JP2003087065A - 電力増幅器 - Google Patents

電力増幅器

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JP2003087065A JP2001271250A JP2001271250A JP2003087065A JP 2003087065 A JP2003087065 A JP 2003087065A JP 2001271250 A JP2001271250 A JP 2001271250A JP 2001271250 A JP2001271250 A JP 2001271250A JP 2003087065 A JP2003087065 A JP 2003087065A
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Fumito Tomaru
史人 都丸
Takuya Takahashi
卓也 高橋
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 フィードフォワード方式の歪補償機能を有
し、複数キャリアを増幅するような広帯域電力増幅器に
おいて、電源投入時等でも、できうる限り高速に必要な
歪補償量を確保しつつ、高精度・高安定な歪補償を継続
して行えるようにする。 【解決手段】 残留歪の電力レベルにしたがって、ベク
トル調整器の振幅変化量、位相変化量を変化させ、歪補
償動作が安定状態になったときには、ベクトル調整器の
状態を保持するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、線形変調方式によ
る無線伝送、あるいは有線伝送を行う通信装置、もしく
は周波数の異なる複数の信号を同時に増幅するような通
信装置に好適な電力増幅器に関する。
【0002】
【従来の技術】周波数の異なる複数キャリアを同時に増
幅する電力増幅器としては、例えば、特開平09−15
3828号公報に示されるものがある。以下この従来例
について、図2、図8を用いて説明する。
【0003】送信信号入力端子1からは、例としてf1、f
2の異なる2周波の信号が入力される。入力された信号は
分配器2を介してベクトル調整器3、遅延素子5に入力さ
れる。ベクトル調整器3に入力された信号は主たる電力
増幅器(以下、主増幅器)4で、所定の電力まで増幅さ
れる。主増幅器4で増幅され、出力される信号には、入
力信号である2周波信号であることと、主増幅器4が有す
る非線形性に起因する相互変調歪が含まれる。
【0004】図8に相互変調歪の状態をしめす。増幅さ
れた2周波信号f1、f2の他に相互変調歪成分、特に図
示のように三次歪成分D1、D2が発生する。この相互
変調歪成分は、入力信号の妨害波となるため図2の構成
に示されるようなフィードフォワード方式(以下FF方
式)の歪補償がなされる。
【0005】以下、この歪補償について説明する。分配
器2で分波された他方の信号は、遅延素子5に入力され主
増幅器4側の経路で生じる遅延量と同じ遅延を与えら
れ、減算器7に入力される。減算器7のもう一方の入力端
子には、主増幅器4の出力信号を方向性結合器6により分
配した信号が入力される。遅延素子5側の経路は、線形
素子で構成されており歪が発生しないので、方向性結合
器6出力から遅延素子5出力、即ち、入力信号成分を減ず
る事で減算器出力7の出力には、歪成分のみが出力され
る事になる。ここで、減算器7に入力される各々の入力
信号の振幅、位相が一致していないと入力信号成分が十
分抑圧できなくなってしまう(歪成分以外の増幅された
本来の入力信号成分が減算器7で十分に相殺されなくな
る)ため、減算器7の出力電力をモニタし、その電力が
最小となるように制御部15によりベクトル調整器3を調
整する。
【0006】減算器7の出力は、ベクトル調整器9を介し
て誤差増幅器10に入力され、増幅される。一方、遅延素
子8では、誤差増幅器10側で生じる遅延量と同じ遅延が
与えられ、方向性結合器11に入力される。この方向性結
合器11で、遅延素子8出力に含まれる歪成分に対し、誤
差増幅器出力10の出力を同振幅、逆位相で合成する事
で、歪成分の相殺がなされる。本従来例では、複数のキ
ャリアを共通増幅する事で生じる相互変調歪の電力を検
出する事で、歪除去に関わるベクトル調整器9の調整を
行う。
【0007】本従来例の入力信号f1、f2と相互変調歪み
との周波数関係を図8に示し、この図を用いて歪除去動
作について更に説明する。非線形性を有する主増幅器4
に複数の入力信号を入力すると、図8に示すような、相
互変調による歪が発生する。入力信号としてf1、f2を入
力した時の相互変調歪は、 N×f1−(N−1)×f2 および N×f2−(N−1)×f1 (Nは正の整数) で表される。本従来例では、このうち3次歪、即ち、
(2×f1−f2)、(2×f2−f1)についてのみ着目す
る。方向性結合器12で分配した信号から、検波器14で3
次歪成分についてのみ検波する。その検波レベルが最小
となるように制御部15を介してベクトル調整器9を調整
