JP2002368716A - Ofdm high efficiency power amplifier - Google Patents

Ofdm high efficiency power amplifier

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JP2002368716A
JP2002368716A JP2001176491A JP2001176491A JP2002368716A JP 2002368716 A JP2002368716 A JP 2002368716A JP 2001176491 A JP2001176491 A JP 2001176491A JP 2001176491 A JP2001176491 A JP 2001176491A JP 2002368716 A JP2002368716 A JP 2002368716A
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ofdm
peak
power amplifier
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JP2001176491A
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Kazuhisa Ikuiwa
量久 生岩
Yasuhiro Takeuchi
安弘 竹内
Yasuaki Nishida
泰章 西田
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Japan Broadcasting Corp
Original Assignee
Nippon Hoso Kyokai NHK
Japan Broadcasting Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an OFDM high efficiency power amplifier that can enhance the efficiency of power amplification of a signal such as an OFDM signal where a peak signal sometimes appears with a small-size and reduced weight that can reduce the power consumption. SOLUTION: The OFDM high efficiency power amplifier is provided with a basic part amplifier means 112 that can linearly amplify power of an OFDM signal received at a prescribed signal level or below, a peak part amplifier means 313 that amplifies power of the peal level of the OFDM signal in excess of the prescribed level at a higher efficiency than that of the basic part amplifier means 112 when receiving the peak level of the OFDM signal in excess of the prescribed signal level, a composite means 114 that composites an output signal from the basic part amplifier means 112 with an output signal from the peak part amplifier means 313, and pre-distortion means 211, 312 that convert the signal level in order to compensate the nonlinearity in the amplifier characteristic of one or both of the basic part amplifier means 112 and the peak part amplifier means 313.

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、良好な直線性が要
求されるOFDM(Orthogonal Frequency Division Mu
ltiplexing)信号の電力増幅に用いられる増幅器に関
し、特に、高能率に電力増幅するためのOFDM高能率
電力増幅器に関する。
The present invention relates to an OFDM (Orthogonal Frequency Division Mu) which requires good linearity.
The present invention relates to an amplifier used for power amplification of a signal, and more particularly, to an OFDM high-efficiency power amplifier for highly efficient power amplification.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、多数のキャリヤから構成され、か
つ平均信号レベルより10数dB高いピーク信号がとき
どき出現するOFDM信号(図5参照)の電力増幅器に
おいて、電力増幅特性の非直線性によって相互変調成分
が生じ、それによって等価CN比が劣化することが知ら
れている。デジタル信号の場合、この等価CN比の劣化
は誤り率を増大させる要因となるため、等価CN比の劣
化を防止するため、OFDM信号の電力増幅器には直線
性の良い増幅特性が要求される。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a power amplifier of an OFDM signal (see FIG. 5) composed of a large number of carriers and having a peak signal which is higher than the average signal level by a few dozen dB, the power amplifier has a non-linear characteristic. It is known that a modulation component is generated, thereby deteriorating the equivalent CN ratio. In the case of a digital signal, the deterioration of the equivalent CN ratio causes an increase in the error rate. Therefore, in order to prevent the deterioration of the equivalent CN ratio, a power amplifier of the OFDM signal is required to have amplification characteristics with good linearity.

【0003】増幅特性の直線性を確保するため、従来の
OFDM送信機には、例えば、A級動作の電力増幅器が
用いられる。また、A級動作の電力増幅器として、OF
DM信号にときどき現れるピーク信号をも適切に電力増
幅できるようにするため、平均信号レベルよりも10d
B以上高い入力信号を電力増幅できるものが使用され
る。その結果、このような電力増幅器を用いる従来のO
FDM信号の送信機には、空中線出力が1kWしか必要
でない場合でも、10kW以上の出力が可能な送信機が
使用されている。
[0003] In order to ensure the linearity of the amplification characteristic, for example, a class-A operation power amplifier is used in a conventional OFDM transmitter. Further, as a class A operation power amplifier, OF
In order to properly amplify the power of the peak signal sometimes appearing in the DM signal, the peak signal is 10d higher than the average signal level.
A device capable of power-amplifying an input signal higher than B is used. As a result, the conventional O.S.
As a transmitter of the FDM signal, a transmitter capable of outputting 10 kW or more is used even when an antenna output requires only 1 kW.

