JP2002520893A - 増幅回路 - Google Patents
増幅回路Info
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
- H03F1/32—Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion
- H03F1/3223—Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion using feed-forward
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Amplifiers (AREA)
- Transmitters (AREA)
Abstract
(57)【要約】
補償された出力信号を発生するフィードフォワード増幅回路は、所定の周波数範囲内で制御信号を含む複数の入力信号を受信しそして上記所定の周波数範囲内で上記制御信号を含む複数の増幅された信号を発生するよう構成された増幅器を備え、上記所定の周波数範囲は、増幅器の動作範囲内にある。更に、位相シフト手段は、上記入力信号及び上記増幅された信号を受信し、そして上記入力信号と上記増幅された信号との間に相対的な位相ずれを導入して、エラー信号を発生するように構成される。合成手段は、上記エラー信号を上記増幅された信号と合成して、上記補償された出力信号を発生し、そして制御手段は、上記入力信号における制御信号と上記増幅された信号における制御信号との間の相対的な位相差に基づいて上記位相シフト手段を制御する。
Description
【０００１】
本発明は、フィードフォワード増幅回路、及びフィードフォワード増幅を行う
方法に係る。本発明は、セルラー無線ネットワーク、特に、ＧＳＭ規格に基づい
て動作するものに適用できるが、これに限定されるものではない。
方法に係る。本発明は、セルラー無線ネットワーク、特に、ＧＳＭ規格に基づい
て動作するものに適用できるが、これに限定されるものではない。
【０００２】
セルラー無線ネットワークでは、複数のベーストランシーバステーションの各
々が特定の地理的エリア（セル）にサービスする。移動電話のようなトランシー
バターミナルがこれらエリアの１つにあるときには、そのエリアに関連したベー
スステーションによってサービスされる。ベースステーションは、１つ以上のト
ランシーバターミナルに同時にサービスするように構成される。ベースステーシ
ョンは、通常、所定の送信高周波帯域内の信号を送信することによりトランシー
バターミナルと通信する。各ベースステーションは、トランシーバターミナルへ
送信する前に信号を増幅するための増幅回路を有する。
々が特定の地理的エリア（セル）にサービスする。移動電話のようなトランシー
バターミナルがこれらエリアの１つにあるときには、そのエリアに関連したベー
スステーションによってサービスされる。ベースステーションは、１つ以上のト
ランシーバターミナルに同時にサービスするように構成される。ベースステーシ
ョンは、通常、所定の送信高周波帯域内の信号を送信することによりトランシー
バターミナルと通信する。各ベースステーションは、トランシーバターミナルへ
送信する前に信号を増幅するための増幅回路を有する。
【０００３】 全ての増幅回路は、歪で悩まされている。歪のレベルは、回路の設計と、回路
の動作条件とによって左右される。ベースステーションに通常使用されるような
高電力増幅器の場合、最も顕著な歪の形態は、相互変調歪（ＩＭＤ）である。こ
の相互変調歪は、増幅器に供給される信号の混合関数である周波数において相互
変調積信号（ＩＮＴＥＲＭＯＤ）を発生する。最も顕著なＩＮＴＥＲＭＯＤは、
三次積である。例えば、送信用の信号は、送信されるべき周波数Ｆ１及びＦ２に
おける２つの成分信号を含む。増幅器は、Ｆ１及びＦ２の両方を含む動作範囲を
有する。三次のＩＮＴＥＲＭＯＤは、増幅器により２つの周波数の混合で発生さ
れ、周波数２Ｆ１−Ｆ２及び２Ｆ２−Ｆ１において発生される。これらの三次積
は、通常、増幅器の動作範囲内に入ると共に、ベースステーションの送信周波数
帯域内にも入る。従って、これらのＩＮＴＥＲＭＯＤは、送信信号においてノイ
ズ源を形成する。
の動作条件とによって左右される。ベースステーションに通常使用されるような
高電力増幅器の場合、最も顕著な歪の形態は、相互変調歪（ＩＭＤ）である。こ
の相互変調歪は、増幅器に供給される信号の混合関数である周波数において相互
変調積信号（ＩＮＴＥＲＭＯＤ）を発生する。最も顕著なＩＮＴＥＲＭＯＤは、
三次積である。例えば、送信用の信号は、送信されるべき周波数Ｆ１及びＦ２に
おける２つの成分信号を含む。増幅器は、Ｆ１及びＦ２の両方を含む動作範囲を
有する。三次のＩＮＴＥＲＭＯＤは、増幅器により２つの周波数の混合で発生さ
れ、周波数２Ｆ１−Ｆ２及び２Ｆ２−Ｆ１において発生される。これらの三次積
は、通常、増幅器の動作範囲内に入ると共に、ベースステーションの送信周波数
帯域内にも入る。従って、これらのＩＮＴＥＲＭＯＤは、送信信号においてノイ
ズ源を形成する。
【０００４】 ＩＮＴＥＲＭＯＤの影響は、増幅器をより直線的な形態で動作させることによ
り減少できる。増幅器の直線性は、フィードフォワード補償を使用することによ
り改善できる。図１は、フィードフォワード増幅回路１を示す。このフィードフ
ォワード増幅回路１は、高周波の入力信号１１を受信し、そして補償され増幅さ
れた高周波信号３７を発生する。フィードフォワード増幅回路１は、第１ハイブ
リッド１２と、第１位相トリマー１４と、遅延回路１８と、高周波電力増幅器２
０と、検出器として機能する方向性カプラー２２と、可変減衰器２４と、第２ハ
イブリッド２６と、第２可変減衰器２８と、第２位相トリマー３０と、増幅器３
２と、第２遅延回路３４と、合成器として機能する第２方向性カプラー３６とを
備えている。
り減少できる。増幅器の直線性は、フィードフォワード補償を使用することによ
り改善できる。図１は、フィードフォワード増幅回路１を示す。このフィードフ
ォワード増幅回路１は、高周波の入力信号１１を受信し、そして補償され増幅さ
れた高周波信号３７を発生する。フィードフォワード増幅回路１は、第１ハイブ
リッド１２と、第１位相トリマー１４と、遅延回路１８と、高周波電力増幅器２
０と、検出器として機能する方向性カプラー２２と、可変減衰器２４と、第２ハ
イブリッド２６と、第２可変減衰器２８と、第２位相トリマー３０と、増幅器３
２と、第２遅延回路３４と、合成器として機能する第２方向性カプラー３６とを
備えている。
【０００５】 入力信号１１は、第１ハイブリッド１２へ供給される。この３ｄＢハイブリッ
ドは、信号１１を２つの経路に分岐する。第１の経路は、入力信号１１の一部分
を電力増幅器２０へ入力として供給する。第２経路は、入力信号１１の一部分で
あるハイブリッド出力信号１３を第１位相トリマー１４へ入力として供給する。
このハイブリッド出力信号１３は、入力信号１１に対して＋９０°に等しい位相
差を有する。第１位相トリマー１４は、その入力信号であるハイブリッド出力信
号１３に対して位相シフトを導入し、位相補償された信号１７を発生する。第１
位相トリマー１４により導入される位相シフトは、０ないし３６０°の間で変化
し得る。第１位相トリマー１４は、第１位相制御信号１５を制御入力として受け
取る。この第１位相制御信号１５は、ハイブリッド出力信号１３に導入される位
相シフトの値を制御する。位相補償された信号１７は、遅延回路１８を通過し、
遅延された位相補償された信号１９を形成する。この信号は、第２ハイブリッド
２６へ第１入力として供給される。
ドは、信号１１を２つの経路に分岐する。第１の経路は、入力信号１１の一部分
を電力増幅器２０へ入力として供給する。第２経路は、入力信号１１の一部分で
あるハイブリッド出力信号１３を第１位相トリマー１４へ入力として供給する。
このハイブリッド出力信号１３は、入力信号１１に対して＋９０°に等しい位相
差を有する。第１位相トリマー１４は、その入力信号であるハイブリッド出力信
号１３に対して位相シフトを導入し、位相補償された信号１７を発生する。第１
位相トリマー１４により導入される位相シフトは、０ないし３６０°の間で変化
し得る。第１位相トリマー１４は、第１位相制御信号１５を制御入力として受け
取る。この第１位相制御信号１５は、ハイブリッド出力信号１３に導入される位
相シフトの値を制御する。位相補償された信号１７は、遅延回路１８を通過し、
遅延された位相補償された信号１９を形成する。この信号は、第２ハイブリッド
