JP2003152458A - Adaptive predistortion type distortion compensation power amplifier - Google Patents

Adaptive predistortion type distortion compensation power amplifier

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JP2003152458A
JP2003152458A JP2001342742A JP2001342742A JP2003152458A JP 2003152458 A JP2003152458 A JP 2003152458A JP 2001342742 A JP2001342742 A JP 2001342742A JP 2001342742 A JP2001342742 A JP 2001342742A JP 2003152458 A JP2003152458 A JP 2003152458A
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signal
power amplifier
frequency
distortion
compensating
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Takuya Takahashi
卓也 高橋
Fumito Tomaru
史人 都丸
Akira Saito
彰 斎藤
Osamu Otsusaka
修 乙坂
Nobuo Hirose
伸郎 廣瀬
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Hitachi Kokusai Electric Inc
Original Assignee
Hitachi Kokusai Electric Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a distortion compensation power amplifier that can accurately compensate distortion and is extremely practical even if a system frequency is in a wide band, in an adaptive predistortion system distortion compensation power amplifier used for a linear transmitter or the like of a radio communication apparatus. SOLUTION: The distortion compensation power amplifier includes a detector 206 for detecting the envelope level of an inputted transmission IF signal, a control signal generation section 207 for selecting preset distortion compensation data corresponding to the detected level for transmitting to an amplitude/phase modulator (predistortion compensation section) 204, and an IF/RF frequency converter 203 for converting the frequency of the transmission IF signal to that of an RF signal. The IF/RF frequency converter 203 is arranged at the prestage of the amplitude/phase modulator (predistortion compensation section) 204.

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、無線通信装置の線
形送信機等に使用される歪補償電力増幅器に係り、更に
詳しくは、アダプティブプリディストーション方式の歪
補償増幅器に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a distortion compensating power amplifier used for a linear transmitter of a wireless communication device, and more particularly to an adaptive predistortion type distortion compensating amplifier.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、線形送信機等で使用される電力増
幅器の非線形歪を補償する歪補償方式として、電力増幅
器で発生する歪を打ち消すように入力信号を予め歪ま
せ、電力増幅器からは歪みがない出力信号を得るプリデ
ィストーション方式が知られている。このプリディスト
ーション方式の歪補償増幅回路の従来技術を例示する
と、例えば、特許第2746130号がある。図6は特
許第2746130号の構成例を示すブロック図であ
る。以下、この図6を参照して従来技術を説明する。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a distortion compensation method for compensating the non-linear distortion of a power amplifier used in a linear transmitter or the like, an input signal is distorted in advance so as to cancel the distortion generated in the power amplifier, and the distortion from the power amplifier is distorted. A predistortion method is known in which an output signal without noise is obtained. An example of the prior art of the distortion compensation amplification circuit of the predistortion system is, for example, Japanese Patent No. 2746130. FIG. 6 is a block diagram showing a configuration example of Japanese Patent No. 2746130. The conventional technique will be described below with reference to FIG.

【0003】送信の高周波信号(以下、RF信号と称す
る)は、方向性結合器101で分岐され、検波器106
によって包絡線レベルの瞬時値が検出されると、その瞬
時値はA/D変換器5によってデジタル信号に変換さ
れ、振幅/位相制御信号生成部107に供給される。振
幅/位相制御信号生成部107は、所要の非線形特性を
生成するための振幅/位相制御データが予め格納されて
いて、入力されたデジタル値に対応する振幅/位相制御
データをD/A変換器7へ出力する。
A high frequency signal for transmission (hereinafter referred to as an RF signal) is branched by a directional coupler 101, and a detector 106 is provided.
When the instantaneous value of the envelope level is detected by, the instantaneous value is converted into a digital signal by the A / D converter 5 and supplied to the amplitude / phase control signal generation unit 107. The amplitude / phase control signal generation unit 107 stores amplitude / phase control data for generating a required non-linear characteristic in advance, and converts the amplitude / phase control data corresponding to the input digital value into a D / A converter. Output to 7.

【0004】また、振幅/位相変調器104は、D/A
変換器7によって、アナログ信号に変換された振幅/位
相制御信号を、変調信号として入力すると共に、遅延器
102で所定時間遅延された入力RF信号に対して、振
幅及び又は位相変調を行う。振幅/位相変調器104に
よって付加される歪成分は、この振幅/位相変調器10
4の後段に接続される。電力増幅器が有する非線形性に
よって生じる歪成分を相殺するように補償制御される。
Further, the amplitude / phase modulator 104 is a D / A
The amplitude / phase control signal converted into an analog signal by the converter 7 is input as a modulation signal, and the input RF signal delayed by the delay device 102 for a predetermined time is subjected to amplitude and / or phase modulation. The distortion component added by the amplitude / phase modulator 104 is the amplitude / phase modulator 10
4 is connected to the latter stage. The compensation is controlled so as to cancel the distortion component caused by the non-linearity of the power amplifier.