【0004】上記のように、広範囲にわたって増幅特性
の直線性を確保するため、従来のOFDM信号増幅用の
電力増幅器には10dB以上のバックオフ量が要求され
る。また、よく知られているように、A級動作の電力増
幅器では、電源電圧(ドレーン電圧ともいう)、バイア
ス電圧、出力アイドル電流などは、入力OFDM信号の
波形にかかわらず上記のバックオフ量に応じた一定値に
保持される。
As described above, in order to secure the linearity of the amplification characteristics over a wide range, a conventional power amplifier for amplifying an OFDM signal requires a back-off amount of 10 dB or more. Also, as is well known, in a class A operation power amplifier, the power supply voltage (also referred to as a drain voltage), the bias voltage, the output idle current, and the like are affected by the back-off amount regardless of the waveform of the input OFDM signal. It is kept at a constant value according to it.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】このように、従来のO
FDM信号増幅用の電力増幅器では、入力OFDM信号
にときどき現れるピーク信号に備えて常に大きなアイド
ル電流を流し続け、大きな電力を継続して消費するた
め、送信機の能率は低く、送信に要する電力の低減が図
れないという問題があった。
As described above, the conventional O
In a power amplifier for amplifying an FDM signal, a large idle current is always supplied in preparation for a peak signal sometimes appearing in an input OFDM signal, and a large amount of power is continuously consumed. Therefore, the efficiency of a transmitter is low, and the power required for transmission is low. There was a problem that reduction could not be achieved.

【0006】本発明は、このような問題を解決するため
になされたもので、その目的は、ピーク信号がときどき
現れるOFDM信号等の信号の電力増幅において、電力
増幅の能率を向上し、小型・軽量化および電力消費の低
減が可能なOFDM高能率電力増幅器を提供することに
ある。
The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to improve the efficiency of power amplification in a power amplification of a signal such as an OFDM signal in which a peak signal sometimes appears, and to reduce the size of the power amplification. An object of the present invention is to provide an OFDM high-efficiency power amplifier capable of reducing the weight and power consumption.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】以上の点を考慮して、請
求項1に係る発明は、所定信号レベル以下で入力OFD
M信号を直線的に電力増幅できる基本部増幅手段と、前
記所定信号レベルを超える前記OFDM信号の増幅を行
うピーク部増幅手段と、前記基本部増幅手段によって電
力増幅された信号と前記ピーク部増幅手段によって電力
増幅された信号とを合成する合成手段とを備え、前記ピ
ーク部増幅手段は、前記OFDM信号のうちの前記所定
信号レベルを超える部分を前記基本部増幅手段よりも高
能率に電力増幅する構成を有している。
In consideration of the above points, the invention according to claim 1 provides an input OFD at a signal level or lower.
A basic section amplifying means capable of linearly power-amplifying the M signal; a peak section amplifying means for amplifying the OFDM signal exceeding the predetermined signal level; Means for synthesizing a signal which has been power-amplified by the means, wherein the peak section amplifying section power amplifies a portion of the OFDM signal exceeding the predetermined signal level more efficiently than the basic section amplifying section. Configuration.

【0008】この構成により、所定信号レベル以下のO
FDM信号である基本部が入力されたときは、直線性的
に電力増幅が行われ、所定信号レベルを超えるOFDM
信号であるピーク部が入力されたときは、所定信号レベ
ル以下の部分を直線的に増幅し、所定信号レベル以上の
部分を高能率に電力増幅し、それらが合成されるため、
高能率かつ直線性の良い増幅特性が可能なOFDM高能
率電力増幅器を実現できる。また、高能率に電力増幅で
きることによって、装置の小型・軽量化、および電力消
費の低減が可能となる。
[0008] With this configuration, the O signal below a predetermined signal level can be used.
When the basic portion, which is an FDM signal, is input, power amplification is performed linearly, and OFDM signals exceeding a predetermined signal level are output.
When the peak portion, which is a signal, is input, the portion below the predetermined signal level is linearly amplified, and the portion above the predetermined signal level is power-amplified with high efficiency.
An OFDM high-efficiency power amplifier capable of high-efficiency and amplification characteristics with good linearity can be realized. In addition, since the power can be efficiently amplified, the size and weight of the device can be reduced, and the power consumption can be reduced.

【0009】また、請求項2に係る発明は、請求項1に
おいて、前記基本部増幅手段は、A級動作の電力増幅器
であり、前記ピーク部増幅手段は、AB級動作の増幅
器、B級動作の増幅器、C級動作の増幅器、またはD級
動作の増幅器のいずれかである構成を有している。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the basic unit amplifying unit is a class A power amplifier, and the peak unit amplifying unit is a class AB operating amplifier and a class B operating amplifier. , An amplifier operating in class C, or an amplifier operating in class D.