２６へ第１入力として供給される。
【０００６】 第１ハイブリッド１２から入力信号１１を受け取る電力増幅器２０は、増幅さ
れた信号２１を形成する。この増幅信号２１は、第１の方向性カプラー２２及び
第２の遅延回路３４を通過し、遅延された増幅信号３５を形成する。方向性カプ
ラー２２は、増幅信号２１を検出し、そして検出された増幅信号２３を発生し、
これは、第１可変減衰器２４へ入力として供給される。この可変減衰器２４は、
検出された増幅信号２３の電力を減少して、減衰された検出信号３９を発生し、
これは、第２ハイブリッド２６へ第２入力として供給される。可変減衰器２４に
より与えられる減衰の値は、可変減衰器２４へ供給される第１減衰制御信号２５
によって制御される。可変減衰器２４は、第２ハイブリッド２６へ入力される２
つの信号１９及び３９がほぼ同じ大きさとなるよう確保する。第２ハイブリッド
２６は、＋９０°に等しい位相シフトを、遅延された位相補償された信号１９に
導入し、そしてこの信号を、減衰された検出信号３９と合成して、それらのベク
トル和であるエラー信号２７を発生する。
れた信号２１を形成する。この増幅信号２１は、第１の方向性カプラー２２及び
第２の遅延回路３４を通過し、遅延された増幅信号３５を形成する。方向性カプ
ラー２２は、増幅信号２１を検出し、そして検出された増幅信号２３を発生し、
これは、第１可変減衰器２４へ入力として供給される。この可変減衰器２４は、
検出された増幅信号２３の電力を減少して、減衰された検出信号３９を発生し、
これは、第２ハイブリッド２６へ第２入力として供給される。可変減衰器２４に
より与えられる減衰の値は、可変減衰器２４へ供給される第１減衰制御信号２５
によって制御される。可変減衰器２４は、第２ハイブリッド２６へ入力される２
つの信号１９及び３９がほぼ同じ大きさとなるよう確保する。第２ハイブリッド
２６は、＋９０°に等しい位相シフトを、遅延された位相補償された信号１９に
導入し、そしてこの信号を、減衰された検出信号３９と合成して、それらのベク
トル和であるエラー信号２７を発生する。
【０００７】 図２ａには、ある形式の例示的入力信号１１に対する周波数スペクトルの一例
が示されている。この例によれば、入力信号１１は、周波数Ｆ１及びＦ２を有す
る２つの周波数成分を有する。図２ｂは、図２ａに示された入力信号１１が電力
増幅器２０に通されたときに形成される増幅された信号２１を示す。この増幅信
号２１は、各々周波数２Ｆ１−Ｆ２及び２Ｆ２−Ｆ１に三次ＩＮＴＥＲＭＯＤ２
１ａ及び２１ｂを有することが明らかである。これらのＩＮＴＥＲＭＯＤは、通
常、増幅回路を含む送信器が送信するように設計されたところの周波数帯域内に
存在する。図１に示す回路は、増幅器２０により入力信号１１に導入された付加
的な周波数成分をエラー信号２７として分離する。それ故、エラー信号２７の周
波数スペクトルは、本質的に、図２ｂに示された増幅信号２１の周波数スペクト
ルから、図２ａに示された入力信号１１の周波数スペクトルを減算したものであ
る。それ故、エラー信号２７の周波数スペクトルは、図２ｃに示したものと同様
の形態である。従って、エラー信号は、入力信号１１及び増幅信号２１のサンプ
ルを取り出し、それらの相対的な位相及び振幅関係を調整して、増幅信号２１に
おける非歪成分を打ち消し、増幅信号２１の歪成分をエラー信号２７として残す
ことにより形成されることが明らかである。第１及び第２のハイブリッド１２及
び２６は、１８０°に等しい位相シフトを導入する。位相トリマー１４及び遅延
回路１８は、第１ハイブリッドに入力されて第２ハイブリッドの第１入力に受け
取られる信号と、第１ハイブリッドの入力に入力されて第２ハイブリッドの第２
入力に受け取られる信号との間に経験する遅延差を補償する更に別の可変位相シ
フトを導入する。
が示されている。この例によれば、入力信号１１は、周波数Ｆ１及びＦ２を有す
る２つの周波数成分を有する。図２ｂは、図２ａに示された入力信号１１が電力
増幅器２０に通されたときに形成される増幅された信号２１を示す。この増幅信
号２１は、各々周波数２Ｆ１−Ｆ２及び２Ｆ２−Ｆ１に三次ＩＮＴＥＲＭＯＤ２
１ａ及び２１ｂを有することが明らかである。これらのＩＮＴＥＲＭＯＤは、通
常、増幅回路を含む送信器が送信するように設計されたところの周波数帯域内に
存在する。図１に示す回路は、増幅器２０により入力信号１１に導入された付加
的な周波数成分をエラー信号２７として分離する。それ故、エラー信号２７の周
波数スペクトルは、本質的に、図２ｂに示された増幅信号２１の周波数スペクト
ルから、図２ａに示された入力信号１１の周波数スペクトルを減算したものであ
る。それ故、エラー信号２７の周波数スペクトルは、図２ｃに示したものと同様
の形態である。従って、エラー信号は、入力信号１１及び増幅信号２１のサンプ
ルを取り出し、それらの相対的な位相及び振幅関係を調整して、増幅信号２１に
おける非歪成分を打ち消し、増幅信号２１の歪成分をエラー信号２７として残す
ことにより形成されることが明らかである。第１及び第２のハイブリッド１２及
び２６は、１８０°に等しい位相シフトを導入する。位相トリマー１４及び遅延
回路１８は、第１ハイブリッドに入力されて第２ハイブリッドの第１入力に受け
取られる信号と、第１ハイブリッドの入力に入力されて第２ハイブリッドの第２
入力に受け取られる信号との間に経験する遅延差を補償する更に別の可変位相シ
フトを導入する。
【０００８】 図１に戻ると、エラー信号２７は、その電力が第２の可変減衰器２８によって
変更される。次いで、エラー信号２７の位相が第２位相トリマー３０により増幅
信号２１に対して変更される。次いで、エラー信号は、増幅器３２によってバッ
ファされ、補償されたエラー信号３３を形成する。第２の可変減衰器２８は、そ
の制御入力に第２の減衰制御信号２９を受け取り、これは、補償されたエラー信
号３３の電力レベルを制御する。第２の位相トリマー３０は、その制御入力に第
２の位相制御信号３１を受け取り、これは、第２の遅延回路３４により発生され
る遅延された増幅信号３５に対して、補償されたエラー信号３３の位相を制御す
る。補償されたエラー信号３３は、合成器として働く第２の方向性カプラー３６
へ入力として供給される。この合成器３６は、遅延された増幅信号３５も受け取
る。この合成器は、補償されたエラー信号３３を遅延された増幅信号３５に結合
して、補償された増幅信号３７を発生し、これは、フィードフォワード増幅回路
１から出力される。
変更される。次いで、エラー信号２７の位相が第２位相トリマー３０により増幅
信号２１に対して変更される。次いで、エラー信号は、増幅器３２によってバッ
ファされ、補償されたエラー信号３３を形成する。第２の可変減衰器２８は、そ
の制御入力に第２の減衰制御信号２９を受け取り、これは、補償されたエラー信
号３３の電力レベルを制御する。第２の位相トリマー３０は、その制御入力に第
２の位相制御信号３１を受け取り、これは、第２の遅延回路３４により発生され
る遅延された増幅信号３５に対して、補償されたエラー信号３３の位相を制御す
る。補償されたエラー信号３３は、合成器として働く第２の方向性カプラー３６
へ入力として供給される。この合成器３６は、遅延された増幅信号３５も受け取
る。この合成器は、補償されたエラー信号３３を遅延された増幅信号３５に結合
して、補償された増幅信号３７を発生し、これは、フィードフォワード増幅回路
１から出力される。
【０００９】 第２遅延回路３４、第２可変減衰器２９、第２位相トリマー３１及び第２増幅
器３２の目的は、補償されたエラー信号３３及び遅延された増幅信号３５を時間
的及び振幅的に相関させて、任意の瞬間に、合成器３６における補償されたエラ
ー信号３３が、合成器３６における遅延された増幅信号３５内に含まれた信号歪
を表すように確保することである。合成器３６は、補償されたエラー信号３３及
び遅延された増幅信号３５を合成して、遅延された増幅信号３５からそのような
歪を実質的に除去し、補償された増幅信号３７を発生する。
器３２の目的は、補償されたエラー信号３３及び遅延された増幅信号３５を時間
的及び振幅的に相関させて、任意の瞬間に、合成器３６における補償されたエラ
ー信号３３が、合成器３６における遅延された増幅信号３５内に含まれた信号歪
を表すように確保することである。合成器３６は、補償されたエラー信号３３及
び遅延された増幅信号３５を合成して、遅延された増幅信号３５からそのような
歪を実質的に除去し、補償された増幅信号３７を発生する。