【0005】図10は、電力増幅器の非線形歪に対する
補償制御を、振幅を一例にして説明する図である。図1
0の増幅器特性に示すように、増幅器は入力電力の増加
に対して出力電力の利得が抑圧され、図の如く、非線形
性が生ずる。これに対して、理想的な線形増幅器を仮定
した図10の理想特性を中心にして、増幅器特性に対し
て逆特性となる図10の振幅制御特性のような歪補償信
号を生成し、増幅器の入力信号に重畳することによっ
て、増幅器の歪成分を相殺し、非線形歪を補償してい
る。位相の歪補償制御についても同様な制御を行うもの
である。
FIG. 10 is a diagram for explaining the compensation control for the non-linear distortion of the power amplifier, taking the amplitude as an example. Figure 1
As shown in the amplifier characteristic of 0, the gain of the output power is suppressed with respect to the increase of the input power in the amplifier, and the nonlinearity occurs as shown in the figure. On the other hand, centering on the ideal characteristic of FIG. 10 assuming an ideal linear amplifier, a distortion compensation signal such as the amplitude control characteristic of FIG. By superimposing it on the input signal, the distortion component of the amplifier is canceled and the non-linear distortion is compensated. The same control is performed for the phase distortion compensation control.

【0006】次に、包絡線レベルの検出を、送信の中間
周波信号(以下、IF信号と称する)で行う他の例を図
9により説明する。入力された送信IF信号は、方向性
結合器101で分岐され、検波器106によって包絡線
レベルの瞬時値が検出されると、その瞬時値は、振幅位
相制御信号生成部107によりデジタル値に変換され
る。振幅位相制御信号生成部107は、所要の非線形特
性を生成するための振幅/位相制御データが予め格納さ
れていて、入力されたデジタル値に対応する振幅/位相
制御データをアナログ信号で出力する。また、振幅/位
相変調器104は、振幅/位相制御信号を変調信号とし
て入力すると共に、遅延器102で所定時間遅延された
入力IF信号に対して、振幅及び又は位相変調を行う。
Next, another example in which the envelope level is detected by a transmission intermediate frequency signal (hereinafter referred to as an IF signal) will be described with reference to FIG. The input transmission IF signal is branched by the directional coupler 101, and when the detector 106 detects the instantaneous value of the envelope level, the instantaneous value is converted into a digital value by the amplitude / phase control signal generator 107. To be done. The amplitude / phase control signal generation unit 107 stores amplitude / phase control data for generating a required nonlinear characteristic in advance, and outputs the amplitude / phase control data corresponding to the input digital value as an analog signal. Further, the amplitude / phase modulator 104 inputs the amplitude / phase control signal as a modulation signal and performs amplitude and / or phase modulation on the input IF signal delayed by the delay device 102 for a predetermined time.

【0007】次に、図11を用いて、歪抑圧(歪補償)
について説明する。図11のaは周波数を横軸として、
例えば、補償成分の無いOFDM変調信号に、増幅器に
より斜線で示した歪成分が重畳された信号を示してい
る。この歪成分を抑圧する為に、振幅/位相変調器によ
り、図11のbに示した縦線部分の歪成分を相殺する成
分を作り、主信号に重畳すれば、増幅器からの出力信号
には斜線部分の歪成分が相殺された出力となる。図11
のcは増幅器に入力する振幅/位相変調器により、歪を
抑圧する成分を重畳した信号を示している。このような
構成によって、入力IF信号に対して非線形特性を有す
る出力IF信号を生成した後、IF/RF周波数変換器
103によりRF信号に周波数変換し、該信号を増幅器
105に入力し、非線形歪を補償した出力RF信号を生
成している。
Next, referring to FIG. 11, distortion suppression (distortion compensation)
Will be described. In FIG. 11A, the frequency is on the horizontal axis,
For example, a signal in which a distortion component indicated by diagonal lines is superimposed by an amplifier on an OFDM modulated signal having no compensation component is shown. In order to suppress this distortion component, an amplitude / phase modulator is used to create a component that cancels out the distortion component of the vertical line portion shown in b of FIG. 11 and superimposes it on the main signal. The output is obtained by canceling out the distortion components in the shaded area. Figure 11
C indicates a signal in which a component for suppressing distortion is superimposed by the amplitude / phase modulator input to the amplifier. With such a configuration, after generating an output IF signal having a nonlinear characteristic with respect to the input IF signal, the IF / RF frequency converter 103 frequency-converts the RF signal into the RF signal, and the signal is input to the amplifier 105 to generate the nonlinear distortion. To generate an output RF signal.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の技術において、図6の如く入力RF信号の包絡
線レベルを検波器で検出する構成では、検波器も周波数
特性を有しているため、例えば、地上波デジタル放送シ
ステムのように、システム周波数(RF周波数)が極め
て広帯域である通信システムに適用する場合(例えば、
470MHz〜770MHz:6MHz/チャネル)に
は、使用するチャネルのRF周波数に合わせて、度々、
検波器を調整しなければならない煩わしさがあった。
However, in the above-mentioned conventional technique, in the configuration in which the envelope level of the input RF signal is detected by the wave detector as shown in FIG. 6, the wave detector also has a frequency characteristic. For example, when applied to a communication system in which the system frequency (RF frequency) is extremely wide band such as a terrestrial digital broadcasting system (for example,
470 MHz to 770 MHz: 6 MHz / channel), depending on the RF frequency of the channel used,
There was the annoyance that the detector had to be adjusted.