【0010】この構成により、OFDM信号の基本部
は、直線性が高いA級動作の電力増幅が行われ、所定信
号レベルを超えるピーク部については、ピーク部が生じ
たときにのみ上記各動作の増幅器のいずれかを用いて高
能率に電力増幅が行われ、増幅後の基本部と合成して増
幅後のOFDM信号が生成されるため、高能率かつ直線
性の良い増幅特性が可能なOFDM高能率電力増幅器を
実現できる。
[0010] With this configuration, the basic portion of the OFDM signal is subjected to class A operation power amplification with high linearity, and the peak portion exceeding a predetermined signal level is subjected to the above operations only when the peak portion occurs. High-efficiency power amplification is performed using any of the amplifiers, and the amplified OFDM signal is generated by combining with the amplified basic part. An efficient power amplifier can be realized.

【0011】また、請求項3に係る発明は、請求項1ま
たは2において、前記基本部増幅手段は、増幅特性にお
ける非直線性を補償するための信号振幅の変換を、入力
となるOFDM信号に対し、あらかじめ行うプリデスト
ーション手段をさらに備えた構成を有している。
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the basic unit amplifying means converts a signal amplitude for compensating for non-linearity in amplification characteristics to an input OFDM signal. On the other hand, it has a configuration further provided with a pre-distortion means to be performed in advance.

【0012】この構成により、プリデストーション手段
を用いて基本部増幅手段の非直線性を補償できるため、
高能率であると共に増幅特性の直線性の向上が可能なO
FDM高能率電力増幅器を実現できる。
With this configuration, it is possible to compensate for the nonlinearity of the basic section amplifying means using the pre-distortion means.
O with high efficiency and capable of improving the linearity of amplification characteristics
An FDM high efficiency power amplifier can be realized.

【0013】また、請求項3に係る発明は、請求項1な
いし3のいずれかに記載の発明において、前記ピーク部
増幅手段は、増幅特性における非直線性を補償するため
の信号振幅の変換を、入力となるOFDM信号に対し、
あらかじめ行うプリデストーション手段をさらに備えた
構成を有している。
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the peak section amplifying means converts the signal amplitude for compensating for nonlinearity in the amplification characteristic. , For the input OFDM signal,
It has a configuration further provided with a pre-distortion means for performing in advance.

【0014】この構成により、プリデストーション手段
を用いて高能率に電力増幅を行うピーク部増幅手段の非
直線性を補償できるため、高能率であると共に増幅特性
の直線性の向上が可能なOFDM高能率電力増幅器を実
現できる。
According to this configuration, the nonlinearity of the peak section amplifying means for performing high-efficiency power amplification using the pre-distortion means can be compensated, so that the OFDM which is highly efficient and can improve the linearity of the amplification characteristic can be achieved. A highly efficient power amplifier can be realized.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照し、本発明
の第1の実施形態に係るOFDM高能率電力増幅器につ
いて説明する。図1(a)は、本発明の第1の実施形態
に係るOFDM高能率電力増幅器の構成を示すブロック
図である。図1(a)に示すOFDM高能率電力増幅器
100は、信号分配手段111、基本部増幅手段11
2、ピーク部増幅手段113、および合成手段114か
ら構成される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An OFDM high-efficiency power amplifier according to a first embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1A is a block diagram illustrating a configuration of an OFDM high-efficiency power amplifier according to the first embodiment of the present invention. The OFDM high-efficiency power amplifier 100 shown in FIG.
2. It is composed of a peak section amplifying means 113 and a combining means 114.

【0016】信号分配手段111は、入力OFDM信号
(RF帯)を基本部増幅手段112およびピーク部増幅
手段113に出力する。基本部増幅手段112は、公知
のA級動作等の増幅を行う、直線性の良い増幅特性を有
する増幅手段である。以下、第1の実施形態では、基本
部増幅手段112はA級増幅器として説明を行う。基本
部増幅手段112は、以下に説明するOFDM信号の基
本部(図1(b)参照)を増幅する。
The signal distribution unit 111 outputs the input OFDM signal (RF band) to the basic unit amplification unit 112 and the peak unit amplification unit 113. The basic unit amplifying unit 112 is an amplifying unit that amplifies a known class A operation or the like and has amplification characteristics with good linearity. Hereinafter, in the first embodiment, the description will be given assuming that the basic unit amplifying means 112 is a class A amplifier. The basic unit amplifier 112 amplifies a basic unit (see FIG. 1B) of an OFDM signal described below.

【0017】上記の基本部とは、例えば図1(b)に示
されるOFDM信号のうち、振幅が、図1(b)に示さ
れる2本の太い実線121に挟まれる範囲内に入るもの
をいう。また、ピーク部とは、これ以外のOFDM信
号、すなわち、振幅が、この2本の太い実線121に挟
まれる範囲外にあるものをいう。この2本の太い実線1
21で示される振幅に対応するレベルは、基本部増幅手
段112とピーク部増幅手段113の特性によって決ま
る所定の信号レベルであり、以下ではこの「所定の信号
レベル」のことを基準信号レベルという。
The above-mentioned basic part is, for example, an OFDM signal shown in FIG. 1B whose amplitude falls within a range sandwiched between two thick solid lines 121 shown in FIG. 1B. Say. In addition, the peak portion refers to an OFDM signal other than this, that is, a signal whose amplitude is out of the range between the two thick solid lines 121. These two thick solid lines 1
The level corresponding to the amplitude indicated by 21 is a predetermined signal level determined by the characteristics of the basic section amplifying means 112 and the peak section amplifying means 113. Hereinafter, this "predetermined signal level" is referred to as a reference signal level.