【００１０】 図２ｃには、図２ａ及び２ｂに示された周波数スペクトルを有する入力信号１
１及び増幅信号２１から形成された補償されたエラー信号３３の周波数スペクト
ルが例示されている。図２ｄは、図２ｃに示された補償されたエラー信号３３が
、図２ｂに示された増幅信号２１から導出された遅延された増幅信号３５と合成
されたときに発生する補償された増幅信号３７の周波数スペクトルを示す。
１及び増幅信号２１から形成された補償されたエラー信号３３の周波数スペクト
ルが例示されている。図２ｄは、図２ｃに示された補償されたエラー信号３３が
、図２ｂに示された増幅信号２１から導出された遅延された増幅信号３５と合成
されたときに発生する補償された増幅信号３７の周波数スペクトルを示す。
【００１１】 フィードフォワード増幅回路１が正しく動作するためには、第１ハイブリッド
１２、第１トリマー１４、遅延回路１８及び第２ハイブリッド２６を通る打消し
ループの経路が、打消しを生じさせるための１８０°の位相シフトを除いて、第
１ハイブリッド１２、電力増幅器２０、検出器２２、第１可変減衰器２４及び第
２ハイブリッド２６を通る打消しループの第２経路と同じ電気的長さを有してい
なければならない。第１経路又は第２経路のいずれかの要素の電気的長さが変化
すると、この条件が妨げられ、打消しが阻止される。その結果、各経路のいずれ
かの要素の電気的長さの変化を補償しなければならない。このような補償は、第
１位相制御信号１５によって行なわれる。
１２、第１トリマー１４、遅延回路１８及び第２ハイブリッド２６を通る打消し
ループの経路が、打消しを生じさせるための１８０°の位相シフトを除いて、第
１ハイブリッド１２、電力増幅器２０、検出器２２、第１可変減衰器２４及び第
２ハイブリッド２６を通る打消しループの第２経路と同じ電気的長さを有してい
なければならない。第１経路又は第２経路のいずれかの要素の電気的長さが変化
すると、この条件が妨げられ、打消しが阻止される。その結果、各経路のいずれ
かの要素の電気的長さの変化を補償しなければならない。このような補償は、第
１位相制御信号１５によって行なわれる。
【００１２】 図３ａは、第１の位相制御信号１５を与える第１の位相制御回路２を示す。こ
の位相制御回路は、第２検出器として機能する方向性カプラー４０と、第３検出
器として機能する方向性カプラー４２と、ミクサ４４と、位相固定ループ（ＰＬ
Ｌ）４６とを有する。第２の検出器４０は、遅延された位相補償された信号１９
をサンプリングして、第２の検出信号４１を発生し、これは、ミクサ４４へ入力
される。第３の検出器４２は、減衰された検出された信号３９をサンプリングし
、そして第３の検出信号４３を発生し、これは、ミクサ４４へ入力として送られ
る。ミクサ４４は、第２の検出信号４１に第３の検出信号４３を乗算して、混合
信号４５を発生し、これは、位相固定ループ４６へ入力として供給される。位相
固定ループ４６は、第１の位相制御信号１５を発生する。この第１の位相制御信
号１５の値は、遅延された位相補償された信号１９と、減衰された検出信号３９
との間の位相差に基づく。この信号は、第１の位相トリマー１４を変化させ、次
いで、該位相トリマーは、位相補償された信号１７及び遅延された位相補償され
た信号１９を変化させる。それ故、位相固定ループを含むフィードバックループ
が確立され、このループは、遅延された位相補償信号１９と、減衰された検出信
号３９との間の位相関係を変化させるように動作し、打消しループの第１及び第
２経路が同じ電気的長さをもつようにする。
の位相制御回路は、第２検出器として機能する方向性カプラー４０と、第３検出
器として機能する方向性カプラー４２と、ミクサ４４と、位相固定ループ（ＰＬ
Ｌ）４６とを有する。第２の検出器４０は、遅延された位相補償された信号１９
をサンプリングして、第２の検出信号４１を発生し、これは、ミクサ４４へ入力
される。第３の検出器４２は、減衰された検出された信号３９をサンプリングし
、そして第３の検出信号４３を発生し、これは、ミクサ４４へ入力として送られ
る。ミクサ４４は、第２の検出信号４１に第３の検出信号４３を乗算して、混合
信号４５を発生し、これは、位相固定ループ４６へ入力として供給される。位相
固定ループ４６は、第１の位相制御信号１５を発生する。この第１の位相制御信
号１５の値は、遅延された位相補償された信号１９と、減衰された検出信号３９
との間の位相差に基づく。この信号は、第１の位相トリマー１４を変化させ、次
いで、該位相トリマーは、位相補償された信号１７及び遅延された位相補償され
た信号１９を変化させる。それ故、位相固定ループを含むフィードバックループ
が確立され、このループは、遅延された位相補償信号１９と、減衰された検出信
号３９との間の位相関係を変化させるように動作し、打消しループの第１及び第
２経路が同じ電気的長さをもつようにする。
【００１３】 第１の位相制御回路２に伴う主たる問題は、混合信号４５がマルチ周波数であ
る場合に位相固定ループが充分に機能しないことである。位相固定ループが固定
される状態は、マルチ周波数の入力信号の場合にほとんど安定しない。 図３ｂは、この問題を克服するための第２の位相制御回路４を示す。この解決
策によれば、パイロットトーンが入力信号１１に導入される。このパイロットト
ーンは、増幅回路１を含む送信器が信号を送信するところの送信周波数帯域を外
れている。パイロットトーンの目的は、単に、位相固定ループ４６にそれが固定
するところの信号を許すことである。それ故、パイロットトーンは、入力信号１
１に導入されるが、後で、狭帯域フィルタにより、補償された増幅信号３７から
除去される。通常、この目的にはノッチフィルタが使用され、ノッチフィルタは
、パイロットトーンを除去するように特に設計される。この第２の位相制御回路
４は、第１の位相制御回路２に類似しているが、第１の狭帯域フィルタ４８を更
に有しており、これは、第２の検出信号４１をフィルタし、そして第１の狭帯域
検出信号４９を発生し、この信号は、パイロットトーンの周波数を中心とする狭
い周波数帯域を有する。又、この回路は、第２の狭帯域通過フィルタ５０も有し
、これは、第３の検出信号４３をフィルタしそして第２の狭帯域検出信号５１を
発生し、この信号は、パイロットトーンの周波数を中心とする狭い周波数帯域を
有する。ミクサ４４は、第１の狭帯域検出信号４９と第２の狭帯域検出信号５１
とを合成して、パイロットトーンを中心とする狭い周波数帯域を有する混合信号
４５を発生する。この信号は、位相固定ループにより、第１の位相制御信号１５
を発生するのに使用される。図３ｂの回路は、その他の点では、図３ａに示した
第１の位相制御回路２と同様に動作する。この第２の位相制御回路４の欠点は、
パイロットトーンが増幅器の周波数帯域から外れていると共に、アプリケーショ
ン回路を含む受信器の送信帯域からも外れていることである。その結果、パイロ
ットトーンに対する電力増幅器２０の作用が、増幅後に最終的に送信される入力
信号１１に対するその作用に等しくなるように保証できない。又、パイロットト
ーンは、補償された増幅信号３７からこの信号を除去するために著しいフィルタ
動作を実行する付加的な要素を必要とする不所望な大きな信号でもある。更に、
第１ハイブリッド１２の入力にパイロットトーンを与えるためにシンセサイザー
を備える必要もある。このようなシンセサイザーは、大きくて、かさばりそして
電力を必要とすると共に、増幅器の他部分からシールドしないと、交差干渉を生
じる。それ故、第２の位相制御回路４を使用して第１の位相制御信号１５を供給
するための増幅回路は、多数の問題で悩まされている。
る場合に位相固定ループが充分に機能しないことである。位相固定ループが固定
される状態は、マルチ周波数の入力信号の場合にほとんど安定しない。 図３ｂは、この問題を克服するための第２の位相制御回路４を示す。この解決
策によれば、パイロットトーンが入力信号１１に導入される。このパイロットト
ーンは、増幅回路１を含む送信器が信号を送信するところの送信周波数帯域を外
れている。パイロットトーンの目的は、単に、位相固定ループ４６にそれが固定
するところの信号を許すことである。それ故、パイロットトーンは、入力信号１
１に導入されるが、後で、狭帯域フィルタにより、補償された増幅信号３７から
除去される。通常、この目的にはノッチフィルタが使用され、ノッチフィルタは
、パイロットトーンを除去するように特に設計される。この第２の位相制御回路
４は、第１の位相制御回路２に類似しているが、第１の狭帯域フィルタ４８を更
