変換器３からの出力信号の歪み成分と副
減衰器７からの出力信号の歪み成分との位相差が、１８
０度になるように調整される。副減衰器７は、前者の歪
み成分と後者の歪み成分の振幅が、等しくなるように調
整される。

【００２２】結合器４は、ａ入力端子からの出力信号と
ｂ入力端子からの出力信号とを１つに結合する。結合さ
れた出力信号は、双方の歪み成分が互いに打ち消すの
で、高調波歪みが低減する。

【００２３】図２は、図１の信号変換回路の具体例であ
る。信号変換回路は、均等分配器８、主増幅器９、均等
結合器１０、及び、副増幅器１１を有する。主増幅器９
及び副増幅器１１は、主信号変換器３及び副信号変換器
６に代えて夫々採用され、増幅の動作を行う。

【００２４】均等分配器８は、入力信号を同一の比率で
２つに分配し、主経路上の主減衰器２及び主増幅器９を
経由して均等結合器１０のａ入力端子に入力する。副経
路上の副可変移相器５、副増幅器１１、及び、副減衰器
７を経由して均等結合器１０のｂ入力端子に入力する。

【００２５】副増幅器１１は、主増幅器９と同一のもの
が採用される。副可変移相器５の減衰量は、０[dB]であ
る。主減衰器２は、減衰量がＡ[dB]に調整され、主増幅
器９からの出力信号に対する副増幅器１１からの出力信
号の相対的な振幅比をＡ[dB]にする。主増幅器９及び副
増幅器１１は、非線型素子を有するので、基本波に対す
る３乗の成分である３次歪みを主に発生する。前者及び
後者の出力信号は、信号成分と３次歪み成分とを含む。
副減衰器７は、減衰量が３Ａ[dB]に調整され、主増幅器
９からの出力信号の３次歪み成分の振幅の絶対値と副減
衰器７からの出力信号の３次歪み成分の振幅の絶対値と
を等しくする。副可変移相器５は、移相角が１８０度に
調整され、後者の３次歪み成分が前者の３次歪み成分の
逆相成分になる。

【００２６】均等結合器１０は、ａ入力端子からの出力
信号とｂ入力端子からの出力信号とを同一比率で１つに
結合する。双方の出力信号は、３次歪み成分が打ち消し
合うので、結合した出力信号の高調波歪みが低減する。

【００２７】上記実施形態例によれば、主経路上及び副
経路上の出力信号を結合することにより、信号変換器が
発生する高調波歪みを低減できるので、低歪みの回路が
簡単に実現され、回路構成の自由度も大きい。また、歪
みを低減する調整が移相器及び減衰器の２箇所で済むの
で、調整作業が容易になる。

【００２８】以上、本発明をその好適な実施形態例に基
づいて説明したが、本発明の信号変換回路及びその調整
方法は、上記実施形態例の構成にのみ限定されるもので
なく、上記実施形態例の構成から種々の修正及び変更を
施した信号変換回路及びその調整方法も、本発明の範囲
に含まれる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の信号変換
回路では、主経路上及び副経路上の出力信号を結合する
ことにより、信号変換器が発生する高調波歪みを低減で
きるので、低歪みの回路が簡単に実現され、回路構成の
自由度も大きい。

【００３０】また、本発明の信号変換回路の調整方法で
は、歪みを低減する調整が移相器及び減衰器の２箇所で
済むので、調整作業が容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態例の信号変換回路のブロッ
ク図である。

【図２】図１の信号変換回路の具体例である。

【図３】従来の信号変換回路のブロック図である。

【符号の説明】

１ 分配器 ２ 主減衰器 ３ 主信号変換器 ４ 結合器 ５ 副可変移相器 ６ 副信号変換器 ７ 副減衰器 ８ 均等分配器 ９ 主増幅器 １０ 均等結合器 １１ 副増幅器 ３１、３３ 分配器 ３２ 増幅器 ３４、３７ 結合器 ３５、３８ 可変移相器 ３６、３９ 可変増幅器

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力信号を主経路上の信号及び副経路上の
   信号に分配する分配器と、前記主経路上の信号に対して
   所定の信号処理を行う主信号変換器と、前記副経路上の
   信号に対して前記所定の信号処理と同種の信号処理を行
   う副信号変換器と、前記副経路上の信号の位相を移相す
   る移相器と、前記副経路上の信号の振幅を調整する減衰
   器と、前記主信号変換器の出力信号と前記副信号変換
   器、移相器及び減衰器を経由した副経路上の出力信号と
   を結合する結合器とを備えることを特徴とする低歪み信
   号変換回路。
2. 【請求項２】前記副信号変換器は、前記主信号変換器の
   出力信号と同等またはより高歪みの出力信号を出力す
   る、請求項１に記載の低歪み信号変換回路。
3. 【請求項３】前記移相器による移相角が可変である、請
   求項１又は２に記載の低歪み信号変換回路。
4. 【請求項４】前記副経路上の信号の振幅を調整する減衰
   器に代えて、又は、これに加えて、前記主経路上の信号
   の振幅を調整する減衰器を備える、請求項１〜３の何れ
   かに記載の低歪み信号変換回路。
5. 【請求項５】請求項３に記載の低歪み信号変換回路を調
   整する方法であって、前記主信号変換器の出力信号に含
   まれる歪み成分と、前記副信号変換器の出力信号に含ま
   れる歪み成分とが互いに打ち消すように、前記移相器及
   び減衰器の調整を行うことを特徴とする信号変換回路の
   調整方法。