JP2002190712A - Array antenna system - Google Patents

Array antenna system

Info

Publication number
JP2002190712A
JP2002190712A JP2001283302A JP2001283302A JP2002190712A JP 2002190712 A JP2002190712 A JP 2002190712A JP 2001283302 A JP2001283302 A JP 2001283302A JP 2001283302 A JP2001283302 A JP 2001283302A JP 2002190712 A JP2002190712 A JP 2002190712A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
array antenna
distortion compensation
power amplifier
distortion
power
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2001283302A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinichiro Takabayashi
真一郎 高林
Yutaka Murakami
豊 村上
Masayuki Orihashi
雅之 折橋
Akihiko Matsuoka
昭彦 松岡
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2001283302A priority Critical patent/JP2002190712A/en
Publication of JP2002190712A publication Critical patent/JP2002190712A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve power efficiency of an array antenna system and to miniaturize the system by performing non linear distortion compensation on power amplifiers included in respective systems in the array antenna device and to form a highly accurate beam by compensating the linear dispersion of the power amplifier between the systems. SOLUTION: Distortion compensation characteristic adding parts 204 and frequency characteristic equalizing parts 202 are arranged for compensating non-linear distortion generated in the power amplifiers 206 of the respective systems and compensating frequency distortion in the respective systems. The parameters of the distortion compensation characteristic adding parts 204 and the frequency characteristic equalizing parts 202 are adaptively updated by feeding back the outputs of the power amplifiers 206 through distributors 207.

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
の通信機に利用され、送信系で発生する非線形歪を補償
する非線形歪補償装置を備えたアレーアンテナ装置に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an array antenna device which is used in a communication device of a radio communication system and has a nonlinear distortion compensator for compensating for nonlinear distortion generated in a transmission system.

【0002】[0002]

【従来の技術】無線通信システムの送信機に含まれる電
力増幅器では送信信号の振幅に応じて非線形歪が発生す
る。この非線形歪により伝送特性が劣化するとともに隣
接チャネル干渉が生じる。この非線形歪を低下させるた
めには線形性の高い電力増幅器を用いればよいが、一般
的には電力効率の面から非線形歪を生じる電力増幅器が
使用される。電力効率の向上は装置の小型化、低消費電
力化につながる。
2. Description of the Related Art In a power amplifier included in a transmitter of a wireless communication system, nonlinear distortion occurs according to the amplitude of a transmission signal. This nonlinear distortion degrades transmission characteristics and causes adjacent channel interference. In order to reduce the non-linear distortion, a power amplifier having high linearity may be used, but a power amplifier that generates non-linear distortion is generally used in terms of power efficiency. Improvement in power efficiency leads to downsizing of the device and lower power consumption.

【0003】従来、この非線形歪を補償する方法として
フィードフォワード、カーテシアンループ、プリディス
トーション等の各種方式が提案されている。
Conventionally, various methods such as feedforward, Cartesian loop, and predistortion have been proposed as methods for compensating for this nonlinear distortion.

【0004】図3に、従来のプリディストーション方式
による非線形歪補償装置の構成を示す。301は送信ベ
ースバンド信号、302は歪補償特性付加部、303は
周波数変換部、304は電力増幅器、305はアンテナ
である。歪補償特性付加部302においては、送信ベー
スバンド信号301の振幅値に応じて電力増幅器304
で発生する歪の逆特性が送信ベースバンド信号301に
付加される。そして歪補償特性付加部302の出力は周
波数変換部303においてRF帯に周波数変換され、電
力増幅器304において所望のレベルにまで増幅され
る。電力増幅器304の出力には歪が補償された線形な
信号が現れ、アンテナ305より送信される。
FIG. 3 shows a configuration of a conventional nonlinear distortion compensator using a predistortion method. Reference numeral 301 denotes a transmission baseband signal, 302 denotes a distortion compensation characteristic adding unit, 303 denotes a frequency conversion unit, 304 denotes a power amplifier, and 305 denotes an antenna. In distortion compensation characteristic adding section 302, power amplifier 304 depends on the amplitude value of transmission baseband signal 301.
Are added to the transmission baseband signal 301. Then, the output of the distortion compensation characteristic adding section 302 is frequency-converted to an RF band in a frequency conversion section 303 and amplified to a desired level in a power amplifier 304. A linear signal whose distortion has been compensated appears at the output of the power amplifier 304 and is transmitted from the antenna 305.