に有しており、これは、第２の検出信号４１をフィルタし、そして第１の狭帯域
検出信号４９を発生し、この信号は、パイロットトーンの周波数を中心とする狭
い周波数帯域を有する。又、この回路は、第２の狭帯域通過フィルタ５０も有し
、これは、第３の検出信号４３をフィルタしそして第２の狭帯域検出信号５１を
発生し、この信号は、パイロットトーンの周波数を中心とする狭い周波数帯域を
有する。ミクサ４４は、第１の狭帯域検出信号４９と第２の狭帯域検出信号５１
とを合成して、パイロットトーンを中心とする狭い周波数帯域を有する混合信号
４５を発生する。この信号は、位相固定ループにより、第１の位相制御信号１５
を発生するのに使用される。図３ｂの回路は、その他の点では、図３ａに示した
第１の位相制御回路２と同様に動作する。この第２の位相制御回路４の欠点は、
パイロットトーンが増幅器の周波数帯域から外れていると共に、アプリケーショ
ン回路を含む受信器の送信帯域からも外れていることである。その結果、パイロ
ットトーンに対する電力増幅器２０の作用が、増幅後に最終的に送信される入力
信号１１に対するその作用に等しくなるように保証できない。又、パイロットト
ーンは、補償された増幅信号３７からこの信号を除去するために著しいフィルタ
動作を実行する付加的な要素を必要とする不所望な大きな信号でもある。更に、
第１ハイブリッド１２の入力にパイロットトーンを与えるためにシンセサイザー
を備える必要もある。このようなシンセサイザーは、大きくて、かさばりそして
電力を必要とすると共に、増幅器の他部分からシールドしないと、交差干渉を生
じる。それ故、第２の位相制御回路４を使用して第１の位相制御信号１５を供給
するための増幅回路は、多数の問題で悩まされている。
【００１４】
そこで、本発明の目的は、改良されたフィードフォワード増幅回路を提供する
ことである。 本発明の１つの特徴によれば、補償された出力信号を発生するためのフィード
フォワード増幅回路であって、所定の周波数範囲内で制御信号を含む複数の入力
信号を受信し、そして上記所定の周波数範囲内で上記制御信号を含む複数の増幅
された信号を発生するよう構成された増幅器を備え、上記所定の周波数範囲は、
増幅器の動作範囲内にあり、更に、上記入力信号及び上記増幅された信号を受信
し、そして上記入力信号と上記増幅された信号との間に相対的な位相ずれを導入
して、エラー信号を発生するよう構成された位相シフト手段と、上記エラー信号
を上記増幅された信号と合成して、上記補償された出力信号を発生するための合
成手段と、上記入力信号の制御信号と上記増幅された信号の制御信号との間の相
対的な位相差に基づいて上記位相シフト手段を制御するための制御手段とを備え
たフィードフォワード増幅回路が提供される。
ことである。 本発明の１つの特徴によれば、補償された出力信号を発生するためのフィード
フォワード増幅回路であって、所定の周波数範囲内で制御信号を含む複数の入力
信号を受信し、そして上記所定の周波数範囲内で上記制御信号を含む複数の増幅
された信号を発生するよう構成された増幅器を備え、上記所定の周波数範囲は、
増幅器の動作範囲内にあり、更に、上記入力信号及び上記増幅された信号を受信
し、そして上記入力信号と上記増幅された信号との間に相対的な位相ずれを導入
して、エラー信号を発生するよう構成された位相シフト手段と、上記エラー信号
を上記増幅された信号と合成して、上記補償された出力信号を発生するための合
成手段と、上記入力信号の制御信号と上記増幅された信号の制御信号との間の相
対的な位相差に基づいて上記位相シフト手段を制御するための制御手段とを備え
たフィードフォワード増幅回路が提供される。
【００１５】 図３ｂを参照して説明した構成体とは対照的に、制御信号の周波数は、増幅器
の動作範囲内にある。図３ｂのパイロットトーンは、増幅器の動作範囲内になか
った。これは、図３ｂの構成体に比して、本発明の実施形態ではエラーに対して
良好な補償を達成できることを意味する。更に、本発明の実施形態では、好まし
くは、制御信号が他の理由で使用され、単にパイロット信号として働くのではな
い。
の動作範囲内にある。図３ｂのパイロットトーンは、増幅器の動作範囲内になか
った。これは、図３ｂの構成体に比して、本発明の実施形態ではエラーに対して
良好な補償を達成できることを意味する。更に、本発明の実施形態では、好まし
くは、制御信号が他の理由で使用され、単にパイロット信号として働くのではな
い。
【００１６】 好ましくは、上記制御手段は、上記入力信号における制御信号を検出するため
に所定の周波数に選択的に応答する第１の選択的検出手段と、上記増幅された信
号における制御信号を検出するために上記所定の周波数に選択的に応答する第２
の選択的検出手段とを備えている。これら第１及び第２の選択的検出手段は、上
記所定の周波数を変化させるように制御できる。好ましくは、上記第１及び第２
の選択的検出手段は、同調型共振空洞を備えている。上記所定の周波数は、上記
所定の周波数範囲内にある。入力手段は、供給された信号を受信して、上記第１
及び第２の選択的検出手段を制御するように構成される。
に所定の周波数に選択的に応答する第１の選択的検出手段と、上記増幅された信
号における制御信号を検出するために上記所定の周波数に選択的に応答する第２
の選択的検出手段とを備えている。これら第１及び第２の選択的検出手段は、上
記所定の周波数を変化させるように制御できる。好ましくは、上記第１及び第２
の選択的検出手段は、同調型共振空洞を備えている。上記所定の周波数は、上記
所定の周波数範囲内にある。入力手段は、供給された信号を受信して、上記第１
及び第２の選択的検出手段を制御するように構成される。
【００１７】 上記合成手段は、更に、上記増幅された信号の位相に対して上記エラー信号の
位相を変化させるための位相変化手段を備えている。上記位相変化手段は、上記
増幅された信号における上記制御信号と、上記エラー信号における上記制御信号
との間の相対的な位相差に基づいて上記相対的位相を制御するよう構成される。
上記位相変化手段は、上記増幅された信号における上記制御信号を検出するため
に所定の周波数に選択的に応答する第３の選択的検出手段と、上記エラー信号に
おける上記制御信号を検出するために上記所定の周波数に選択的に応答する第４
の選択的検出手段とを備えている。
位相を変化させるための位相変化手段を備えている。上記位相変化手段は、上記
増幅された信号における上記制御信号と、上記エラー信号における上記制御信号
との間の相対的な位相差に基づいて上記相対的位相を制御するよう構成される。
上記位相変化手段は、上記増幅された信号における上記制御信号を検出するため
に所定の周波数に選択的に応答する第３の選択的検出手段と、上記エラー信号に
おける上記制御信号を検出するために上記所定の周波数に選択的に応答する第４
の選択的検出手段とを備えている。
【００１８】 上記第３及び第４の選択的検出手段は、上記所定の周波数を選択するように制
御できる。上記所定の周波数は、上記所定の周波数範囲内にある。入力手段は、
供給された信号を受信して、上記第３及び第４の選択的検出手段を制御するよう
に構成される。 好ましくは、上記位相シフト手段は、上記入力信号と上記増幅された信号とを
合成して上記エラー信号を発生するように構成される。上記エラー信号は、上記
入力信号と上記増幅された信号との間の重み付けされた差を表す。上記位相シフ
ト手段は、更に、上記入力信号及び／又は上記増幅された信号を、上記合成の前
に重み付けするための減衰手段又は増幅手段を含む。上記位相シフト手段は、更
に、上記入力信号と上記増幅された信号との間に、上記合成の前に固定の相対的
遅延を導入するための遅延手段を含む。上記位相シフト手段は、更に、上記入力
信号を受信して、その入力信号に固定の位相ずれを導入するためのハイブリッド
を備えている。
御できる。上記所定の周波数は、上記所定の周波数範囲内にある。入力手段は、
供給された信号を受信して、上記第３及び第４の選択的検出手段を制御するよう
に構成される。 好ましくは、上記位相シフト手段は、上記入力信号と上記増幅された信号とを
合成して上記エラー信号を発生するように構成される。上記エラー信号は、上記
入力信号と上記増幅された信号との間の重み付けされた差を表す。上記位相シフ
ト手段は、更に、上記入力信号及び／又は上記増幅された信号を、上記合成の前
に重み付けするための減衰手段又は増幅手段を含む。上記位相シフト手段は、更
に、上記入力信号と上記増幅された信号との間に、上記合成の前に固定の相対的
遅延を導入するための遅延手段を含む。上記位相シフト手段は、更に、上記入力