し、歪除去を行うものである。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】前述した従来例では、
歪補償を高精度に行おうとして、振幅・位相を制御する
制御電圧の変化量を小さく設定したときには、特に電源
投入時の初期動作などの場合、制御電圧が最適値に収束
するまでに時間がかかり、その間に発生する規定値以上
となる不要輻射に対する対応が不可欠となる。逆に、収
束の高速化のため、制御電圧の変化量を大きく設定した
場合には、必ずしも最適値に収束しないため、高精度な
補償ができなくなってしまうと言う問題がある。
【0009】本発明の目的は、電源投入時等でも、でき
うる限り高速に必要な歪補償量を確保しつつ、高精度・
高安定な歪補償を継続して行えるようにすることを目的
とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために残留歪のレベルにより、ベクトル調整器の
振幅変化量、位相変化量を変化させ、歪補償動作が安定
状態になったときには、ベクトル調整器の状態を保持す
るようにしたものである。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例につい
て、図1を用いてその概略を説明する。入力端子1は、
分配器2を介してベクトル調整器3、遅延素子5と接続
され、ベクトル調整器3は主増幅器4、方向性結合器
6、遅延素子8を介して他の方向性結合器11と接続され
る。遅延素子5は、減算器7、ベクトル調整器9、誤差増
幅器10を介し、方向性結合器11と接続され、方向性結合
器11は、他の方向性結合器12を介して出力端子13と接続
される。一方、方向性結合器12は検波器14とも接続さ
れ、検波器14は制御部15を介して、ベクトル調整器9と
接続される一方で、パラメータ算出部16と接続される。
また、方向性結合器6は減算器7と接続され、減算器7の
出力は制御部115を介してベクトル調整器3と接続され
る。さらに、パラメータ算出部16は、制御部115と接
続されるものである。以下、この動作について説明す
る。
【0012】送信信号入力端子1からは、前述の従来例
と同様にf1、f2の異なる2周波の信号が入力されるもの
とする。入力された信号は分配器2を介してベクトル調
整器3、遅延素子5に入力される。ベクトル調整器3に入
力された信号は主増幅器4で、所定の電力まで増幅され
る。主増幅器4で増幅され、出力される信号には、主増
幅器4が有する非線形性に起因する、図8に示すような
相互変調歪が含まれる。この相互変調歪成分は、信号f
1、f2にとって妨害波となるため図1の構成に示され
るFF方式の歪補償がなされる。
【0013】以下、この歪補償について説明する。分配
器2で分波された他方の信号は、遅延素子5に入力され主
増幅器4側の経路で生じる遅延量と同じ遅延を与えら
れ、減算器7に入力される。減算器7のもう一方の入力端
子には、主増幅器4の出力信号を方向性結合器6により分
配した信号が入力される。遅延素子5側の経路は、線形
素子で構成されており歪が発生しないので、方向性結合
器6出力から遅延素子5出力、即ち、入力信号成分を減ず
る事で減算器出力7の出力には、歪成分のみが出力され
る事になる。ここで、減算器7に入力される各々の入力
信号の振幅、位相が一致していないと入力信号成分が十
分抑圧できなくなってしまうため、減算器7の出力電力
をモニタし、その電力が最小となるように制御部15に
よりベクトル調整器3を調整する。減算器7の出力は、ベ
クトル調整器9を介して誤差増幅器10に入力され、増幅
される。一方、遅延素子8では、誤差増幅器10側で生じ
る遅延量と同じ遅延が与えられ、方向性結合器11に入力
される。この方向性結合器11で、遅延素子8出力に含ま
れる歪成分に対し、誤差増幅器10の出力を同振幅、逆位
相で合成する事で、歪成分の相殺がなされる。
【0014】制御部115の構成は、図3に示す様になっ
ている。減算器7から出力される主信号抑圧レベル、検
波器14から出力される残留歪電力レベルはそれぞれ入力
端子29、30から入力されAD変換器26、27を介してCPU25
に入力される。CPU25では、これらの情報から、摂動法
等の演算を行いベクトル調整器3、9を構成する可変減衰
器(ATT)32、34、可変位相器(φ)33、35
を制御するためのデータを生成し、DA変換器17、18、1
9、20でアナログ信号に変換した後、出力端子21、22、2
3、24から出力する。また、入力端子31からはパラメ
ータ算出部16の出力が与えられる。制御部115中の
CPU25およびパラメータ算出部16の詳細について
は後述する。
【0015】ところで、実際の動作では、電源投入時な
どにおいては、被補償系である主増幅器4、あるいは、
補償手段である誤差増幅器10、ベクトル調整器3、9等の
特性が安定しないため、位相、振幅ともに最適化されて
おらず、また、主増幅器4は、自己で発生する熱のた
め、急激な特性変化が生じるなどの現象が起こる。
【0016】パラメータ算出部16では、この急激な特性
変化に追従するために歪電力をモニタしておき、ある規
定値、たとえば電波法で規定されているスプリアス電力
以上の歪電力を検知している場合には、急速にこの歪を