【0018】ピーク部増幅手段113は、公知のB級動
作等の能率良く増幅を行う増幅手段である。以下、第1
の実施形態では、ピーク部増幅手段113はB級プッシ
ュプル増幅器として説明を行う。なお、ピーク部増幅手
段113は、必ずしもプッシュプル増幅器である必要は
ないが、動作説明の便宜上(説明の容易化のため)プッ
シュプル増幅器としている。
The peak section amplifying means 113 is an amplifying means for efficiently amplifying a known class B operation or the like. Hereinafter, the first
In the embodiment, the peak section amplifying means 113 will be described as a class B push-pull amplifier. Note that the peak section amplifying means 113 is not necessarily a push-pull amplifier, but is a push-pull amplifier for convenience of explanation of the operation (for ease of explanation).

【0019】基本部増幅手段112は、OFDM信号を
上記の基準信号レベル以下ではA級動作の増幅を行い、
増幅後の信号を合成手段114に出力する。なお、ピー
ク部については、増幅特性の直線性は保証されない。ピ
ーク部増幅手段113は、OFDM信号をB級動作の増
幅を行い、増幅後の信号を合成手段114に出力する。
B級動作の増幅では、バイアスを適切に設定すること
で、ピーク部が入力したときに上記の基準信号レベルを
超える信号部分を選択的に効率よく電力増幅できる。そ
して、基本部が入力された場合は動作しない。
The basic section amplifying means 112 amplifies the OFDM signal in a class A operation when the OFDM signal is equal to or lower than the reference signal level.
The amplified signal is output to the combining means 114. Note that the linearity of the amplification characteristic is not guaranteed for the peak portion. The peak section amplifying unit 113 amplifies the OFDM signal in a class B operation, and outputs the amplified signal to the combining unit 114.
In the amplification of the class B operation, by appropriately setting the bias, a signal portion exceeding the above-described reference signal level when a peak portion is input can be selectively and efficiently amplified. Then, when the basic part is input, it does not operate.

【0020】図4を参照して、基本部増幅手段112と
ピーク部増幅手段113とによって増幅され、出力され
る信号成分について説明する。図4の曲線Aは、横軸の
信号入力があった場合に基本部増幅手段112によって
増幅されて出力される信号成分であり、曲線Aと曲線B
との差は、横軸の信号入力があった場合にピーク部増幅
手段113によって増幅されて出力される信号成分であ
る。
Referring to FIG. 4, a description will be given of signal components amplified and output by the basic section amplifying section 112 and the peak section amplifying section 113. Curve A in FIG. 4 is a signal component that is amplified and output by the basic unit amplifying unit 112 when there is a signal input on the horizontal axis.
Is a signal component that is amplified and output by the peak section amplifying unit 113 when a signal is input on the horizontal axis.

【0021】図4から明らかなように、入力OFDM信
号が基本部のみである場合は、入力OFDM信号を基本
部増幅手段112のみで増幅し、入力OFDM信号がピ
ーク部である場合は、入力OFDM信号を基本部増幅手
段112とピーク部増幅手段113とで増幅する。した
がって、入力信号レベルが基準信号レベルを超えたと
き、ピーク部増幅手段113は増幅を開始する。
As is apparent from FIG. 4, when the input OFDM signal is only the basic part, the input OFDM signal is amplified only by the basic part amplifying means 112, and when the input OFDM signal is the peak part, the input OFDM signal is amplified. The signal is amplified by the basic section amplification section 112 and the peak section amplification section 113. Therefore, when the input signal level exceeds the reference signal level, the peak section amplifying means 113 starts amplification.

【0022】また、以上の説明から明らかなように、基
本部増幅手段112の出力とピーク部増幅手段113の
出力とを加算したものは、ピーク部の増幅後の出力信号
である。ピーク部の増幅後の出力を、図4における曲線
Bで示した。ピーク部の増幅後の出力は、あたかも直線
的な増幅率を有する1つの増幅器で増幅された信号とみ
なすことができる。
As is clear from the above description, the sum of the output of the basic section amplifying means 112 and the output of the peak section amplifying means 113 is the output signal of the peak section after amplification. The output after amplification of the peak portion is shown by a curve B in FIG. The amplified output of the peak portion can be regarded as a signal amplified by one amplifier having a linear amplification factor.