信号を受信して、その入力信号に固定の位相ずれを導入するためのハイブリッド
を備えている。
【００１９】 好ましくは、上記位相シフト手段は、更に、上記増幅器の出力に接続された方
向性カプラーを備え、この方向性カプラーは、上記エラー信号を上記増幅された
信号に結合して、上記補償された出力信号を発生する。上記位相シフト手段は、
上記相対的な位相ずれを導入した後に上記入力信号と上記増幅された信号を合成
するためのハイブリッドを含む。上記位相シフト手段は、上記相対的な位相ずれ
の少なくとも一部分を導入する位相トリマーを備え、この位相トリマーは、上記
制御手段から制御入力を受け取る。上記制御手段及び位相シフト手段は、フィー
ドバックループを形成するのが好ましい。
向性カプラーを備え、この方向性カプラーは、上記エラー信号を上記増幅された
信号に結合して、上記補償された出力信号を発生する。上記位相シフト手段は、
上記相対的な位相ずれを導入した後に上記入力信号と上記増幅された信号を合成
するためのハイブリッドを含む。上記位相シフト手段は、上記相対的な位相ずれ
の少なくとも一部分を導入する位相トリマーを備え、この位相トリマーは、上記
制御手段から制御入力を受け取る。上記制御手段及び位相シフト手段は、フィー
ドバックループを形成するのが好ましい。
【００２０】 好ましくは、上記制御手段は、位相固定ループ回路を更に含む。好ましくは、
上記減衰又は増幅手段は、上記エラー信号を減衰又は増幅するために設けられる
。上記位相変化手段及びエラー信号は、フィードバックループを形成する。上記
位相変化手段は、位相固定ループ回路を更に含む。 好ましくは、セルラー無線ネットワークのベースステーションは、上記制御信
号を含む上記出力信号がベースステーションにより送信される上述した回路を含
む。従って、制御信号は、パイロットトーン機能以外の目的を満足する。 ベースステーションがＧＳＭ規格に基づいて動作する場合に、上記制御信号は
、ブロードキャスト制御チャンネル（ＢＣＣＨ）において送信される。上記出力
信号における制御信号は、連続的に送信され、及び／又は一定の電力レベルを有
し、及び／又はベースステーションを識別するのに使用される。
上記減衰又は増幅手段は、上記エラー信号を減衰又は増幅するために設けられる
。上記位相変化手段及びエラー信号は、フィードバックループを形成する。上記
位相変化手段は、位相固定ループ回路を更に含む。 好ましくは、セルラー無線ネットワークのベースステーションは、上記制御信
号を含む上記出力信号がベースステーションにより送信される上述した回路を含
む。従って、制御信号は、パイロットトーン機能以外の目的を満足する。 ベースステーションがＧＳＭ規格に基づいて動作する場合に、上記制御信号は
、ブロードキャスト制御チャンネル（ＢＣＣＨ）において送信される。上記出力
信号における制御信号は、連続的に送信され、及び／又は一定の電力レベルを有
し、及び／又はベースステーションを識別するのに使用される。
【００２１】 本発明の第２の特徴によれば、送信用の高周波信号を増幅する方法において、
所定の周波数範囲内の制御信号を含む複数の入力信号を受信し、この入力信号を
増幅して、上記所定の周波数範囲内の上記制御信号を含む複数の増幅された信号
を発生し、上記増幅段階で導入されたノイズを除去するように上記複数の増幅さ
れた信号を補償して、上記所定の周波数範囲内の上記制御信号を含む複数の補償
された増幅信号を発生し、そして上記制御信号を含む上記補償された増幅信号を
送信するという段階を含み、上記補償段階は、入力信号及び増幅信号を検出し、
その検出された入力信号とその検出された増幅信号との間に位相ずれを導入して
エラー信号を発生し、そしてそのエラー信号を上記増幅信号と合成して、上記補
償された出力信号を発生することを含む方法が提供される。
所定の周波数範囲内の制御信号を含む複数の入力信号を受信し、この入力信号を
増幅して、上記所定の周波数範囲内の上記制御信号を含む複数の増幅された信号
を発生し、上記増幅段階で導入されたノイズを除去するように上記複数の増幅さ
れた信号を補償して、上記所定の周波数範囲内の上記制御信号を含む複数の補償
された増幅信号を発生し、そして上記制御信号を含む上記補償された増幅信号を
送信するという段階を含み、上記補償段階は、入力信号及び増幅信号を検出し、
その検出された入力信号とその検出された増幅信号との間に位相ずれを導入して
エラー信号を発生し、そしてそのエラー信号を上記増幅信号と合成して、上記補
償された出力信号を発生することを含む方法が提供される。
【００２２】
本発明を良く理解すると共に、本発明をいかに実施するかを理解するために、
添付図面を参照して本発明を詳細に説明する。 上述したように、セルラー通信ネットワークの受信ターミナルは、その位置に
基づいて特定のベースステーションによりサービスされる。各セルは、いつでも
それに隣接するセルへの異なる通信チャンネルを使用する。これは、干渉を防止
する。トランシーバターミナルがセルからセルへ移動するにつれて、どのセルに
いるのか知る必要があり、即ちどんなベースステーションと通信しなければなら
ないか及びどんな通信チャンネルを使用しなければならないか知る必要がある。
トランシーバターミナルとベースステーションとの間にチャンネルが確立される
と、通信されるべきスピーチ又は他の情報のようなデータを、その確立された通
信チャンネルを経てトランシーバターミナルとベースステーションとの間に送信
することができる。それ故、通常、ベースステーションからトランシーバターミ
ナルにより受信されるように幾つかの制御信号が送信されて、トランシーバター
ミナルが、最も近いベースステーションと、通信すべきチャンネルとを識別でき
るようにする。移動通信用のグローバルシステム（ＧＳＭ）規格によれば、ブロ
ードキャスト制御チャンネル（ＢＣＣＨ）と称する専用チャンネルがベースステ
ーションにより使用されて、トランシーバターミナルと通信する。ＢＣＣＨは、
送信周波数及びタイムスロットを指定することにより、ベースステーションがト
ランシーバターミナルに通信そしてトランシーバターミナルがベースステーショ
ンに通信するチャンネルを制御するのに使用される。又、ＢＣＣＨは、トランシ
ーバターミナルに対してベースステーションを識別する。図１を参照すれば、Ｂ
ＣＣＨは、入力信号１１の要素であると共に、補償された増幅信号３７の要素で
もある。これは、送信される信号であって、これを補償された増幅信号３７から
除去するのにフィルタ動作は必要とされない。ＢＣＣＨ信号は、ＲＦレベルを変
化することなく全てのタイムスロットにおいて連続的に送信される。
添付図面を参照して本発明を詳細に説明する。 上述したように、セルラー通信ネットワークの受信ターミナルは、その位置に
基づいて特定のベースステーションによりサービスされる。各セルは、いつでも
それに隣接するセルへの異なる通信チャンネルを使用する。これは、干渉を防止
する。トランシーバターミナルがセルからセルへ移動するにつれて、どのセルに
いるのか知る必要があり、即ちどんなベースステーションと通信しなければなら
ないか及びどんな通信チャンネルを使用しなければならないか知る必要がある。
トランシーバターミナルとベースステーションとの間にチャンネルが確立される
と、通信されるべきスピーチ又は他の情報のようなデータを、その確立された通
信チャンネルを経てトランシーバターミナルとベースステーションとの間に送信
することができる。それ故、通常、ベースステーションからトランシーバターミ
ナルにより受信されるように幾つかの制御信号が送信されて、トランシーバター
ミナルが、最も近いベースステーションと、通信すべきチャンネルとを識別でき
るようにする。移動通信用のグローバルシステム（ＧＳＭ）規格によれば、ブロ
ードキャスト制御チャンネル（ＢＣＣＨ）と称する専用チャンネルがベースステ
ーションにより使用されて、トランシーバターミナルと通信する。ＢＣＣＨは、
送信周波数及びタイムスロットを指定することにより、ベースステーションがト
ランシーバターミナルに通信そしてトランシーバターミナルがベースステーショ
ンに通信するチャンネルを制御するのに使用される。又、ＢＣＣＨは、トランシ
ーバターミナルに対してベースステーションを識別する。図１を参照すれば、Ｂ
ＣＣＨは、入力信号１１の要素であると共に、補償された増幅信号３７の要素で
もある。これは、送信される信号であって、これを補償された増幅信号３７から
除去するのにフィルタ動作は必要とされない。ＢＣＣＨ信号は、ＲＦレベルを変