【0005】一方、無線通信システムの送信機に含まれ
るアンテナとしては、複数のアンテナを等間隔に配置す
ることによりその指向性を制御するアレーアンテナが知
られている。アレーアンテナの使用により鋭い指向性の
ビームを任意の方向に形成することが可能となり、同一
周波数の繰り返し距離を縮めて周波数の利用効率を高め
ることができる。
[0005] On the other hand, as an antenna included in a transmitter of a radio communication system, an array antenna that controls directivity by arranging a plurality of antennas at equal intervals is known. By using the array antenna, a beam having a sharp directivity can be formed in an arbitrary direction, and the repetition distance of the same frequency can be shortened to increase the frequency use efficiency.

【0006】図4に、従来のアレーアンテナ装置の構成
を示す。401は送信ベースバンド信号、402は振幅
位相制御部、403は周波数変換部、404は電力増幅
器、405はアンテナである。送信ベースバンド信号4
01は振幅位相制御部402において所望の角度幅およ
び所望の方向にビームを形成するための振幅および位相
の制御を受ける。そして周波数変換部403によりRF
帯に変換され、周波数変換部403の出力は電力増幅器
404において所望のレベルにまで増幅され、アンテナ
405より送信される。
FIG. 4 shows a configuration of a conventional array antenna device. Reference numeral 401 denotes a transmission baseband signal, 402 denotes an amplitude / phase control unit, 403 denotes a frequency conversion unit, 404 denotes a power amplifier, and 405 denotes an antenna. Transmission baseband signal 4
Numeral 01 receives amplitude and phase control for forming a beam in a desired angle width and a desired direction in the amplitude / phase control unit 402. Then, the RF signal is
The signal is converted to a band, the output of the frequency conversion unit 403 is amplified to a desired level in the power amplifier 404, and transmitted from the antenna 405.

【0007】図4では、各系統について電力増幅器を有
する構成であるが、別の構成として、電力増幅器は共通
のものを使用して電力増幅器の後段に振幅位相制御部を
設ける構成も考えられる。後者の場合は電力増幅器の数
は1つだけでよいが、電力増幅器としては高出力で大型
のものが要求される。
FIG. 4 shows a configuration in which a power amplifier is provided for each system. Alternatively, a configuration in which a common power amplifier is used and an amplitude / phase control unit is provided downstream of the power amplifier may be considered. In the latter case, only one power amplifier is required, but a high power and large power amplifier is required.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】従来の各系統に電力増
幅器を有するアレーアンテナ装置において高精度なビー
ム形成を行うためには、各電力増幅器に高い線形性が必
要である。なぜならば各電力増幅器において非線形歪が
発生するような場合には、各系統の振幅レベルが変動し
てしまい所望のビーム特性を得ることが困難となるから
である。しかし線形性の高い電力増幅器の使用は電力効
率の低下および装置の大型化を招いてしまう。
In order to perform highly accurate beam forming in a conventional array antenna apparatus having a power amplifier in each system, each power amplifier needs to have high linearity. This is because, when nonlinear distortion occurs in each power amplifier, the amplitude level of each system fluctuates, making it difficult to obtain a desired beam characteristic. However, the use of a power amplifier with high linearity causes a reduction in power efficiency and an increase in the size of the device.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに本発明では、アレーアンテナ装置の各系統に非線形
歪を生じる電力増幅器を使用して、この電力増幅器に対
して非線形歪補償を行う。これによりアレーアンテナ装
置全体の電力効率向上と装置の小型化を図ると同時に、
系統間での電力増幅器の線形性を確保することで高精度
なビーム形成が可能となる。本発明では、電力増幅器で
発生する非線形歪の補償に加えて、各系統で発生する周
波数歪に対しても補償を行うことでさらなる高精度なビ
ーム特性が得られる。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention uses a power amplifier that generates nonlinear distortion in each system of an array antenna apparatus and performs nonlinear distortion compensation on the power amplifier. . This improves the power efficiency of the entire array antenna device and reduces the size of the device,
By ensuring the linearity of the power amplifier between the systems, highly accurate beam forming is possible. In the present invention, in addition to the compensation for the nonlinear distortion generated in the power amplifier, the beam distortion with higher accuracy can be obtained by compensating for the frequency distortion generated in each system.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、複数のアンテナ素子および複数の電力増幅器を有す
るアレーアンテナ装置において、前記電力増幅器の全て
または一部について、電力増幅器で発生する非線形歪を
補償するための歪補償特性付加部を備えていることを特
徴とするアレーアンテナ装置であり、電力効率の向上お
よび装置の小型化が図れると同時に高精度なビーム特性
が得られる作用を有する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The invention according to claim 1 of the present invention is an array antenna apparatus having a plurality of antenna elements and a plurality of power amplifiers, wherein all or a part of the power amplifiers are generated by the power amplifier. An array antenna device comprising a distortion compensation characteristic adding unit for compensating for nonlinear distortion, which is capable of improving power efficiency and reducing the size of the device and, at the same time, has the effect of obtaining highly accurate beam characteristics. Have.