【0009】また、図9の様に、入力IF信号の包絡線
レベルを検出する構成でも、IF信号をRF信号に周波
数変換するIF/RF周波数変換器内の帯域制限ろ波器
において、本信号に歪補償信号が重畳された信号を通過
させる必要があるため、通過帯域が極めて広い帯域制限
ろ波器を使用する必要があり、実用に供し得なかった。
Further, as shown in FIG. 9, even in a configuration in which the envelope level of the input IF signal is detected, this signal is used in the band limiting filter in the IF / RF frequency converter for frequency converting the IF signal into the RF signal. Since it is necessary to pass the signal on which the distortion compensation signal is superimposed, it is necessary to use a band-limited filter having an extremely wide pass band, which cannot be put to practical use.

【0010】本発明は、かかる状況に鑑み、上記の問題
を解決するためになされたもので、システム周波数が広
帯域であっても、高精度な歪補償が可能で、且つ実用的
な歪補償電力増幅器を提供することを目的とする。
In view of the above situation, the present invention has been made to solve the above problems, and is capable of highly accurate distortion compensation even when the system frequency is wide band, and is a practical distortion compensation power. The purpose is to provide an amplifier.

【0011】[0011]

【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、電力増幅器の非線形歪を補償せしめる歪
補償信号を、該電力増幅器の入力信号に重畳させる前置
歪補償部を有するプリディストーション方式の歪補償電
力増幅器において、送信信号の入力レベルの検出を中間
周波信号(IF信号)で行うと共に、送信中間周波信号
(IF信号)から高周波信号(RF信号)へ周波数変換
を行うIF/RF周波数変換部を、前置歪補償部の前段
に配置する構成としたものである。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention has a predistortion compensator for superimposing a distortion compensation signal for compensating the non-linear distortion of the power amplifier on the input signal of the power amplifier. In a predistortion type distortion compensating power amplifier, an IF that performs detection of an input level of a transmission signal with an intermediate frequency signal (IF signal) and frequency conversion from the transmission intermediate frequency signal (IF signal) to a high frequency signal (RF signal) The / RF frequency converter is arranged before the predistortion compensator.

【0012】その結果、適用する通信システムのシステ
ム周波数(RF)が極めて広帯域であっても、送信機の
送信中間周波数(IF)は、単一周波数若しくは狭帯域
で構成できるため、送信入力信号のレベルを検出する検
波器を調整しなければならない煩わしさを解消できると
共に、電力増幅器の歪補償精度を著しく高めることがで
きる。また、送信信号のIF/RF周波数変換器を前置
歪補償部の前段に配置し、歪補償信号をIF部ではなく
RF部に重畳させるように構成することで、IF/RF
信号周波数変換部内の帯域制限ろ波器において、歪補償
信号成分を含めて通過させる必要がなくなるため、帯域
制限ろ波器の通過帯域を狭くすることができ、実用に供
し得る周波数変換器、ひいては、極めて実用的な歪補償
電力増幅器を提供することができる。
As a result, even if the system frequency (RF) of the applied communication system is extremely wide band, the transmission intermediate frequency (IF) of the transmitter can be composed of a single frequency or a narrow band, so that the transmission input signal The troublesomeness of adjusting the detector for detecting the level can be eliminated, and the distortion compensation accuracy of the power amplifier can be significantly improved. Further, by arranging the IF / RF frequency converter for the transmission signal in the preceding stage of the predistortion compensating unit and superimposing the distortion compensating signal on the RF unit instead of the IF unit, the IF / RF
In the band limiting filter in the signal frequency conversion unit, since it is not necessary to pass the signal including the distortion compensation signal component, it is possible to narrow the pass band of the band limiting filter, and a frequency converter that can be put to practical use A very practical distortion compensation power amplifier can be provided.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を、図面を
参照して詳細に説明する。以下の実施例においては、例
えば、地上波デジタル放送システムのように、システム
周波数(RF周波数)が、極めて広帯域(470MHz
〜770MHz:1チャネル当り6MHz帯域使用)で
あり、一方、送信機内の送信用IF信号の周波数は、例
えば、37.15MHzというように、単一周波数(若
しくは狭帯域内の複数周波数)を使用する実施形態につ
いて説明する。ただし、これらの周波数は一例であっ
て、本発明は、上記の周波数に限定されるものではな
い。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In the following embodiments, for example, as in a terrestrial digital broadcasting system, the system frequency (RF frequency) is extremely wide band (470 MHz).
.About.770 MHz: 6 MHz band is used per channel), while the frequency of the IF signal for transmission in the transmitter uses a single frequency (or multiple frequencies in a narrow band) such as 37.15 MHz. An embodiment will be described. However, these frequencies are examples, and the present invention is not limited to the above frequencies.