低減するために、ベクトル調整部3、9を調整するための
DA変換器出力の変化量Sを大きくする様にCPU25に対し、
制御信号を送出する。一方、引き込み動作終了後のDA変
換器出力の変化量が大きいままだと、DA変換器出力電圧
の変化量に対してベクトル調整器が応答してしまうた
め、雑音成分が発生し、送信波のC/N劣化を生じること
になる。また、歪補償動作そのものが不安定な動作とな
る。そのため、歪電力が規定値以下になったことをパラ
メータ算出部16で検出した後は、DA変換器出力の変化
量を減少し、ベクトル調整器の応答を最小限に抑えるも
のである。また、このとき、スプリアス電力の規定値よ
りも低い電力値に対して、判定レベルを設け、この判定
レベルより低い歪電力となった場合、最初の規定値に対
して十分なマージンを得たと判断し、制御そのものを停
止し、状態を保持する(ベクトル調整器3,9を制御する
制御電圧、即ち、DA変換器17〜20に与えるディジ
タルデータを保持する)ことも可能である。
【0017】次に、パラメータ算出部16の一実施例を
図4に示す。検波器14で検出された三次歪成分がAD
変換器161に与えられる。ディジタル値に変換された
三次歪成分の大きさを示す情報がそれぞれ比較基準値の
異なる比較器162、163、164へ与えられる。一
例として、比較器162はAD変換器161の出力であ
る検出された歪電力レベルDが基準値−55dBcより
大きいかを判定する。大きければ、m1という制御ステ
ップ数が出力される。また一例として、比較器163は
歪電力レベルDが−65dBcより大きいかを判定す
る。歪電力レベルDが−65dBcより大きくて−55
dBcよりも大きくない場合はゲート回路165がオン
となって、m2という制御ステップ数が出力される。ま
た、一例として、歪電力レベルDが−70dBcより大
きいかを判定する。−65dBcより大きくなく−70
dBcより大きい場合、ゲート回路166がオンとなっ
てm3という制御ステップ数が出力される。歪電力レベ
ルが−70dBcより大きくない場合はm4という制御
ステップ数が出力される。
【0018】図5に歪電力レベルと制御ステップ数の関
係を示す。ここでは、m1>m2>m3>m4の関係にあ
る。図5の例では、初期の規定レベルが−55dBcに
設定されており歪電力が−55dBc以下となった時にステ
ップ数Sを徐々に低減させ、−70dBc以下を検出した場合
に制御が停止されることを示している。この後、歪電力
をモニタしながら、周囲温度変化等によって、歪補償量
が低下し、歪電力が、スプリアス電力等の規定レベルに
対し、十分なマージンが無くなったと判断される場合に
は、再度制御を開始するものである。ステップ数m4を
0に設定すると、−70dBc以下の歪電力レベルを検
出したときに制御停止の状態が実現されることになる。
【0019】なお、以上の比較器の段数や比較の基準値
は説明上の例であり、回路によって当然基準値は変わり
得るし、段数も更に増加するか、または減少させても良
い。また、パラメータ算出部16は、制御部115の一部と
して構成してもよい。
【0020】図6はCPU25で実行される制御のフロ
ーチャートを示す。始めに、図4で示したステップ数を
端子31から読み込む(201)。次に、歪抽出ループ
の減算器7の出力を読み込む(202)。そして、減算
器7の出力に応答して、パラメータ算出部16からのス
テップ数に従ったディジタル値を算出してDA変換器1
7に与え可変減衰器32を制御する(203)。同様
に、DA変換器18にディジタル値を与え可変位相器3
3を制御する(204)。
【0021】次に、歪除去ループの検波器14の出力を
読み込む(205)。そして、検波器14の出力に応答
して、パラメータ算出部16からのステップ数に従った
ディジタル値を算出してDA変換器19に与え可変減衰
器34を制御する(206)。同様に、DA変換器20
にディジタル値を与え可変位相器35を制御する(20
7)。以下、上記の処理ステップを繰り返す。ここでの
CPUからDA変換器17〜20に与えられるディジタ
ル値は制御パラメータである。
【0022】図7はパラメータ算出部16の他の実施例
を示す。これは、AD変換器301を一つだけ備え、検
出部14からの残留歪電力レベルをディジタル値に変換
することにより制御ステップ数に変換するだけの機能を
もつ。CPU25では図示しないが、定期的にパラメー
タ算出部16からのディジタル値を読み込み、この値を
もとにベクトル調整器3,9を制御する第1の実施形態
がある。また、第2の実施形態として、CPU25がい
くつかの閾値を記憶しておき、図4に例示したパラメー
タ算出部の機能と同様の結果を得られる処理ステップを
実行して、パラメータ算出部16からのディジタル値と
比較しその結果によって得られた制御ステップ数に基づ
いてベクトル調整器3,9を制御するものがある。
【0023】
【発明の効果】本発明によれば、電源投入直後などの初
期の歪補償引き込み動作においては、高速に追従するこ
とが可能であると同時に、歪電力の状態をモニタしなが
ら、適宜ベクトル調整部の調整量を変化させ、十分な歪
抑圧がなされている場合には、雑音の少ない安定な送信