【0023】合成手段114は、基本部増幅手段112
とピーク部増幅手段113からの各時刻の出力信号を合
成してOFDM高能率電力増幅器100の出力信号とす
る。なお、合成手段114で行う合成は、上記増幅され
た基本部と増幅されたピーク部を重畳する、直列合成に
よって行うことができるが、特許3056091号公報
に開示された位相合成方式等を用いることにより効率良
く合成することもできる。また、基本部増幅手段112
の出力の位相とピーク部増幅手段113の出力の位相と
は同相である必要があるが、いずれの手段もアナログ回
路で構成されているため、配線ケーブル長を調整する程
度で同相性は確保できる。
The synthesizing means 114 includes a basic part amplifying means 112
And the output signal of each time from the peak part amplifying means 113 are combined to obtain the output signal of the OFDM high efficiency power amplifier 100. Note that the synthesis performed by the synthesis unit 114 can be performed by series synthesis in which the amplified basic portion and the amplified peak portion are superimposed, but a phase synthesis method disclosed in Japanese Patent No. 3056091 can be used. Can be synthesized more efficiently. Also, the basic part amplifying means 112
And the phase of the output of the peak part amplifying means 113 need to be in phase. However, since both means are constituted by analog circuits, the in-phase can be secured only by adjusting the length of the wiring cable. .

【0024】以上説明したように、本発明の第1の実施
形態に係るOFDM高能率電力増幅器は、所定の信号レ
ベル以下のOFDM信号(基本部)についてはA級動作
の電力増幅を行い、所定の信号レベルを超えるOFDM
信号(ピーク部)については、ピーク部が生じたときに
のみB級プッシュプル増幅等のB級動作の高能率な電力
増幅が行われ、増幅後の基本部と合成して増幅後のOF
DM信号が生成されるため、高能率であると共に直線性
の良い増幅特性が可能なOFDM高能率電力増幅器を実
現できる。また、高能率に電力増幅できることによっ
て、装置の小型・軽量化、および電力消費の低減が可能
となる。
As described above, the OFDM high-efficiency power amplifier according to the first embodiment of the present invention performs power amplification of Class A operation for an OFDM signal (basic part) having a predetermined signal level or lower, and performs predetermined amplification. OFDM exceeding the signal level of
For the signal (peak portion), only when the peak portion occurs, high-efficiency power amplification of class B operation such as class B push-pull amplification is performed.
Since a DM signal is generated, it is possible to realize an OFDM high-efficiency power amplifier that can achieve high efficiency and amplification characteristics with good linearity. In addition, since the power can be efficiently amplified, the size and weight of the device can be reduced, and the power consumption can be reduced.

【0025】図2は、本発明の第2の実施形態に係るO
FDM高能率電力増幅器の構成を示すブロック図であ
る。第2の実施形態に係るOFDM高能率電力増幅器2
00は、第1の実施形態に係るOFDM高能率電力増幅
器100に、第1のプリデストーション手段211およ
び第2のプリデストーション手段212を付加したもの
である。なお、第2の実施形態に係るピーク部増幅手段
213は、第1の実施形態に係るピーク部増幅手段11
3とは異なり、公知のAB級動作等の増幅を行う増幅手
段である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a second embodiment according to the present invention.
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of an FDM high-efficiency power amplifier. OFDM high efficiency power amplifier 2 according to second embodiment
Reference numeral 00 denotes a configuration in which a first pre-distortion unit 211 and a second pre-distortion unit 212 are added to the OFDM high-efficiency power amplifier 100 according to the first embodiment. Note that the peak section amplifying section 213 according to the second embodiment is different from the peak section amplifying section 11 according to the first embodiment.
Different from No. 3, this is an amplifying means for amplifying a known class AB operation or the like.

【0026】以下では、ピーク部増幅手段213をAB
級プッシュプル増幅器とすると共に、第2の実施形態に
係る高能率電力増幅器200の構成手段のうち、第1の
実施形態に係るOFDM高能率電力増幅器100の構成
手段と同一の構成手段については同一の引用記号を付
し、その説明を省略する。
In the following, the peak part amplifying means 213 is set to AB
Class push-pull amplifier, and among the constituent means of the high-efficiency power amplifier 200 according to the second embodiment, the same constituent means as those of the OFDM high-efficiency power amplifier 100 according to the first embodiment are the same. And the description is omitted.