化することなく全てのタイムスロットにおいて連続的に送信される。
【００２３】 本発明者は、図１における入力信号１１自体の要素をパイロットトーンとして
使用するのが特に効果的であることが分かった。これは、個別のシンセサイザー
でパイロットトーンを発生する必要性を排除し、補償された増幅信号３７からパ
イロットトーンを個別のフィルタでフィルタする必要性を排除すると共に、パイ
ロットトーンが増幅器の動作範囲内に存在し且つ増幅回路１を含む受信器が信号
を送信するところの周波数帯域内に存在することを意味する。ＧＳＭ規格に基づ
いて動作する本発明を使用する送信器では、ＢＣＣＨ信号がパイロットトーンと
して使用される。
使用するのが特に効果的であることが分かった。これは、個別のシンセサイザー
でパイロットトーンを発生する必要性を排除し、補償された増幅信号３７からパ
イロットトーンを個別のフィルタでフィルタする必要性を排除すると共に、パイ
ロットトーンが増幅器の動作範囲内に存在し且つ増幅回路１を含む受信器が信号
を送信するところの周波数帯域内に存在することを意味する。ＧＳＭ規格に基づ
いて動作する本発明を使用する送信器では、ＢＣＣＨ信号がパイロットトーンと
して使用される。
【００２４】 フィードフォワード増幅回路として使用するのに適した回路が図１に示されて
いる。第１の位相制御信号１５を供給するための回路が図４に示されている。図
３ｂに対応する図４の参照番号は、同じ信号又は要素を示す。図４に示す位相制
御回路６は、図３ｂの第１帯域通過フィルタ４８及び第２帯域通過フィルタ５０
が各々第１可変フィルタ５２及び第２可変フィルタ５４に置き換えられたという
点で、図３ｂの第２の位相制御回路４とは相違する。
いる。第１の位相制御信号１５を供給するための回路が図４に示されている。図
３ｂに対応する図４の参照番号は、同じ信号又は要素を示す。図４に示す位相制
御回路６は、図３ｂの第１帯域通過フィルタ４８及び第２帯域通過フィルタ５０
が各々第１可変フィルタ５２及び第２可変フィルタ５４に置き換えられたという
点で、図３ｂの第２の位相制御回路４とは相違する。
【００２５】 第１可変フィルタ５２及び第２可変フィルタ５４は、第２の検出信号４１及び
第３の検出信号４３を各々受信し、そして第１のフィルタされた信号５３及び第
２のフィルタされた信号５５を各々発生する。第１可変フィルタ５２及び第２可
変フィルタ５４は、この場合は入力信号１１の一部分を形成するパイロットトー
ンをこれらフィルタに通して、第１及び第２のフィルタされた信号を各々発生で
きるようにする。第１及び第２のフィルタされた信号５３及び５５はミクサ４４
へ供給され、混合信号４５を発生する。第１及び第２の可変フィルタ５２及び５
４は、選択された周波数帯域を通過することのできる狭帯域通過フィルタである
。選択された周波数帯域は、第１及び第２の可変フィルタへ入力されるフィルタ
制御信号５７によって制御される。この信号は、通常、ベースステーションの制
御回路から供給される。ＧＳＭベースステーションでは、フィルタ制御信号５７
がＢＣＣＨの周波数を識別する。トラフィックチャンネルは、ＢＣＣＨに対して
異なる周波数を有し、それ故、第１及び第２の可変フィルタ５２及び５４によっ
て除去される。
第３の検出信号４３を各々受信し、そして第１のフィルタされた信号５３及び第
２のフィルタされた信号５５を各々発生する。第１可変フィルタ５２及び第２可
変フィルタ５４は、この場合は入力信号１１の一部分を形成するパイロットトー
ンをこれらフィルタに通して、第１及び第２のフィルタされた信号を各々発生で
きるようにする。第１及び第２のフィルタされた信号５３及び５５はミクサ４４
へ供給され、混合信号４５を発生する。第１及び第２の可変フィルタ５２及び５
４は、選択された周波数帯域を通過することのできる狭帯域通過フィルタである
。選択された周波数帯域は、第１及び第２の可変フィルタへ入力されるフィルタ
制御信号５７によって制御される。この信号は、通常、ベースステーションの制
御回路から供給される。ＧＳＭベースステーションでは、フィルタ制御信号５７
がＢＣＣＨの周波数を識別する。トラフィックチャンネルは、ＢＣＣＨに対して
異なる周波数を有し、それ故、第１及び第２の可変フィルタ５２及び５４によっ
て除去される。
【００２６】 第１可変フィルタ及び第２可変フィルタは、同調型空洞でよい。基本的制御回
路６は、図３ａを参照して既に述べたフィードフォワード増幅回路１内のフィー
ドバックループの一部分を形成する第１の位相制御信号１５を発生する。 電力増幅器２０により合成器３６に導入される歪の打消しを行う補償ループは
、２つの個別の経路を有する。第１の経路は、それ自身２つの経路を有する打消
しループを通ると共に、第２の可変減衰器２８、第２の位相トリマー３０、増幅
器３２及び合成器３６を通る。第２の経路は、第１ハイブリッド１２、電力増幅
器２０、検出器２２、遅延回路３４及び合成器３６を通る。合成器３６において
打消しを正しく行うべき場合には、補償ループの第１及び第２経路の電気的長さ
が同じでなければならない。第２の位相トリマー３０は、第２の位相制御信号３
１の制御のもとで、補償ループにおける２つの経路の２つの電気的長さが、打消
しを生じさせるために１８０°位相ずれしている以外は、同じであるよう確保す
る。いずれかの経路のいずれかの要素の電気的長さが変化すると、この条件が妨
げられ、第２の位相制御信号３１によって補償される。
路６は、図３ａを参照して既に述べたフィードフォワード増幅回路１内のフィー
ドバックループの一部分を形成する第１の位相制御信号１５を発生する。 電力増幅器２０により合成器３６に導入される歪の打消しを行う補償ループは
、２つの個別の経路を有する。第１の経路は、それ自身２つの経路を有する打消
しループを通ると共に、第２の可変減衰器２８、第２の位相トリマー３０、増幅
器３２及び合成器３６を通る。第２の経路は、第１ハイブリッド１２、電力増幅
器２０、検出器２２、遅延回路３４及び合成器３６を通る。合成器３６において
打消しを正しく行うべき場合には、補償ループの第１及び第２経路の電気的長さ
が同じでなければならない。第２の位相トリマー３０は、第２の位相制御信号３
１の制御のもとで、補償ループにおける２つの経路の２つの電気的長さが、打消
しを生じさせるために１８０°位相ずれしている以外は、同じであるよう確保す
る。いずれかの経路のいずれかの要素の電気的長さが変化すると、この条件が妨
げられ、第２の位相制御信号３１によって補償される。
【００２７】 図５には、第２の位相制御信号３１を発生する制御回路８が示されている。こ
の制御回路８は、第４の検出器として機能する方向性カプラー６０と、第３の可
変フィルタ６２と、第５の検出器として機能する方向性カプラー６４と、第４の
可変フィルタ６６と、第２のミクサ６８と、第２の位相固定ループ（ＰＬＬ）と
を有する。第３の可変フィルタ６２及び第４の可変フィルタ６６は、図４に示し
て説明した第１の可変フィルタ５２及び第２の可変フィルタ５４と同様である。
第３の可変フィルタ及び第４の可変フィルタは、各々、これら第３及び第４の各
可変フィルタが通過することのできる周波数を決定するフィルタ制御信号５７を
受け取る。
の制御回路８は、第４の検出器として機能する方向性カプラー６０と、第３の可
変フィルタ６２と、第５の検出器として機能する方向性カプラー６４と、第４の
可変フィルタ６６と、第２のミクサ６８と、第２の位相固定ループ（ＰＬＬ）と
を有する。第３の可変フィルタ６２及び第４の可変フィルタ６６は、図４に示し
て説明した第１の可変フィルタ５２及び第２の可変フィルタ５４と同様である。
第３の可変フィルタ及び第４の可変フィルタは、各々、これら第３及び第４の各
可変フィルタが通過することのできる周波数を決定するフィルタ制御信号５７を
受け取る。
【００２８】 第４の検出器６０は、遅延された増幅信号３５を検出して、検出された遅延増
幅信号６１を発生し、これは第３の可変フィルタへ入力される。第３の可変フィ
ルタは、狭い周波数帯域の信号を通過させて、第３のフィルタ信号６３を発生す
ることができる。この第３のフィルタ信号６３は、ＧＳＭ実施形態ではＢＣＣＨ
周波数にあるパイロットトーンを含む。第５の検出器６４は、補償されたエラー
信号３３を検出して、検出された補償エラー信号６５を発生し、これは、第４の
可変フィルタ６６に送られる。この第４の可変フィルタは、ＧＳＭ実施形態では
ＢＣＣＨ周波数であるパイロットトーンの周波数を含む狭い周波数範囲をもつ第
５フィルタ信号６７を発生する。第３及び第４のフィルタ信号６３及び６７は、