出力を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示すブロック図。
【図2】従来の技術を示すブロック図。
【図3】本発明の一実施例における制御部の構成を示す
ブロック図。
【図4】本発明の一実施例におけるパラメータ算出部の
一例を示す図。
【図5】本発明の一実施例における検出した残留歪電力
レベルとステップ数との関係を示す図。
【図6】本発明の一実施例におけるCPUの処理を説明
するフローチャート。
【図7】本発明の一実施例におけるパラメータ算出部の
他の例を示す図。
【図8】複数キャリアを増幅した場合の主増幅器の出力
スペクトルを示す図。
【符号の説明】
1:入力端子 2:分配器 3、9:ベクトル調整器
4:主増幅器 5、8:遅延素子 6、11、12:方向性結合器 13:出力端子 1
4:検波器 15:制御部16:パラメータ算出部 1
7、18、19、20:DA変換器 21、22、23、24:制御信号出力 25:CPU
26、27:AD変換器 29、30、31:検出データ入力端子
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Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ベクトル調整器を有しフィードフォワード
    方式の歪補償機能を有する電力増幅器において、補償後
    の残留歪電力値を検知する検波器と、前記検波器の出力
    レベルによって異なる制御パラメータに基づいて前記ベ
    クトル調整器を制御する第1の手段とを備えたことを特
    徴とする電力増幅器。
  2. 【請求項2】前記第1の手段は前記残留歪電力値に対す
    る閾値を有し、残留歪電力をその閾値と比較した結果に
    より、前記制御パラメータを切り替える第2の手段を備
    えたことを特徴とする請求項1記載の電力増幅器。
  3. 【請求項3】検出した残留歪電力がその閾値以下となっ
    た時に制御を停止し、状態を保持する閾値を有すること
    を特徴とする請求項2記載の電力増幅器。
  4. 【請求項4】前記第1の手段は前記検波器の出力をディ
    ジタル情報に変換する第3の手段と、前記ディジタル値
    を用いて前記制御パラメータを算出する第4の手段を有
    することを特徴とする請求項1記載の電力増幅器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7514996B2 (en) 2004-09-21 2009-04-07 Hitachi Kokusai Electric Inc. Distortion compensation amplifying apparatus

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06350347A (ja) * 1993-06-04 1994-12-22 Kokusai Electric Co Ltd 歪補償増幅回路の補償最適化方法
JPH08307161A (ja) * 1995-05-02 1996-11-22 Nec Corp フィードフォワード増幅器
JPH10233628A (ja) * 1997-02-20 1998-09-02 Fujitsu Ltd フィードフォワード増幅器
JP2000307352A (ja) * 1999-04-15 2000-11-02 Mitsubishi Electric Corp 増幅器の歪補償方式
JP2001177350A (ja) * 1999-12-20 2001-06-29 Nec Corp フィードフォワード増幅器および歪み検出回路

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06350347A (ja) * 1993-06-04 1994-12-22 Kokusai Electric Co Ltd 歪補償増幅回路の補償最適化方法
JPH08307161A (ja) * 1995-05-02 1996-11-22 Nec Corp フィードフォワード増幅器
JPH10233628A (ja) * 1997-02-20 1998-09-02 Fujitsu Ltd フィードフォワード増幅器
JP2000307352A (ja) * 1999-04-15 2000-11-02 Mitsubishi Electric Corp 増幅器の歪補償方式
JP2001177350A (ja) * 1999-12-20 2001-06-29 Nec Corp フィードフォワード増幅器および歪み検出回路

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7514996B2 (en) 2004-09-21 2009-04-07 Hitachi Kokusai Electric Inc. Distortion compensation amplifying apparatus

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