【0027】ここで、各プリデストーション手段21
1、212は、公知のプリデストーション回路等の、増
幅手段112、213の増幅特性における非直線性を補
償するための手段である。すなわち、第1のプリデスト
ーション手段211は、信号分配手段111からの出力
信号に対する基本部増幅手段112からの出力信号の直
線性を向上させるように、基本部増幅手段112の増幅
特性における非直線性を考慮して、あらかじめ信号分配
手段111からの出力信号に信号振幅の変換を行って補
償を施す手段である。
Here, each pre-distortion means 21
Numerals 1 and 212 are means for compensating for non-linearity in the amplification characteristics of the amplification means 112 and 213, such as a known pre-distortion circuit. That is, the first pre-distortion unit 211 increases the nonlinearity of the amplification characteristic of the basic unit amplification unit 112 so as to improve the linearity of the output signal from the basic unit amplification unit 112 with respect to the output signal from the signal distribution unit 111. This is a means for converting the signal amplitude of the output signal from the signal distribution means 111 in advance and compensating for it in consideration of the characteristics.

【0028】同様に、第2のプリデストーション手段2
12は、信号分配手段111からの出力信号に対するピ
ーク部増幅手段213(AB級プッシュプル増幅器)か
らの出力信号の直線性を向上させるように、ピーク部増
幅手段213(AB級プッシュプル増幅器)の増幅特性
における非直線性を考慮して、あらかじめ信号分配手段
111からの出力信号に信号振幅の変換を行って補償を
施す手段である。
Similarly, the second pre-distortion means 2
Numeral 12 designates a function of the peak amplifying means 213 (class push-pull amplifier) so as to improve the linearity of the output signal from the signal distributing means 111 from the peak amplifying means 213 (class push-pull amplifier). This is a means for converting the signal output from the signal distribution unit 111 in advance to convert the signal amplitude in consideration of the non-linearity in the amplification characteristic, thereby performing compensation.

【0029】なお、非直線性の補償という観点からは、
第1のプリデストーション手段211または第2のプリ
デストーション手段212のいずれかを省略しても、省
略されずに残ったプリデストーション手段に接続された
電力増幅手段の増幅特性における非直線性を改善できる
のは明らかである。
From the viewpoint of compensation for non-linearity,
Even if either the first pre-distortion means 211 or the second pre-distortion means 212 is omitted, the non-linearity in the amplification characteristics of the power amplification means connected to the remaining pre-distortion means remains without being omitted. It is clear that can be improved.

【0030】以上説明したように、本発明の第2の実施
形態に係るOFDM高能率電力増幅器は、信号分配手段
と各増幅手段との間にプリデストーション手段を設ける
ことによって、OFDM信号の電力増幅において増幅特
性の直線性の向上が可能なOFDM高能率電力増幅器を
実現できる。また、ピーク部増幅手段213としてAB
級電力増幅手段を用いることによって、A級動作の電力
増幅器を用いる場合に比較して、アイドル電流の低減等
による消費電力の低減が可能なOFDM高能率電力増幅
器を実現できる。
As described above, the OFDM high-efficiency power amplifier according to the second embodiment of the present invention provides the power of the OFDM signal by providing the pre-distortion means between the signal distribution means and each amplification means. An OFDM high-efficiency power amplifier capable of improving the linearity of amplification characteristics in amplification can be realized. Further, AB as the peak section amplifying means 213
By using the class power amplifying means, it is possible to realize an OFDM high-efficiency power amplifier capable of reducing power consumption by reducing idle current and the like, as compared with the case of using a class A operation power amplifier.

【0031】図3は、本発明の第3の実施形態に係るO
FDM高能率電力増幅器の構成を示すブロック図であ
る。第3の実施形態に係るOFDM高能率電力増幅器3
00は、第2の実施形態に係るOFDM高能率電力増幅
器200のピーク部増幅手段213として用いたAB級
プッシュプル増幅器をC級プッシュプル増幅器等の能率
を高くできる他の動作の電力増幅器に置き換えたもので
ある。以下では、第2の実施形態に係るOFDM高能率
電力増幅器200の構成手段と同一の構成手段について
は同一の引用記号を付し、その説明を省略する。
FIG. 3 is a circuit diagram showing an O-type oscillator according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of an FDM high-efficiency power amplifier. OFDM high-efficiency power amplifier 3 according to third embodiment
00 is a class AB push-pull amplifier used as the peak amplifier 213 of the OFDM high-efficiency power amplifier 200 according to the second embodiment replaced with a class C push-pull amplifier or other power amplifier of another operation that can increase the efficiency. It is a thing. In the following, the same components as those of the OFDM high-efficiency power amplifier 200 according to the second embodiment are denoted by the same reference symbols, and description thereof is omitted.