【0014】図1は本発明の第1実施例の構成を示す図
である。図1において、201は方向性結合器、202
は遅延器、203はIF/RF周波数変換器、204は
振幅/位相変調器(前置歪補償部)、205は増幅器、
206は検波器、207は振幅/位相制御信号生成部で
ある。
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, 201 is a directional coupler, and 202
Is a delay device, 203 is an IF / RF frequency converter, 204 is an amplitude / phase modulator (predistortion compensator), 205 is an amplifier,
Reference numeral 206 is a wave detector, and 207 is an amplitude / phase control signal generator.

【0015】送信用の入力IF信号が、方向性結合器2
01に供給されると、方向性結合器201で2つに分岐
される。一方の分岐出力は、検波器206によって包絡
線レベルの瞬時値が検出され、その瞬時値は振幅/位相
制御信号生成部207によってデジタル信号に変換され
る。振幅/位相制御信号生成部207には、所要の歪補
償データ(電力増幅器の非線形歪と逆傾向の非線形特性
を有するデータ)を生成するための振幅/位相制御デー
タが予め格納されていて、入力されたデジタル値に対応
する値をアナログ信号にして、振幅/位相変調器(前置
歪補償部)204へ出力する。振幅/位相変調器(前置
歪補償部)204は、振幅/位相制御信号生成部207
によりアナログ信号に変換された制御信号を入力する。
The input IF signal for transmission is the directional coupler 2
When it is supplied to 01, it is branched into two by the directional coupler 201. For one of the branched outputs, the instantaneous value of the envelope level is detected by the detector 206, and the instantaneous value is converted into a digital signal by the amplitude / phase control signal generation unit 207. The amplitude / phase control signal generation unit 207 stores amplitude / phase control data for generating required distortion compensation data (data having a nonlinear characteristic of an inverse tendency of the nonlinear distortion of the power amplifier) in advance, and inputs it. A value corresponding to the obtained digital value is converted into an analog signal and output to the amplitude / phase modulator (predistortion compensator) 204. The amplitude / phase modulator (predistortion compensator) 204 includes an amplitude / phase control signal generator 207.
The control signal converted into the analog signal is input.

【0016】また、方向性結合器201で、他方に分岐
された送信IF信号は、遅延器202を経由し、IF/
RF周波数変換器203でRF信号に周波数変換され、
周波数変換されたRF信号に対し、振幅/位相変調器
(前置歪補償部)204にて、振幅及び位相変調が施さ
れ、所定の歪補償信号が生成、重畳される。このよう
に、入力された送信IF信号に対して、増幅器205の
非線形歪を補償せしめる歪補償信号を、振幅/位相変調
器(前置歪補償部)204で生成、重畳し、増幅器20
5にて該信号を所定電力に増幅した後、出力RF信号と
して送信出力する。
Further, the transmission IF signal branched to the other by the directional coupler 201 passes through the delay unit 202 and IF /
The RF frequency converter 203 converts the frequency into an RF signal,
An amplitude / phase modulator (predistortion compensator) 204 performs amplitude and phase modulation on the frequency-converted RF signal, and a predetermined distortion compensation signal is generated and superimposed. Thus, the amplitude / phase modulator (predistortion compensator) 204 generates and superimposes a distortion compensation signal for compensating the nonlinear distortion of the amplifier 205 on the input transmission IF signal, and the amplifier 20
The signal is amplified to a predetermined power at 5 and then transmitted and output as an output RF signal.

【0017】ここで、入力された送信IF信号(単一周
波数、若しくは狭帯域内の複数周波数)の包連線レベル
を検波器206で検波し、該検波レベルに対応して、非
線形歪補償を行うように構成しているため、従来の如
く、使用する広帯域のRF周波数に対応して、検波器2
06を度々調整しなければならない煩わしさを解消する
ことができると共に、電力増幅器の歪補償の精度を著し
く向上させることができる。さらに、送信信号のIF/
RF周波数変換器204を、振幅/位相変調器(前置歪
補償部)204の前段に配置し、歪補償信号をIF部で
はなく、RF部に重畳させるように構成していることか
ら、IF/RF信号周波数変換部内の帯域制限ろ波器に
おいて、歪補償信号成分を含めて通過させる必要がなく
なるため、帯域制限ろ波器の通過帯域を狭くすることが
でき、実用に供し得る周波数変換器、ひいては、極めて
実用的な歪補償電力増幅器を提供することができる。
Here, the envelope connecting level of the input transmission IF signal (single frequency or a plurality of frequencies within a narrow band) is detected by the detector 206, and nonlinear distortion compensation is performed according to the detected level. Since it is configured so as to perform, the detector 2 can be used according to the wide band RF frequency to be used as in the conventional case.
It is possible to eliminate the inconvenience of having to frequently adjust 06, and it is possible to significantly improve the accuracy of distortion compensation of the power amplifier. In addition, the transmission signal IF /
Since the RF frequency converter 204 is arranged in front of the amplitude / phase modulator (predistortion compensator) 204, and the distortion compensation signal is superposed on the RF unit instead of the IF unit, In the band limiting filter in the / RF signal frequency converter, it is not necessary to pass the signal including the distortion compensation signal component. Therefore, the pass band of the band limiting filter can be narrowed and the frequency converter can be put to practical use. As a result, a very practical distortion compensation power amplifier can be provided.