【0011】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
のアレーアンテナ装置において、各系統の歪補償特性付
加部は送信電力に応じて選択的にその動作を開始または
停止できることを特徴とするアレーアンテナ装置であ
り、請求項1と同様の作用を有するとともに、歪の発生
が小さい電力増幅器については非線形歪補償動作を停止
することにより消費電力を低減させる作用を有する。
According to a second aspect of the present invention, in the array antenna apparatus of the first aspect, the distortion compensation characteristic adding section of each system can selectively start or stop its operation according to transmission power. An array antenna device having a function similar to that of claim 1 and a function of reducing power consumption by stopping a nonlinear distortion compensating operation for a power amplifier in which distortion is small.

【0012】請求項3に記載の発明は、請求項1に記載
のアレーアンテナ装置において、各系統の電力増幅器は
各々異なる最大出力値を持つ電力増幅器であることを特
徴とするアレーアンテナ装置であり、請求項1と同様の
作用を有するとともに、各系統により異なる最大送信出
力値に適した電力増幅器を用意することにより、さらな
る装置の小型化を可能にする作用を有する。
According to a third aspect of the present invention, in the array antenna apparatus of the first aspect, the power amplifiers of each system are power amplifiers having different maximum output values. In addition to having the same operation as that of the first aspect, by preparing a power amplifier suitable for the maximum transmission output value that differs depending on each system, there is an operation that enables further miniaturization of the device.

【0013】請求項4に記載の発明は、請求項1に記載
のアレーアンテナ装置において、各系統の歪補償特性付
加部で利得制御を行うことにより送信電力を制御するこ
とを特徴とするアレーアンテナ装置であり、請求項1と
同様の作用を有するとともに、電力増幅器で発生する非
線形歪を考慮して送信電力制御を行うことにより、高精
度な送信電力制御を可能にする作用を有する。
According to a fourth aspect of the present invention, in the array antenna apparatus of the first aspect, transmission power is controlled by performing gain control in a distortion compensation characteristic adding section of each system. This device has an operation similar to that of the first aspect, and has an operation of enabling high-accuracy transmission power control by performing transmission power control in consideration of nonlinear distortion generated in a power amplifier.

【0014】請求項5に記載の発明は、請求項1に記載
のアレーアンテナ装置において、各系統における周波数
歪を補償するための周波数特性等化部を備えていること
を特徴とするアレーアンテナ装置であり、請求項1と同
様の作用を有するとともに、系統間での周波数特性のば
らつきについても補償を行うことにより、より高精度な
ビーム形成を可能にする作用を有する。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the array antenna apparatus according to the first aspect, further comprising a frequency characteristic equalizing section for compensating frequency distortion in each system. In addition to having the same operation as that of the first aspect, the present invention has an effect of enabling more accurate beam forming by compensating for variations in frequency characteristics between systems.

【0015】請求項6に記載の発明は、請求項1から5
のいずれかに記載のアレーアンテナ装置において、各系
統の歪補償特性付加部では電力増幅器からのフィードバ
ック信号を利用して適応的に非線形歪補償を行うことを
特徴とするアレーアンテナ装置であり、請求項1から5
と同様の作用を有するとともに、温度や電源電圧等の動
作環境の変動に対しても安定した非線形歪補償動作を可
能にする作用を有する。
[0015] The invention according to claim 6 is the invention according to claims 1 to 5.
The array antenna device according to any one of claims 1 to 3, wherein the distortion compensation characteristic adding unit of each system performs adaptive nonlinear distortion compensation using a feedback signal from a power amplifier. Items 1 to 5
In addition to the same operation as described above, the present embodiment has an effect of enabling a stable nonlinear distortion compensation operation even when the operating environment changes, such as temperature and power supply voltage.

【0016】請求項7に記載の発明は、請求項5に記載
のアレーアンテナ装置において、各系統の歪補償特性付
加部および周波数特性等化部では電力増幅器からのフィ
ードバック信号を利用して適応的に非線形歪補償および
周波数歪補償を行なうことを特徴とするアレーアンテナ
装置であり、請求項5と同様の作用を有するとともに、
温度や電源電圧等の動作環境の変動に対しても安定した
非線形歪補償動作および周波数歪補償動作を可能にする
作用を有する。
According to a seventh aspect of the present invention, in the array antenna apparatus according to the fifth aspect, the distortion compensation characteristic adding section and the frequency characteristic equalizing section of each system adaptively utilize a feedback signal from a power amplifier. And a nonlinear distortion compensation and a frequency distortion compensation.
It has the effect of enabling stable nonlinear distortion compensation operation and frequency distortion compensation operation even with fluctuations in the operating environment such as temperature and power supply voltage.