【0032】ピーク部増幅手段313は、上記のように
C級プッシュプル増幅器等の、高能率の電力増幅を行う
ための増幅手段である。ピーク部増幅手段313は、C
級動作等の電力増幅を行うため、増幅特性における直線
性は低下する。第2のプリデストーション手段312
は、この直線性の低下を補うために信号分配手段111
とピーク部増幅手段313との間に挿入される。
The peak amplifying means 313 is an amplifying means for performing high-efficiency power amplification, such as a class C push-pull amplifier as described above. The peak section amplifying means 313
Since power amplification such as class operation is performed, the linearity of the amplification characteristic is reduced. Second pre-distortion means 312
Are used to compensate for this reduction in linearity.
And the peak amplifying means 313.

【0033】なお、非直線性の補償という観点からは、
第1のプリデストーション手段211を省略しても、O
FDM高能率電力増幅器300全体の増幅特性における
非直線性を改善できるのは明らかである。また、ピーク
部増幅手段313として、C級プッシュプル増幅器の替
わりに、より高能率なスイッチング増幅方式のD級プッ
シュプル増幅器を用いるのでもよい。
From the viewpoint of compensation for non-linearity,
Even if the first pre-distortion means 211 is omitted, O
Clearly, the nonlinearity in the amplification characteristics of the entire FDM high efficiency power amplifier 300 can be improved. Further, as the peak amplifying means 313, a class D push-pull amplifier of a more efficient switching amplification type may be used instead of the class C push-pull amplifier.

【0034】以上説明したように、本発明の第3の実施
形態に係るOFDM高能率電力増幅器は、信号分配手段
と各増幅手段との間にプリデストーション手段を設ける
と共に信号入力がなければ電力損失が生じないC級動作
の電力増幅器等をピーク部の増幅に用いることによっ
て、高能率であると共に直線性の良い増幅特性が可能な
OFDM高能率電力増幅器を実現できる。
As described above, in the OFDM high-efficiency power amplifier according to the third embodiment of the present invention, the pre-distortion means is provided between the signal distribution means and each amplification means, and if there is no signal input, the power is reduced. By using a class C power amplifier or the like that does not cause loss for amplification of the peak portion, it is possible to realize an OFDM high-efficiency power amplifier that has high efficiency and an amplification characteristic with good linearity.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のOFDM
高能率増幅装置は、一定信号レベル以下のOFDM信号
の信号成分についてはA級動作の電力増幅等の直線性の
良い電力増幅を行い、その信号レベルを超える信号が入
力すると、信号入力がなければ電力損失が生じないB級
動作等の電力増幅を開始し、増幅された信号を合成する
ことによって、高能率であると共に直線性の良い増幅特
性の実現が可能なOFDM高能率電力増幅器を提供する
ことができる。
As described above, according to the OFDM of the present invention,
The high-efficiency amplifier performs power amplification with good linearity such as class A operation power amplification for the signal component of the OFDM signal below a certain signal level, and when a signal exceeding the signal level is input, if there is no signal input, To provide an OFDM high-efficiency power amplifier capable of realizing high-efficiency and high-linearity amplification characteristics by starting power amplification such as class B operation without power loss and combining amplified signals. be able to.

【0036】また、従来のOFDM信号の電力増幅器に
おけるA級動作の電力増幅器で行われていた、広範囲の
信号レベルの信号まで直線的に増幅することが不要にな
ることによってバックオフ量が低減できるため、装置の
小型・軽量化、および電力消費の低減が可能なOFDM
高能率電力増幅器を提供できる。
Further, the amount of back-off can be reduced by eliminating the necessity of linearly amplifying signals of a wide range of signal levels, which has been performed by a class-A power amplifier in a conventional power amplifier for OFDM signals. OFDM that can reduce the size and weight of the device and reduce power consumption
A highly efficient power amplifier can be provided.

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

【図1】本発明の第1の実施形態に係るOFDM高能率
電力増幅器の構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an OFDM high-efficiency power amplifier according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施形態に係るOFDM高能率
電力増幅器の構成を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of an OFDM high-efficiency power amplifier according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第3の実施形態に係るOFDM高能率
電力増幅器の構成を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of an OFDM high-efficiency power amplifier according to a third embodiment of the present invention.

【図4】OFDM信号の入力信号レベルと増幅後のOF
DM信号の信号レベルとの関係を模式的に示す図であ
る。
FIG. 4 shows an input signal level of an OFDM signal and OF after amplification.
FIG. 4 is a diagram schematically illustrating a relationship between a DM signal and a signal level.