【0018】次に、本発明の第2実施例を図2を用いて
説明する。図2において、203はIF/RF周波数変
換器、201は方向性結合器、202は遅延器、204
は振幅/位相変調器(前置歪補償部)、205は増幅
器、214はRF/IF周波数変換器、206は検波
器、207は振幅/位相制御信号生成部である。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 2, 203 is an IF / RF frequency converter, 201 is a directional coupler, 202 is a delay device, and 204.
Is an amplitude / phase modulator (predistortion compensator), 205 is an amplifier, 214 is an RF / IF frequency converter, 206 is a detector, and 207 is an amplitude / phase control signal generator.

【0019】入力IF信号がIF/RF周波数変換器2
03に供給されると、IF信号からRF信号に周波数変
換され、方向性結合器201で分岐される。一方の分岐
信号は、検波器206の前段に設けられたRF/IF周
波数変換器214により、再びIF信号に変換され、検
波器206によって包絡線レベルの瞬時値が検出される
と、その瞬時値は振幅/位相制御信号生成部207によ
ってデジタル信号に変換される。振幅/位相制御信号生
成部207は、増幅器205の非線形歪を補償するため
の振幅/位相制御データが予め格納されていて、入力さ
れたデジタル値に対応する値をアナログ信号に変換し
て、振幅/位相変調器(前置歪補償部)204へ出力す
る。振幅/位相変調器204では、振幅/位相制御信号
生成部207によってアナログ信号に変換された制御信
号を入力する。また、方向性結合器201で、他方に分
岐された送信RF信号は、遅延器202を経由し、振幅
/位相変調器204で、振幅及び位相変調が施され、所
定の歪補償信号が生成、重畳される。すなわち、入力さ
れた送信IF信号に対し、増幅器205の非線形歪を補
償せしめる歪補償信号を振幅/位相変調器(前置歪補償
部)204で生成、重畳し、増幅器205で信号を所定
電力に増幅した後、出力RF信号として送信出力してい
る。
The input IF signal is an IF / RF frequency converter 2
When the signal is supplied to 03, the IF signal is frequency-converted into an RF signal and is branched by the directional coupler 201. One of the branch signals is converted into an IF signal again by the RF / IF frequency converter 214 provided in the preceding stage of the wave detector 206, and when the wave detector 206 detects the instantaneous value of the envelope level, the instantaneous value is obtained. Is converted into a digital signal by the amplitude / phase control signal generation unit 207. The amplitude / phase control signal generation unit 207 stores amplitude / phase control data for compensating the nonlinear distortion of the amplifier 205 in advance, converts a value corresponding to the input digital value into an analog signal, and / Outputs to the phase modulator (predistortion compensator) 204. In the amplitude / phase modulator 204, the control signal converted into an analog signal by the amplitude / phase control signal generation unit 207 is input. Further, the transmission RF signal branched to the other by the directional coupler 201 passes through the delay device 202, is subjected to amplitude and phase modulation by the amplitude / phase modulator 204, and a predetermined distortion compensation signal is generated, It is superimposed. That is, the amplitude / phase modulator (predistortion compensator) 204 generates and superimposes a distortion compensation signal for compensating the nonlinear distortion of the amplifier 205 on the input transmission IF signal, and superimposes the signal on the amplifier 205 to a predetermined power. After amplification, it is transmitted and output as an output RF signal.

【0020】このように、本発明の第2実施例では、方
向性結合器201により分波されたRF信号を、RF/
IF周波数変換器214で再度IF信号に周波数変換
し、該IF信号の包絡線レベルを検波器206で検出
し、検出信号レベルに対応して、RF帯で、増幅器20
5の非線形歪の補償を行うように構成している。
As described above, in the second embodiment of the present invention, the RF signal demultiplexed by the directional coupler 201 is converted into RF /
The IF frequency converter 214 converts the frequency into an IF signal again, the envelope level of the IF signal is detected by the detector 206, and the amplifier 20 in the RF band corresponds to the detected signal level.
5 is configured to compensate for the non-linear distortion.