【0017】以下、本発明の実施の形態について図1お
よび図2を用いて説明する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0018】(実施の形態1)図1は本発明第1の実施
の形態におけるアレーアンテナ装置のブロック図であ
る。101は送信ベースバンド信号、102は周波数特
性等化部、103は振幅位相制御部、104は歪補償特
性付加部、105は周波数変換部、106は電力増幅
器、107はアンテナ、108は補償動作制御部、10
9は送信電力制御信号である。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a block diagram of an array antenna apparatus according to a first embodiment of the present invention. 101 is a transmission baseband signal, 102 is a frequency characteristic equalizer, 103 is an amplitude / phase controller, 104 is a distortion compensation characteristic adder, 105 is a frequency converter, 106 is a power amplifier, 107 is an antenna, and 108 is compensation operation control. Part 10,
9 is a transmission power control signal.

【0019】以上のように構成されたアレーアンテナ装
置について、図1を用いてその動作を説明する。まず送
信ベースバンド信号101は周波数特性等化部102に
入力され、各系統で発生する周波数歪の補償が行われ
る。周波数特性等化部102はトランスバーサルフィル
タにより構成することが可能である。周波数特性等化部
102の出力は振幅位相制御部103においてビーム形
成に必要な振幅および位相の制御を受け、振幅位相制御
部103の出力は歪補償特性付加部104に入力され
る。歪補償特性付加部104においては入力信号の振幅
値に応じて、電力増幅器106で発生する非線形歪の逆
特性が入力信号に付加される。歪補償特性付加部104
の構成は、予め非線形歪の逆特性を格納したメモリを用
意しておき、入力信号の振幅値をアドレスとしてその逆
特性を読み出すような構成である。
The operation of the array antenna device configured as described above will be described with reference to FIG. First, the transmission baseband signal 101 is input to the frequency characteristic equalization unit 102, and compensation for frequency distortion generated in each system is performed. The frequency characteristic equalizer 102 can be configured by a transversal filter. The output of the frequency characteristic equalization unit 102 is subjected to amplitude and phase control required for beam forming in the amplitude / phase control unit 103, and the output of the amplitude / phase control unit 103 is input to the distortion compensation characteristic addition unit 104. In the distortion compensation characteristic adding section 104, the inverse characteristic of the nonlinear distortion generated in the power amplifier 106 is added to the input signal according to the amplitude value of the input signal. Distortion compensation characteristic adding section 104
Is a configuration in which a memory in which the inverse characteristic of the nonlinear distortion is stored in advance is prepared, and the inverse characteristic is read using the amplitude value of the input signal as an address.

【0020】歪補償特性付加部104の出力は周波数変
換部105においてRF帯の信号に変換され、周波数変
換部105の出力は電力増幅器106において必要なレ
ベルにまで増幅される。そして電力増幅器106からは
歪が補償された線形な信号が出力され、アンテナ107
より送信された信号は空間的に合成されて所望の指向性
を持ったビームが形成される。
The output of the distortion compensation characteristic adding section 104 is converted into an RF band signal in a frequency conversion section 105, and the output of the frequency conversion section 105 is amplified to a required level in a power amplifier 106. Then, a linear signal whose distortion has been compensated is output from the power amplifier 106, and the antenna 107
The transmitted signals are spatially combined to form a beam having a desired directivity.

【0021】一方、補償動作制御部108では送信電力
制御信号109の情報に基づいて、各歪補償特性付加部
104に対して制御を行うことにより所望の送信電力を
得る。この制御は所望の送信電力値に応じて電力増幅器
の逆特性が格納されたメモリの読み出しアドレス範囲を
変更し、また読み出された係数値に対して所望の送信電
力値に応じた定数を乗算することにより行う。送信電力
制御により電力増幅器106で発生する歪が小さくなり
非線形歪補償が不要になった場合には、選択的に各系統
の歪補償特性付加部104の動作を停止させてもよい。
また電力増幅器106は各系統で同一の電力増幅器を使
用する必要はなく、各系統において想定される最大出力
値を満たす電力増幅器を各々の系統で用意すればよい。
On the other hand, the compensation operation control section 108 controls each distortion compensation characteristic adding section 104 based on the information of the transmission power control signal 109 to obtain a desired transmission power. This control changes the read address range of the memory in which the inverse characteristic of the power amplifier is stored according to the desired transmission power value, and multiplies the read coefficient value by a constant corresponding to the desired transmission power value. It is done by doing. When the distortion generated in the power amplifier 106 decreases due to the transmission power control and the nonlinear distortion compensation becomes unnecessary, the operation of the distortion compensation characteristic adding unit 104 of each system may be selectively stopped.
Further, the power amplifier 106 does not need to use the same power amplifier in each system, and a power amplifier that satisfies the maximum output value assumed in each system may be prepared in each system.