第２のミクサ６８へ入力として送られ、該ミクサは、第２の混合信号６９を発生
し、これは第２の位相固定ループ７０へ入力される。第２の位相固定ループ７０
は、第２の位相制御信号３１を発生する。
幅信号６１を発生し、これは第３の可変フィルタへ入力される。第３の可変フィ
ルタは、狭い周波数帯域の信号を通過させて、第３のフィルタ信号６３を発生す
ることができる。この第３のフィルタ信号６３は、ＧＳＭ実施形態ではＢＣＣＨ
周波数にあるパイロットトーンを含む。第５の検出器６４は、補償されたエラー
信号３３を検出して、検出された補償エラー信号６５を発生し、これは、第４の
可変フィルタ６６に送られる。この第４の可変フィルタは、ＧＳＭ実施形態では
ＢＣＣＨ周波数であるパイロットトーンの周波数を含む狭い周波数範囲をもつ第
５フィルタ信号６７を発生する。第３及び第４のフィルタ信号６３及び６７は、
第２のミクサ６８へ入力として送られ、該ミクサは、第２の混合信号６９を発生
し、これは第２の位相固定ループ７０へ入力される。第２の位相固定ループ７０
は、第２の位相制御信号３１を発生する。
【００２９】 図１を参照すれば、第２の位相制御信号３１は、補償されたエラー信号３３を
制御する。従って、制御回路８、第２の位相トリマー３０及び補償されたエラー
信号３３が組合されてフィードバック回路を形成し、これは、補償ループの第１
及び第２経路の電気的長さを正しい関係、即ち１８０°位相ずれした関係に維持
し、従って、補償されたエラー信号３３と、遅延された増幅信号３５が結合され
て、補償された増幅信号３７が形成され、これは、増幅器２０により導入される
歪が実質的にない。補償されたエラー信号３３へのパイロットトーンの影響は、
遅延された増幅信号３５へのパイロットトーンの影響より実質的に少ないことが
明らかである。その結果、第４のフィルタ信号６７は、一般に、第３のフィルタ
信号６３よりも振幅が非常に小さく、そしてミクサ６８の特性は、第２の混合信
号６９が第２の位相固定ループ７０の固定を達成するに適した特性を有するよう
に入念に選択されねばならない。
制御する。従って、制御回路８、第２の位相トリマー３０及び補償されたエラー
信号３３が組合されてフィードバック回路を形成し、これは、補償ループの第１
及び第２経路の電気的長さを正しい関係、即ち１８０°位相ずれした関係に維持
し、従って、補償されたエラー信号３３と、遅延された増幅信号３５が結合され
て、補償された増幅信号３７が形成され、これは、増幅器２０により導入される
歪が実質的にない。補償されたエラー信号３３へのパイロットトーンの影響は、
遅延された増幅信号３５へのパイロットトーンの影響より実質的に少ないことが
明らかである。その結果、第４のフィルタ信号６７は、一般に、第３のフィルタ
信号６３よりも振幅が非常に小さく、そしてミクサ６８の特性は、第２の混合信
号６９が第２の位相固定ループ７０の固定を達成するに適した特性を有するよう
に入念に選択されねばならない。
【００３０】 補償された増幅信号３７は、アンテナへ送られ、そこで、移動ステーションへ
送信される。送信信号は、ＢＣＣＨにより定められた制御信号を含む。 本発明の実施形態は、移動ターミナルに組み込むことができる。 ＧＳＭシステムに関連して本発明の実施形態を説明したが、本発明の実施形態
は、異なる周波数の２つのチャンネルが同時に送信されそしてそれらチャンネル
の一方が単一の周波数であるような他の適当な周波数分割多重アクセスシステム
にも適用できる。 本発明の実施形態は、トランシーバについて説明した。本発明の実施形態は、
広範囲に適用でき、フィードフォワード増幅が必要とされる他の適当な状況でも
使用できることを理解されたい。
送信される。送信信号は、ＢＣＣＨにより定められた制御信号を含む。 本発明の実施形態は、移動ターミナルに組み込むことができる。 ＧＳＭシステムに関連して本発明の実施形態を説明したが、本発明の実施形態
は、異なる周波数の２つのチャンネルが同時に送信されそしてそれらチャンネル
の一方が単一の周波数であるような他の適当な周波数分割多重アクセスシステム
にも適用できる。 本発明の実施形態は、トランシーバについて説明した。本発明の実施形態は、
広範囲に適用でき、フィードフォワード増幅が必要とされる他の適当な状況でも
使用できることを理解されたい。
【図１】 フィードフォワード増幅回路を示す図である。
【図２ａ】 一例として入力信号１１が増幅回路へ供給されるときに図１に示すある信号の
周波数スペクトルを示す図である。
周波数スペクトルを示す図である。
【図２ｂ】 一例として入力信号１１が増幅回路へ供給されるときに図１に示すある信号の
周波数スペクトルを示す図である。
周波数スペクトルを示す図である。
【図２ｃ】 一例として入力信号１１が増幅回路へ供給されるときに図１に示すある信号の
周波数スペクトルを示す図である。
周波数スペクトルを示す図である。
【図２ｄ】 一例として入力信号１１が増幅回路へ供給されるときに図１に示すある信号の
周波数スペクトルを示す図である。
周波数スペクトルを示す図である。
【図３ａ】 第１の位相制御信号１５を供給する公知装置を示す図である。
【図３ｂ】 帯域から外れたパイロットトーンが使用されるときに第１の位相制御信号１５
を供給する公知装置を示す図である。
を供給する公知装置を示す図である。
【図４】 帯域内パイロット信号が使用されるときに第１の位相制御信号１５を供給する
本発明の好ましい装置を示す図である。
本発明の好ましい装置を示す図である。
【図５】 帯域内パイロット信号が使用されるときに第２の位相制御信号３１を供給する
装置を示す図である。
装置を示す図である。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１２年５月１６日（２０００．５．１６）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，Ｇ Ｈ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ， ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，Ｍ Ｗ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ， ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，Ｚ Ｗ (72)発明者 スモール ジョン イギリス サリー ケイティー３ ３ティ ーピー ニュー モルデン ライム グロ ーヴ 28 ライム ヴィラス フラット ６ (72)発明者 ソゴーモニアン マヌーク イギリス ベッドフォードシャー エルユ ー４ ０エルダブリュー ルートン ブロ ウニング ロード ダウンランズ コート 20 Ｆターム(参考） 5J090 AA01 CA26 FA17 GN07 HA01 KA15 KA41 MA14 SA13 TA01
Claims (38)
- 【請求項１】 補償された出力信号を発生するフィードフォワード増幅回路
において、 所定の周波数範囲内で制御信号を含む複数の入力信号を受信しそして上記所定
の周波数範囲内で上記制御信号を含む複数の増幅された信号を発生するよう構成
された増幅器を備え、上記所定の周波数範囲は、増幅器の動作範囲内にあり、 更に、上記入力信号及び上記増幅された信号を受信し、そして上記入力信号と
上記増幅された信号との間に相対的な位相ずれを導入して、エラー信号を発生す
るよう構成された位相シフト手段と、 上記エラー信号を上記増幅された信号と合成して、上記補償された出力信号を
発生するための合成手段と、 上記入力信号における制御信号と上記増幅された信号における制御信号との間
の相対的な位相差に基づいて上記位相シフト手段を制御するための制御手段とを
備えたことを特徴とするフィードフォワード増幅回路。 - 【請求項２】 上記制御手段は、上記入力信号における制御信号を検出する
ために所定の周波数に選択的に応答する第１の選択的検出手段と、上記増幅され
た信号における制御信号を検出するために上記所定の周波数に選択的に応答する
第２の選択的検出手段とを備えている請求項１に記載の回路。 - 【請求項３】 上記第１及び第２の選択的検出手段は、上記所定の周波数を
変化させるように制御できる請求項２に記載の回路。 - 【請求項４】 上記第１及び第２の選択的検出手段は、同調型共振空洞を備
えている請求項２又は３に記載の回路。 - 【請求項５】 上記所定の周波数は、上記所定の周波数範囲内にある請求項