【図5】OFDM信号の時間波形の一例を示す図であ
る。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a time waveform of an OFDM signal.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100、200、300 OFDM高能率電力増幅器 111 信号分配手段 112 基本部増幅手段(A級増幅器) 113 ピーク部増幅手段(B級プッシュプル増幅器) 114 合成手段 121 基準信号レベル 122 基本部 123 ピーク部 211 第1のプリデストーション手段 212、312 第2のプリデストーション手段 213 ピーク部増幅手段(AB級プッシュプル増幅
器) 313 ピーク部増幅手段(C級プッシュプル増幅器)
100, 200, 300 OFDM high-efficiency power amplifier 111 Signal distribution means 112 Basic part amplifying means (Class A amplifier) 113 Peak part amplifying means (Class B push-pull amplifier) 114 Synthesis means 121 Reference signal level 122 Basic part 123 Peak part 211 First pre-distortion means 212, 312 Second pre-distortion means 213 Peak amplification means (Class AB push-pull amplifier) 313 Peak amplification means (Class C push-pull amplifier)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西田 泰章 東京都渋谷区神南二丁目2番1号 日本放 送協会 放送センター内 Fターム(参考) 5J069 AA01 AA21 AA41 AA62 AA63 AA64 AA65 AA66 CA21 CA36 CA92 FA15 KA00 KA68 KC06 KC07 SA14 TA01 TA02 TA06 5J092 AA01 AA21 AA41 AA62 AA63 AA64 AA65 AA66 CA21 CA36 CA92 FA15 KA00 KA68 SA14 TA01 TA02 TA06 5K022 DD01 DD21  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Yasuaki Nishida 2-2-1 Jinnan, Shibuya-ku, Tokyo Japan Broadcasting Corporation Broadcasting Center F-term (reference) 5J069 AA01 AA21 AA41 AA62 AA63 AA64 AA65 AA66 CA21 CA36 CA92 FA15 KA00 KA68 KC06 KC07 SA14 TA01 TA02 TA06 5J092 AA01 AA21 AA41 AA62 AA63 AA64 AA65 AA66 CA21 CA36 CA92 FA15 KA00 KA68 SA14 TA01 TA02 TA06 5K022 DD01 DD21

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】所定信号レベル以下で入力OFDM信号を
直線的に電力増幅できる基本部増幅手段と、前記所定信
号レベルを超える前記OFDM信号の増幅を行うピーク
部増幅手段と、前記基本部増幅手段によって電力増幅さ
れた信号と前記ピーク部増幅手段によって電力増幅され
た信号とを合成する合成手段とを備え、前記ピーク部増
幅手段は、前記OFDM信号のうちの前記所定信号レベ
ルを超える部分を前記基本部増幅手段よりも高能率に電
力増幅することを特徴とするOFDM高能率電力増幅
器。
1. A basic part amplifying means capable of linearly amplifying an input OFDM signal below a predetermined signal level, a peak part amplifying means for amplifying the OFDM signal exceeding the predetermined signal level, and the basic part amplifying means. Synthesizing means for synthesizing the signal amplified by the power and the signal amplified by the peak part amplifying means, wherein the peak part amplifying part converts the portion of the OFDM signal exceeding the predetermined signal level into An OFDM high-efficiency power amplifier, which amplifies power more efficiently than a basic unit amplifying means.
【請求項2】前記基本部増幅手段は、A級動作の電力増
幅器であり、前記ピーク部増幅手段は、AB級動作の増
幅器、B級動作の増幅器、C級動作の増幅器、またはD
級動作の増幅器のいずれかであることを特徴とする請求
項1記載のOFDM高能率電力増幅器。
2. The power amplifier according to claim 1, wherein the amplification unit is a class A power amplifier, and the peak amplification unit is a class AB operation amplifier, a class B operation amplifier, a class C operation amplifier, or a D class operation amplifier.
2. An OFDM high-efficiency power amplifier according to claim 1, wherein the amplifier is one of class-operated amplifiers.
【請求項3】前記基本部増幅手段は、増幅特性における
非直線性を補償するための信号振幅の変換を、入力とな
るOFDM信号に対し、あらかじめ行うプリデストーシ
ョン手段をさらに備えたことを特徴とする請求項1また
は2記載のOFDM高能率電力増幅器。
3. The pre-distortion means further comprising: a pre-distortion means for previously performing conversion of a signal amplitude for compensating for non-linearity in amplification characteristics with respect to an input OFDM signal. The OFDM high-efficiency power amplifier according to claim 1 or 2.
【請求項4】前記ピーク部増幅手段は、増幅特性におけ
る非直線性を補償するための信号振幅の変換を、入力と
なるOFDM信号に対し、あらかじめ行うプリデストー
ション手段をさらに備えたことを特徴とする請求項1な
いし3のいずれかに記載のOFDM高能率電力増幅器。
4. The peak amplifying means further comprises a pre-distortion means for preliminarily converting an input OFDM signal into a signal amplitude for compensating for nonlinearity in amplification characteristics. The OFDM high-efficiency power amplifier according to any one of claims 1 to 3.
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