【0022】以上のような動作により、各系統における
電力増幅器の非線形歪に起因する線形性のばらつき、お
よび系統間での周波数特性のばらつきが補償され、高精
度なビーム形成を可能にするアレーアンテナ装置が得ら
れる。また各電力増幅器の非線形歪補償を行うことで電
力効率の向上および装置の小型化を図ることができる。
The above operation compensates for variations in linearity due to non-linear distortion of the power amplifier in each system, and variations in frequency characteristics between the systems, and enables an array antenna capable of highly accurate beam forming. A device is obtained. Further, by performing the nonlinear distortion compensation of each power amplifier, it is possible to improve the power efficiency and reduce the size of the device.

【0023】(実施の形態2)図2は本発明第2の実施
の形態におけるアレーアンテナ装置のブロック図であ
る。201は送信ベースバンド信号、202は周波数特
性等化部、203は振幅位相制御部、204は歪補償特
性付加部、205は直交変調部、206は電力増幅器、
207は分配器、208はアンテナ、209は直交復調
部、210は補償動作制御部、211は送信電力制御信
号である。
(Embodiment 2) FIG. 2 is a block diagram of an array antenna apparatus according to a second embodiment of the present invention. 201 is a transmission baseband signal, 202 is a frequency characteristic equalizer, 203 is an amplitude and phase controller, 204 is a distortion compensation characteristic adder, 205 is a quadrature modulator, 206 is a power amplifier,
Reference numeral 207 denotes a distributor, 208 denotes an antenna, 209 denotes a quadrature demodulation unit, 210 denotes a compensation operation control unit, and 211 denotes a transmission power control signal.

【0024】以上のように構成されたアレーアンテナ装
置について、図2を用いてその動作を説明する。まず送
信ベースバンド信号201は周波数特性等化部202に
入力され、各系統で発生する周波数歪の補償が行われ
る。周波数特性等化部202はトランスバーサルフィル
タにより構成することが可能である。周波数特性等化部
202の出力は振幅位相制御部203においてビーム形
成に必要な振幅および位相の制御を受け、振幅位相制御
部203の出力は歪補償特性付加部204に入力され
る。歪補償特性付加部204においては入力信号の振幅
値に応じて、電力増幅器206で発生する非線形歪の逆
特性が入力信号に付加される。歪補償特性付加部204
の構成は、予め非線形歪の逆特性を格納したメモリを用
意しておき、入力信号の振幅値をアドレスとしてその逆
特性を読み出すような構成である。
The operation of the array antenna device configured as described above will be described with reference to FIG. First, the transmission baseband signal 201 is input to the frequency characteristic equalization unit 202, and the frequency distortion generated in each system is compensated. The frequency characteristic equalizer 202 can be configured by a transversal filter. The output of the frequency characteristic equalizing section 202 is subjected to amplitude and phase control required for beam forming in an amplitude / phase control section 203, and the output of the amplitude / phase control section 203 is input to a distortion compensation characteristic adding section 204. In the distortion compensation characteristic adding section 204, the inverse characteristic of the nonlinear distortion generated in the power amplifier 206 is added to the input signal according to the amplitude value of the input signal. Distortion compensation characteristic adding section 204
Is a configuration in which a memory in which the inverse characteristic of the nonlinear distortion is stored in advance is prepared, and the inverse characteristic is read using the amplitude value of the input signal as an address.

【0025】歪補償特性付加部204の出力は直交変調
部205においてRF帯の信号に変換され、直交変調部
205の出力は電力増幅器206において必要なレベル
にまで増幅される。そして電力増幅器206からは歪が
補償された線形な信号が出力され、アンテナ208より
送信された信号は空間的に合成されて所望の指向性を持
ったビームが形成される。
The output of the distortion compensation characteristic adding section 204 is converted into an RF band signal in the quadrature modulation section 205, and the output of the quadrature modulation section 205 is amplified to a required level in the power amplifier 206. Then, a linear signal whose distortion has been compensated is output from the power amplifier 206, and the signal transmitted from the antenna 208 is spatially combined to form a beam having a desired directivity.

【0026】また分配器207により分配された信号の
一部はフィードバックされ直交復調部209へ入力され
る。直交復調部209では直交復調が行われてIQベー
スバンド信号が出力され、歪補償特性付加部204およ
び周波数特性等化部202に入力される。歪補償特性付
加部204では前記IQベースバンド信号を利用してメ
モリに格納されている非線形歪の逆特性の値が適応的に
更新される。また周波数特性等化部202においても前
記IQベースバンド信号を利用してトランスバーサルフ
ィルタのタップ係数が適応的に更新される。
A part of the signal distributed by the distributor 207 is fed back and input to the quadrature demodulation unit 209. The quadrature demodulation unit 209 performs quadrature demodulation and outputs an IQ baseband signal, which is input to the distortion compensation characteristic adding unit 204 and the frequency characteristic equalizing unit 202. The distortion compensation characteristic adding unit 204 adaptively updates the inverse characteristic value of the nonlinear distortion stored in the memory using the IQ baseband signal. The frequency characteristic equalization unit 202 also adaptively updates the tap coefficients of the transversal filter using the IQ baseband signal.