【0021】次に、本発明の第3実施例を図3を用いて
説明する。図3に示す第3実施例では、上述した第1実
施例の構成に加え、増幅器205の出力を分岐する方向
性結合器209を出力信号路にそなえ、RF/IF周波
数変換器210、検波器211を加えた構成となってい
る。補償されたRF信号が、増幅器205で増幅される
までの構成、動作は第1実施例と同様である。ここで、
増幅器205により増幅されたRF信号は、方向性結合
器209により2つに分岐され、一方は出力RF信号と
して出力される。もう一方のRF信号は、RF/IF周
波数変換器210により、周波数変換された後、検波器
211において、IF信号の包絡線レベルが検出され
る。この検出されたレベル信号は、振幅/位相制御信号
生成部207に与えられる。振幅/位相制御信号生成部
207では、検出されたレベルをデジタル化し、振幅/
位相制御データの更新を、増幅器205等の入出力特性
の温度変化や経年変化に対応して、適応的に歪補償する
ように構成されている。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the third embodiment shown in FIG. 3, in addition to the configuration of the first embodiment described above, a directional coupler 209 for branching the output of the amplifier 205 is provided in the output signal path, an RF / IF frequency converter 210, and a detector. It has a configuration in which 211 is added. The configuration and operation until the compensated RF signal is amplified by the amplifier 205 are the same as in the first embodiment. here,
The RF signal amplified by the amplifier 205 is branched into two by the directional coupler 209, and one is output as an output RF signal. The other RF signal is frequency-converted by the RF / IF frequency converter 210, and then the detector 211 detects the envelope level of the IF signal. The detected level signal is given to the amplitude / phase control signal generation unit 207. The amplitude / phase control signal generator 207 digitizes the detected level and
The update of the phase control data is configured to adaptively compensate the distortion in response to the temperature change and the secular change of the input / output characteristics of the amplifier 205 and the like.

【0022】次に、この第3実施例における周波数変換
器の具体例を、図7及び図8を参照して説明する。図7
は周波数変換器の一例を示す図である。図8はミキサー
に入力する局発信号を外部から入力する周波数変換器の
一例を示す図である。図7において、基準信号発振器7
0が生成する基準信号はPLL56に入力され、PLL
56はVCO55の発振周波数を電圧により制御し、V
CO55は所要の周波数を生成する。また、VCO55
にて生成した信号の一部をPLL56に入力することに
より、VCO55は安定した局発信号を生成する。その
局発信号によって、ミキサー51で入力端50から入力
した信号を所要の周波数信号に変換する。さらに、周波
数変換器の局発信号をローカル信号出力端54から出力
し、図8に示した外部から局発信号を入力する周波数変
換器のローカル信号入力端63に入力し、ミキサー61
で入力端60から入力した信号を、所要の周波数信号に
周波数変換する。以上のように構成することにより、各
周波数変換器でミキサーに入力する信号を共通化するこ
とができる。
Next, a specific example of the frequency converter in the third embodiment will be described with reference to FIGS. 7 and 8. Figure 7
FIG. 3 is a diagram showing an example of a frequency converter. FIG. 8 is a diagram showing an example of a frequency converter for externally inputting a local oscillation signal input to the mixer. In FIG. 7, the reference signal oscillator 7
The reference signal generated by 0 is input to the PLL 56,
56 controls the oscillation frequency of the VCO 55 with a voltage,
The CO 55 produces the required frequency. Also, VCO55
The VCO 55 generates a stable local oscillation signal by inputting a part of the signal generated in (1) to the PLL 56. The mixer 51 converts the signal input from the input terminal 50 into a desired frequency signal by the local signal. Further, the local oscillator output signal of the frequency converter is output from the local signal output end 54, and is input to the local signal input end 63 of the frequency converter that inputs the local oscillator signal from the outside shown in FIG.
The frequency of the signal input from the input terminal 60 is converted into a desired frequency signal. With the above configuration, the signals input to the mixer can be shared by the frequency converters.

【0023】本発明の第4実施例の構成を図4に示す。
図4の第4実施例で、構成上、図3と違う点は、前記し
た局発信号の受け渡しが、IF/RF周波数変換器20
3から、RF/IF周波数変換器210にある点であっ
て、その他の構成、動作は、第3実施例と同様である。
The construction of the fourth embodiment of the present invention is shown in FIG.
The fourth embodiment of FIG. 4 is different from that of FIG. 3 in structure because the IF / RF frequency converter 20 transfers the local oscillator signal.
3 to the RF / IF frequency converter 210, and other configurations and operations are similar to those of the third embodiment.

【0024】また、本発明の第5実施例を、図5を用い
て説明する。入力IF信号は、方向性結合器201によ
り分波され、A/D変換器215により振幅/位相制御
信号生成部207に入力される。もう一方の分波された
信号以降の動作、構成は、第3及び第4実施例と同様で
ある。この第5実施例では、A/D変換器215で、デ
ジタル化された値から包絡線レベルを求め、その値をア
ドレスとして利用することにより、第3、第4実施例と
同様に、素子の温度変化や経年変化に対応して適応的に
歪補償動作を行うことができる。
A fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The input IF signal is demultiplexed by the directional coupler 201 and input to the amplitude / phase control signal generation unit 207 by the A / D converter 215. The operation and configuration after the other demultiplexed signal are the same as those in the third and fourth embodiments. In the fifth embodiment, the A / D converter 215 obtains the envelope level from the digitized value and uses the value as the address, so that the element of the third and fourth embodiments can be obtained. It is possible to adaptively perform distortion compensation operation in response to temperature changes and aging changes.