２、３又は４に記載の回路。 - 【請求項６】 供給された信号を受信して、上記第１及び第２の選択的検出
手段を制御するように構成された入力手段を更に備えた請求項５に記載の回路。 - 【請求項７】 上記合成手段は、更に、上記増幅された信号の位相に対して
上記エラー信号の位相を変化させるための位相変化手段を備えている請求項１な
いし６のいずれかに記載の回路。 - 【請求項８】 上記位相変化手段は、上記増幅された信号における上記制御
信号と、上記エラー信号における上記制御信号との間の相対的な位相差に基づい
て上記相対的位相を制御するよう構成される請求項７に記載の回路。 - 【請求項９】 上記位相変化手段は、上記増幅された信号における上記制御
信号を検出するために所定の周波数に選択的に応答する第３の選択的検出手段と
、上記エラー信号における上記制御信号を検出するために上記所定の周波数に選
択的に応答する第４の選択的検出手段とを備えている請求項８に記載の回路。 - 【請求項１０】 上記第３及び第４の選択的検出手段は、上記所定の周波数
を選択するように制御できる請求項９に記載の回路。 - 【請求項１１】 上記第３及び第４の選択的検出手段は、各々、同調型空洞
を含む請求項９又は１０に記載の回路。 - 【請求項１２】 上記所定の周波数は、上記所定の周波数範囲内にある請求
項９、１０又は１１に記載の回路。 - 【請求項１３】 供給された信号を受信して、上記第３及び第４の選択的検
出手段を制御するように構成された入力手段を更に備えた請求項１２に記載の回
路。 - 【請求項１４】 上記位相シフト手段は、上記入力信号と上記増幅された信
号とを合成して上記エラー信号を発生するように構成される請求項１ないし１３
のいずれかに記載の回路。 - 【請求項１５】 上記エラー信号は、上記入力信号と上記増幅された信号と
の間の重み付けされた差を表す請求項１４に記載の回路。 - 【請求項１６】 上記位相シフト手段は、更に、上記入力信号及び／又は上
記増幅された信号を、上記合成の前に重み付けするための減衰手段又は増幅手段
を含む請求項１４又は１５に記載の回路。 - 【請求項１７】 上記位相シフト手段は、更に、上記入力信号と上記増幅さ
れた信号との間に、上記合成の前に固定の相対的遅延を導入するための遅延手段
を含む請求項１４、１５又は１６に記載の回路。 - 【請求項１８】 上記位相シフト手段は、更に、上記入力信号を受信して、
その入力信号に固定の位相ずれを導入するためのハイブリッドを備えている請求
項１４ないし１７のいずれかに記載の回路。 - 【請求項１９】 上記位相シフト手段は、更に、上記増幅器の出力に接続さ
れた方向性カプラーを備え、この方向性カプラーは、上記エラー信号を上記増幅
された信号に結合して、上記補償された出力信号を発生する請求項１ないし１８
のいずれかに記載の回路。 - 【請求項２０】 上記位相シフト手段は、上記相対的な位相ずれを導入した
後に上記入力信号と上記増幅された信号を合成するためのハイブリッドを含む請
求項１ないし１４のいずれかに記載の回路。 - 【請求項２１】 上記位相シフト手段は、上記相対的な位相ずれの少なくと
も一部分を導入する位相トリマーを備え、この位相トリマーは、上記制御手段か
ら制御入力を受け取る請求項１ないし１４のいずれかに記載の回路。 - 【請求項２２】 上記制御手段及び位相シフト手段は、フィードバックルー
プを形成する請求項１ないし２１のいずれかに記載の回路。 - 【請求項２３】 上記制御手段は、位相固定ループ回路を更に含む請求項１
ないし２２のいずれかに記載の回路。 - 【請求項２４】 上記減衰又は増幅手段は、上記エラー信号を減衰又は増幅
するために設けられる請求項１ないし２３のいずれかに記載の回路。 - 【請求項２５】 上記位相変化手段及びエラー信号は、フィードバックルー
プを形成する請求項１ないし７のいずれかに記載の回路。 - 【請求項２６】 上記位相変化手段は、位相固定ループ回路を更に含む請求
項１ないし７のいずれかに記載の回路。 - 【請求項２７】 上記制御信号を含む上記出力信号がベースステーションに
よって送信される請求項１ないし２６のいずれかに記載の回路を備えたセルラー
無線ネットワークのベースステーション。 - 【請求項２８】 ＧＳＭ規格に基づき動作するものであって、上記制御信号
がブロードキャスト制御チャンネル(BCCH)において送信される請求項２７に記載
のベースステーション。 - 【請求項２９】 上記第１及び第２の選択的検出手段、及び／又は上記第３
及び第４の選択的検出手段を制御する回路を備えた請求項３、１０、２７又は２
８に記載のベースステーション。 - 【請求項３０】 請求項２７、２８又は２９に記載の複数のベースステーシ
ョンと、複数の受信ターミナルとを備えたセルラーネットワークにおいて、上記
出力制御信号における上記制御信号は連続的に送信され、及び／又は一定の電力
レベルを有し、及び／又はベースステーションを識別するのに使用されるセルラ
ーネットワーク。 - 【請求項３１】 請求項１ないし２６のいずれかに記載の回路を組み込んだ
トランシーバ。 - 【請求項３２】 送信用の高周波信号を増幅する方法において、 所定の周波数範囲内の制御信号を含む複数の入力信号を受信し、 この入力信号を増幅して、上記所定の周波数範囲内の上記制御信号を含む複数
の増幅された信号を発生し、 上記増幅段階で導入されたノイズを除去するように上記複数の増幅された信号
を補償して、上記所定の周波数範囲内の上記制御信号を含む複数の補償された増
幅信号を発生し、そして 上記制御信号を含む上記補償された増幅信号を送信する、 という段階を含み、上記補償段階は、 入力信号及び増幅信号を検出し、 その検出された入力信号とその検出された増幅信号との間に位相ずれを導入
してエラー信号を発生し、そして そのエラー信号を上記増幅信号と合成して、上記補償された出力信号を発生
することを含むことを特徴とする方法。 - 【請求項３３】 上記補償段階は、更に、上記エラー信号を発生する前に、
上記検出された入力信号と増幅信号との間に電力変化を導入することを含む請求
項３２に記載の方法。 - 【請求項３４】 上記検出された入力信号における制御信号と上記検出され
た増幅信号における制御信号との間の位相差を検出する上記段階と、上記検出さ
れた入力信号と上記検出された増幅信号との間に位相差を導入する段階とは、上
記検出された入力信号における制御信号と上記検出された増幅信号における制御
信号との間の位相差の検出が、それらの間に位相差が導入された後に行われるよ
うなフィードバックループにおける段階を形成する請求項３２又は３３に記載の
方法。 - 【請求項３５】 上記検出された入力信号と上記検出された増幅信号との間
に位相差を導入して上記エラー信号を発生する上記段階は、上記検出された入力
信号又は上記検出された増幅信号のいずれか一方に位相差を導入し、次いで、そ
れら信号を合成して上記エラー信号を発生する段階を含み、そして上記位相変化
は、上記検出された入力信号における制御信号と上記検出された増幅信号におけ
る制御信号が上記エラー信号において実質的に打消し合うように制御される請求
項３２ないし３４のいずれかに記載の方法。 - 【請求項３６】 上記エラー信号を上記増幅信号と合成する上記段階は、電
力減衰又は増幅段階を含む請求項３２ないし３５のいずれかに記載の方法。 - 【請求項３７】 上記エラー信号を上記増幅信号と合成する上記段階は、更
に、上記増幅信号に対して上記エラー信号に位相変化を導入する段階を含む請求
項３２ないし３６のいずれかに記載の方法。 - 【請求項３８】 上記出力信号に対して上記エラー信号に位相変化を導入す
る段階は、上記エラー信号と上記増幅信号との間に上記位相変化を導入した後に
上記増幅信号と上記エラー信号との間の位相差を検出することを含むフィードバ
ックループの部分を形成する請求項３７に記載の方法。
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| GB9814400.9 | 1998-07-02 | ||
| PCT/EP1999/004536 WO2000002308A1 (en) | 1998-07-02 | 1999-07-01 | Amplifier circuitry |
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|---|---|
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