【0027】一方、補償動作制御部210では送信電力
制御信号211の情報に基づいて、各歪補償特性付加部
204に対して制御を行うことにより所望の送信電力を
得る。この制御は所望の送信電力値に応じて電力増幅器
206の逆特性が格納されたメモリの読み出しアドレス
範囲を変更し、また読み出された係数値に対して所望の
送信電力値に応じた定数を乗算することにより行う。送
信電力制御により電力増幅器206で発生する歪が小さ
くなり非線形歪補償が不要になった場合には、選択的に
各系統の歪補償特性付加部204の動作を停止させても
よい。また電力増幅器206は各系統で同一の電力増幅
器を使用する必要はなく、各系統において想定される最
大出力値を満たす電力増幅器を各々の系統で用意すれば
よい。
On the other hand, the compensation operation control section 210 controls each distortion compensation characteristic adding section 204 based on the information of the transmission power control signal 211 to obtain a desired transmission power. This control changes the read address range of the memory in which the inverse characteristic of the power amplifier 206 is stored according to the desired transmission power value, and also sets a constant corresponding to the desired transmission power value to the read coefficient value. This is done by multiplying. When the distortion generated in the power amplifier 206 is reduced by the transmission power control and the nonlinear distortion compensation becomes unnecessary, the operation of the distortion compensation characteristic adding unit 204 of each system may be selectively stopped. Further, the power amplifier 206 does not need to use the same power amplifier in each system, and a power amplifier satisfying the maximum output value assumed in each system may be prepared in each system.

【0028】以上のような動作により、系統間での電力
増幅器の非線形歪に起因する線形性のばらつき、および
系統間での周波数特性のばらつきが適応的に補償され、
温度や電源電圧等の動作環境の変動に対しても安定して
高精度なビーム形成が可能なアレーアンテナ装置が得ら
れる。また各系統の電力増幅器の非線形歪補償を行うこ
とで電力効率の向上および装置の小型化を図ることがで
きる。
With the above operation, the variation in linearity due to the nonlinear distortion of the power amplifier between the systems and the variation in the frequency characteristics between the systems are adaptively compensated.
An array antenna device that can stably and highly accurately form a beam even when the operating environment such as temperature and power supply voltage fluctuates is obtained. Further, by performing nonlinear distortion compensation of the power amplifier of each system, it is possible to improve power efficiency and reduce the size of the device.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、各系統に
電力増幅器を有するアレーアンテナ装置において、各電
力増幅器において発生する非線形歪に対して非線形歪補
償を行うことにより、アレーアンテナ装置全体の電力効
率向上および装置の小型化を可能にすると同時に、系統
間での線形性のばらつきを抑えることにより高精度なビ
ーム形成が実現できる。
As described above, according to the present invention, in an array antenna device having a power amplifier in each system, nonlinear distortion compensation is performed for nonlinear distortion generated in each power amplifier, thereby providing the entire array antenna device. In addition, the power efficiency can be improved and the size of the apparatus can be reduced, and at the same time, highly accurate beam forming can be realized by suppressing variations in linearity between systems.

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

【図1】本発明第1の実施の形態によるアレーアンテナ
装置のブロック図
FIG. 1 is a block diagram of an array antenna device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明第2の実施の形態によるアレーアンテナ
装置のブロック図
FIG. 2 is a block diagram of an array antenna device according to a second embodiment of the present invention;

【図3】従来の非線形歪補償装置のブロック図FIG. 3 is a block diagram of a conventional nonlinear distortion compensator;

【図4】従来のアレーアンテナ装置のブロック図FIG. 4 is a block diagram of a conventional array antenna device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101,201 送信ベースバンド信号 102,202 周波数特性等化部 103,203 振幅位相制御部 104,204 歪補償特性付加部 106,206 電力増幅器 107,208 アンテナ 108,210 補償動作制御部 109,211 送信電力制御信号 105 周波数変換部 205 直交変調器 207 分配器 209 直交復調器 101, 201 Transmission baseband signal 102, 202 Frequency characteristic equalization unit 103, 203 Amplitude / phase control unit 104, 204 Distortion compensation characteristic addition unit 106, 206 Power amplifier 107, 208 Antenna 108, 210 Compensation operation control unit 109, 211 Transmission Power control signal 105 Frequency converter 205 Quadrature modulator 207 Divider 209 Quadrature demodulator