【0025】[0025]

【発明の効果】以上説明したように、送信IF信号の検
出レベルに対応して歪補償値を求め、送信RF信号に周
波数変換された後に、求めた歪補償値に基づき振幅/位
相の変調動作を行い、歪補償信号を送信RF信号に重畳
するように構成することにより、システム周波数(RF
周波数)が広帯域であっても、極めて高精度の電力増幅
器の歪補償を行うことができる。
As described above, the distortion compensation value is obtained corresponding to the detection level of the transmission IF signal, frequency-converted into the transmission RF signal, and the amplitude / phase modulation operation is performed based on the obtained distortion compensation value. And the distortion compensation signal is superimposed on the transmission RF signal, the system frequency (RF
Even if the frequency) is wide band, distortion compensation of the power amplifier can be performed with extremely high accuracy.

【0026】また、電力増幅器の非線形歪を補償せしめ
る歪補償信号を、IF信号ではなく、RF信号に重畳さ
せるように構成することによって、IF/RF周波数変
換部内の帯域制限ろ波器において、歪補償成分を含めて
通過させる必要がないことから、帯域制限ろ波器の通過
帯域を狭くすることができ、実用に供し得る周波数変換
器、ひいては、極めて実用的な歪補償電力増幅器を実現
することができる。
Further, the distortion compensating signal for compensating the non-linear distortion of the power amplifier is constructed so as to be superposed on the RF signal instead of the IF signal, so that the distortion in the band limiting filter in the IF / RF frequency converting section is increased. Since it is not necessary to pass it including the compensation component, it is possible to narrow the pass band of the band limiting filter, and to realize a frequency converter that can be put to practical use, and thus an extremely practical distortion compensation power amplifier. You can

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

【図1】本発明の第1実施例の構成を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2実施例の構成を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第3実施例の構成を示すブロック図。FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of a third embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第4実施例の構成を示すブロック図。FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of a fourth embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第5実施例の構成を示すブロック図。FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of a fifth embodiment of the present invention.

【図6】従来技術の一例を示すブロック図。FIG. 6 is a block diagram showing an example of a conventional technique.

【図7】ローカル信号出力端子を有する周波数変換器の
構成例を示すブロック図。
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration example of a frequency converter having a local signal output terminal.

【図8】外部からのローカル信号に対応して、周波数変
換を行う周波数変換器の構成例を示すブロック図。
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration example of a frequency converter that performs frequency conversion in response to an external local signal.

【図9】従来技術の他の例を示すブロック図。FIG. 9 is a block diagram showing another example of the conventional technique.

【図10】増幅器の歪補償原理を示す図。FIG. 10 is a diagram showing a distortion compensation principle of an amplifier.

【図11】前置歪補償の原理を示す図。FIG. 11 is a diagram showing the principle of predistortion compensation.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101,201:方向性結合器、102,202:遅延
器、103,203:IF/RF周波数変換器、10
4,204:振幅/位相変調器、105,205:増幅
器、106,206:検波器、107,207:振幅/
位相制御信号生成部、209:方向性結合器、210,
214:RF/IF周波数変換器、211:検波器、
5,215:A/D変換器、7:D/A変換器、50:
入力端、51:ミキサー、52:帯域制限フィルタ、5
3:出力端、54:ローカル信号出力端、55:VC
O、56:PLL、57:源信器、60:入力端、6
1:ミキサー、62:帯域制限フィルタ、63:ローカ
ル信号入力端、64:出力端。
101, 201: directional coupler, 102, 202: delay device, 103, 203: IF / RF frequency converter, 10
4, 204: amplitude / phase modulator, 105, 205: amplifier, 106, 206: detector, 107, 207: amplitude /
Phase control signal generator, 209: Directional coupler, 210,
214: RF / IF frequency converter, 211: detector,
5, 215: A / D converter, 7: D / A converter, 50:
Input end, 51: mixer, 52: band-limiting filter, 5
3: output end, 54: local signal output end, 55: VC
O, 56: PLL, 57: source device, 60: input terminal, 6
1: mixer, 62: band limiting filter, 63: local signal input terminal, 64: output terminal.

フロントページの続き (72)発明者 乙坂 修 東京都小平市御幸町32番地 株式会社日立 国際電気小金井工場内 (72)発明者 廣瀬 伸郎 東京都小平市御幸町32番地 株式会社日立 国際電気小金井工場内 Fターム(参考) 5J090 AA01 AA41 CA21 FA20 GN03 GN07 KA00 KA15 KA16 KA32 KA41 KA53 KA55 KA68 MA14 MA20 SA14 TA01 TA02 5J091 AA01 AA41 CA21 FA20 KA00 KA15 KA16 KA32 KA41 KA53 KA55 KA68 MA14 MA20 SA14 TA01 TA02 5J500 AA01 AA41 AC21 AF20 AK00 AK15 AK16 AK32 AK41 AK53 AK55 AK68 AM14 AM20 AS14 AT01 AT02 Continued front page    (72) Inventor Osamu Osamu             Hitachi, Ltd. 32 Miyuki-cho, Kodaira-shi, Tokyo             Kokusai Electric Koganei Factory (72) Inventor Shinro Hirose             Hitachi, Ltd. 32 Miyuki-cho, Kodaira-shi, Tokyo             Kokusai Electric Koganei Factory F term (reference) 5J090 AA01 AA41 CA21 FA20 GN03                       GN07 KA00 KA15 KA16 KA32                       KA41 KA53 KA55 KA68 MA14                       MA20 SA14 TA01 TA02                 5J091 AA01 AA41 CA21 FA20 KA00                       KA15 KA16 KA32 KA41 KA53                       KA55 KA68 MA14 MA20 SA14                       TA01 TA02                 5J500 AA01 AA41 AC21 AF20 AK00                       AK15 AK16 AK32 AK41 AK53                       AK55 AK68 AM14 AM20 AS14                       AT01 AT02