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 折橋 雅之 神奈川県川崎市多摩区東三田3丁目10番1 号 松下技研株式会社内 (72)発明者 松岡 昭彦 神奈川県川崎市多摩区東三田3丁目10番1 号 松下技研株式会社内 Fターム(参考) 5J021 AA05 AA06 DB01 FA05 FA17 FA26 FA32 GA01 HA05 5J090 AA01 AA41 CA21 CA36 CA92 FA17 GN03 GN06 KA16 KA53 KA55 KA68 MA11 SA14 TA01 5J091 AA01 AA41 CA21 CA36 CA92 FA17 KA16 KA53 KA55 KA68 MA11 SA14 TA01  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Masayuki Orihashi 3-10-1, Higashi-Mita, Tama-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture Inside Matsushita Giken Co., Ltd. (72) Akihiko Matsuoka 3-chome, Higashi-Mita, Tama-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa No. 10 No. 1 Matsushita Giken Co., Ltd. F-term (reference) 5J021 AA05 AA06 DB01 FA05 FA17 FA26 FA32 GA01 HA05 5J090 AA01 AA41 CA21 CA36 CA92 FA17 GN03 GN06 KA16 KA53 KA55 KA68 MA11 SA14 TA01 5J091 AA01 KA55 KA55 KA68 MA11 SA14 TA01

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数のアンテナ素子と、前記複数のアン
テナ素子のそれぞれに接続された複数の電力増幅器と、
前記複数の電力増幅器の全てまたは一部について、電力
増幅器で発生する非線形歪を補償する歪補償特性付加部
を有するアレーアンテナ装置。
A plurality of antenna elements; a plurality of power amplifiers connected to each of the plurality of antenna elements;
An array antenna device having a distortion compensation characteristic adding unit for compensating for non-linear distortion generated in a power amplifier for all or a part of the plurality of power amplifiers.
【請求項2】 歪補償特性付加部は送信電力に応じて選
択的にその動作を開始または停止する請求項1記載のア
レーアンテナ装置。
2. The array antenna apparatus according to claim 1, wherein the distortion compensation characteristic adding section selectively starts or stops its operation according to the transmission power.
【請求項3】 複数の電力増幅器は各々異なる最大出力
値を持つ請求項1記載のアレーアンテナ装置。
3. The array antenna device according to claim 1, wherein the plurality of power amplifiers have different maximum output values.
【請求項4】 歪補償特性付加部で利得制御を行うこと
により送信電力を制御する請求項1記載のアレーアンテ
ナ装置。
4. The array antenna device according to claim 1, wherein transmission power is controlled by performing gain control in a distortion compensation characteristic adding unit.
【請求項5】 周波数歪を補償する周波数特性等化部を
有する請求項1記載のアレーアンテナ装置。
5. The array antenna device according to claim 1, further comprising a frequency characteristic equalizer for compensating for frequency distortion.
【請求項6】 歪補償特性付加部で、電力増幅器からの
フィードバック信号を利用して適応的に非線形歪補償を
行う請求項1ないし5のいずれか記載のアレーアンテナ
装置。
6. The array antenna apparatus according to claim 1, wherein the distortion compensation characteristic adding section adaptively performs nonlinear distortion compensation using a feedback signal from the power amplifier.
【請求項7】 各系統の歪補償特性付加部および周波数
特性等化部で、電力増幅器からのフィードバック信号を
利用して適応的に非線形歪補償および周波数歪補償を行
う請求項5記載のアレーアンテナ装置。
7. The array antenna according to claim 5, wherein the distortion compensation characteristic adding section and the frequency characteristic equalizing section of each system adaptively perform nonlinear distortion compensation and frequency distortion compensation using a feedback signal from the power amplifier. apparatus.
【請求項8】 請求項1ないし7のいずれか記載のアレ
ーアンテナ装置を具備する通信機。
8. A communication device comprising the array antenna device according to claim 1.
【請求項9】 請求項8記載の通信機を含む無線通信シ
ステム。
9. A wireless communication system including the communication device according to claim 8.
JP2001283302A 2000-10-11 2001-09-18 Array antenna system Withdrawn JP2002190712A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001283302A JP2002190712A (en) 2000-10-11 2001-09-18 Array antenna system

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000-310430 2000-10-11
JP2000310430 2000-10-11
JP2001283302A JP2002190712A (en) 2000-10-11 2001-09-18 Array antenna system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002190712A true JP2002190712A (en) 2002-07-05

Family

ID=26601863

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001283302A Withdrawn JP2002190712A (en) 2000-10-11 2001-09-18 Array antenna system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002190712A (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004034574A1 (en) * 2002-10-10 2004-04-22 Fujitsu Limited Distortion compensation amplification apparatus, amplification system, and radio base station
KR100472070B1 (en) * 2002-10-16 2005-03-10 한국전자통신연구원 Apparatus and Method for Linearization of the Adaptive Array Antenna System
US6949976B2 (en) 2002-10-10 2005-09-27 Fujitsu Limited Distortion compensating amplifier device, amplifier system, and wireless base station
US7010281B2 (en) 2002-08-09 2006-03-07 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Array antenna apparatus utilizing a nonlinear distortion compensator circuit
JP2006303787A (en) * 2005-04-19 2006-11-02 Japan Radio Co Ltd Transmitter
JP2014525712A (en) * 2011-08-26 2014-09-29 クゥアルコム・インコーポレイテッド Adaptive interference cancellation for calibration against transmit distortion in multiple antenna transmitters
US10516209B2 (en) 2015-04-13 2019-12-24 Mitsubishi Electric Corporation Phased array antenna device
US10659124B2 (en) 2018-03-01 2020-05-19 Fujitsu Limited Multiantenna communication device and coefficient update method
JP2020522928A (en) * 2017-05-31 2020-07-30 華為技術有限公司Huawei Technologies Co.,Ltd. Predistortion processing method and device

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7010281B2 (en) 2002-08-09 2006-03-07 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Array antenna apparatus utilizing a nonlinear distortion compensator circuit
WO2004034574A1 (en) * 2002-10-10 2004-04-22 Fujitsu Limited Distortion compensation amplification apparatus, amplification system, and radio base station
US6949976B2 (en) 2002-10-10 2005-09-27 Fujitsu Limited Distortion compensating amplifier device, amplifier system, and wireless base station
KR100472070B1 (en) * 2002-10-16 2005-03-10 한국전자통신연구원 Apparatus and Method for Linearization of the Adaptive Array Antenna System
JP2006303787A (en) * 2005-04-19 2006-11-02 Japan Radio Co Ltd Transmitter
JP4614814B2 (en) * 2005-04-19 2011-01-19 日本無線株式会社 Transmitter
JP2014525712A (en) * 2011-08-26 2014-09-29 クゥアルコム・インコーポレイテッド Adaptive interference cancellation for calibration against transmit distortion in multiple antenna transmitters
US10516209B2 (en) 2015-04-13 2019-12-24 Mitsubishi Electric Corporation Phased array antenna device
JP2020522928A (en) * 2017-05-31 2020-07-30 華為技術有限公司Huawei Technologies Co.,Ltd. Predistortion processing method and device
US10985705B2 (en) 2017-05-31 2021-04-20 Huawei Technologies Co., Ltd. Pre-distortion processing method and apparatus
JP7058676B2 (en) 2017-05-31 2022-04-22 華為技術有限公司 Pre-strain processing method and equipment
US10659124B2 (en) 2018-03-01 2020-05-19 Fujitsu Limited Multiantenna communication device and coefficient update method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0881807B1 (en) Tansmitter with linearised amplifier
US7565117B2 (en) Control of power amplifiers in devices using transmit beamforming
JP4156735B2 (en) Wireless device, transmission power control method in wireless device, and recording medium
CN101401261B (en) Power amplifier controller circuit
US6647073B2 (en) Linearisation and modulation device
US8542766B2 (en) Time alignment algorithm for transmitters with EER/ET amplifiers and others
US20030107435A1 (en) Removing effects of gain and phase mismatch in a linear amplification with nonlinear components (LINC) system
KR20030065471A (en) System for closed loop power control using a linear or a non-linear power amplifier
US8417199B2 (en) Method and apparatus for improving efficiency in a power supply modulated system
US8792546B2 (en) Transmission circuit
JP4282655B2 (en) Radio transmitter and amplifier
JP5049562B2 (en) Power amplifier
JPH11511927A (en) Pre-post distortion amplifier
JP2002190712A (en) Array antenna system
JP4230272B2 (en) Distortion compensation device
JP4043824B2 (en) Nonlinear distortion compensation apparatus and nonlinear distortion compensation method
US8909180B1 (en) Method and apparatus for power supply modulation of a radio frequency signal
EP1595329B1 (en) Improving the efficiency of power amplifiers in devices using transmit beamforming
JP5121734B2 (en) Power supply voltage forming apparatus and polar modulation transmitting apparatus
JP3137003B2 (en) Transmission device
JP2002176321A (en) Method for correcting distortion of transmission signal in radio equipment and radio equipment having distortion correction function
JP2001326541A (en) Device for changing amplitude and phase
JP2001352262A (en) Transmission power controller and transmitter
EP3038262A1 (en) Systems and methods for efficient multi-channel satcom with dynamic power supply and digital pre-distortion
JP2002077286A (en) Cartesian feedback transmitter

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080627

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20080714

A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20090326