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電力増幅器の非線形歪を補償せしめる歪
補償信号を該電力増幅器の入力信号に重畳させる前置歪
補償部を有する歪補償電力増幅器において、 送信中間周波信号が与えられ該入力信号を分配する分配
手段と、分配された一方の信号が供給され上記入力信号
のレベルを検出する検出手段と、検出した信号レベルに
対応して予め設定された歪補償データを選択し上記前置
歪補償部へ送出する制御手段と、上記分配手段で分配さ
れた他方の信号を中間周波信号から高周波信号へ周波数
変換する周波数変換手段とを含み、該周波数変換手段を
上記前置歪補償部の前段に配置したことを特徴とする歪
補償電力増幅器。
1. A distortion compensating power amplifier having a predistortion compensating section for superimposing a distortion compensating signal for compensating the non-linear distortion of a power amplifier on an input signal of the power amplifier, wherein a transmission intermediate frequency signal is applied to the input signal. Distributing means for distributing, detecting means for detecting the level of the input signal supplied with one of the distributed signals, and distortion compensation data set in advance corresponding to the detected signal level to select the predistortion. And a frequency conversion means for frequency-converting the other signal distributed by the distribution means from an intermediate frequency signal to a high-frequency signal, the frequency conversion means being provided in the preceding stage of the predistortion compensation section. Distortion-compensating power amplifier characterized by being arranged.
【請求項2】 電力増幅器の非線形歪を補償せしめる歪
補償信号を該電力増幅器の入力信号に重畳させる前置歪
補償部を有する歪補償電力増幅器において、 送信中間周波信号が与えられ該入力信号を高周波信号へ
周波数変換する第1の周波数変換手段と、該周波数変換
された高周波信号を分配する分配手段と、分配された一
方の信号を再度中間周波信号に周波数変換する第2の周
波数変換手段と、再変換後の信号から入力信号レベルを
検出する検出手段と、検出した信号レベルに対応して予
め設定された歪補償データを選択し上記前置歪補償部へ
送出する制御手段と、上記分配された他方の信号に所要
の遅延時間を与え上記前置歪補償部へ送出する遅延手段
を具備することを特徴とする歪補償電力増幅器。
2. A distortion compensating power amplifier having a predistortion compensating section for superimposing a distortion compensating signal for compensating the non-linear distortion of the power amplifier on an input signal of the power amplifier, wherein a transmission intermediate frequency signal is given to the input signal. First frequency conversion means for frequency-converting into a high-frequency signal, distribution means for distributing the frequency-converted high-frequency signal, and second frequency conversion means for frequency-converting one of the distributed signals into an intermediate-frequency signal again Detecting means for detecting the input signal level from the re-converted signal, control means for selecting distortion compensation data set in advance corresponding to the detected signal level and transmitting the selected distortion compensation data to the predistortion compensating section, and the distribution A distortion compensating power amplifier, comprising: delay means for giving a required delay time to the other signal thus generated and sending it to the predistortion compensating section.
【請求項3】 請求項1もしくは請求項2記載の歪補償
電力増幅器において、 上記電力増幅器の出力信号を分
配する分配手段と、該分配手段で分配された出力信号に
含まれる歪信号成分を検出する検出手段を具備すること
を特徴としたアダプティブプリディストーション方式歪
補償電力増幅器。
3. The distortion compensating power amplifier according to claim 1 or 2, wherein a distribution means for distributing the output signal of the power amplifier and a distortion signal component contained in the output signal distributed by the distribution means are detected. An adaptive predistortion type distortion compensating power amplifier, characterized by comprising:
【請求項4】 請求項3記載の電力増幅器において、 中間周波信号から高周波信号へ周波数変換する周波数変
換手段に入力せしめる局部発振信号を、歪信号成分を検
出する手段に用いることを特徴とするアダプティブプリ
ディストーション方式歪補償電力増幅器。
4. The power amplifier according to claim 3, wherein the local oscillation signal input to the frequency conversion means for frequency converting the intermediate frequency signal to the high frequency signal is used as means for detecting the distortion signal component. Predistortion type distortion compensation power amplifier.
【請求項5】 請求項1〜4記載の電力増幅器におい
て、 方向性結合器により分配された入力信号をデジタル化
し、デジタル信号処理により包絡線レベルを検出する手
段を具備することを特徴としたアダプティブプリディス
トーション方式歪補償電力増幅器。
5. The power amplifier according to claim 1, further comprising means for digitizing an input signal distributed by the directional coupler and detecting an envelope level by digital signal processing. Predistortion type distortion compensation power amplifier.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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