JP2005294890A

JP2005294890A - 歪補償増幅器の調整方法

Info

Publication number: JP2005294890A
Application number: JP2004102457A
Authority: JP
Inventors: Kazuyoshi Sato; 千淑佐藤
Original assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Current assignee: Kokusai Denki Electric Inc
Priority date: 2004-03-31
Filing date: 2004-03-31
Publication date: 2005-10-20

Abstract

【課題】隣接チャネル漏洩電力調整時間を格段に短くし、生産効率を向上させるような歪補償増幅器の調整方法を提供することにある。
【解決手段】歪補償増幅器の調整方法は、歪補償増幅器から隣接チャネル漏洩電力が最小値に設定されるような出力信号を取り出すように、歪補償増幅器に歪制御データを与える得ることのできる歪補償増幅器の調整方法であって、歪制御データの予め定めたデータ値の範囲において最小値を有するような特徴関数を予め定め、歪補償増幅器に与える歪制御データのデータ値を変化させたときに得られる複数の隣接チャネル漏洩電力の測定値を求め、得られた複数の測定値を特徴関数に代入したときの特徴関数の解を求め、得られた解に従って隣接チャネル漏洩電力の最小値が求められ、求められた隣接チャネル漏洩電力の最小値に対応した歪制御データのデータ値を求め、求められたデータ値に歪補償増幅器が設定される。
【選択図】図１

Description

本発明は、増幅器の出力信号に現れる非直線歪を低減するための増幅器の調整方法に関する。

従来技術は、例えば、下記特許文献１の図１に示すブロック図において、分配器１１と合成器１７の間のＰＤ回路１２と遅延線１６、及び、電力増幅器１８、方向性結合器１９、検波器２０は従来と同じである。１０は入力信号の一部を抽出する方向性結合器、２３は抽出した入力信号を包絡線検波する検波器、２４は誤差検出器である。入力側の検出器２３と出力側の検出器２０は、共に忠実に入力される信号を検波し、比較誤差（歪成分）が確実に検出できるように、方向性結合器または抵抗減衰器によって入力レベルがほぼ同じくなるように調整されているものであった。（特許文献１参照）。
特開２０００−２６１２５２号公報（第３頁、図１）

本願の図４に従来のプリディストーション方式による歪補償増幅器の調整方法を行う構成である測定系統図例を示す。
図４において、１は供試器へ所要の入力信号を発生させる送信信号生成部、２は供試器である歪補償増幅器、３は供試器から出力される出力信号の中から隣接チャネル漏洩電力（以下「ＡＣＰ」という。ＡＣＰ；ＡｄｊａｃｅｎｔＣｈａｎｎｅｌＰｏｗｅｒ）を測定値するスペクトラムアナライザ、４はスペクトラムアナライザでのＡＣＰ計測結果を入力とし最小値計算などを行い、歪制御データを出力する解析処理装置である。
歪補償増幅器２において、２１は入力信号を２分配し一方の出力は分配信号１とし、他方の出力は分配信号２とする信号分配部、２２は分配信号１と歪制御データと出力信号の一部とをそれぞれ入力とし、歪信号１を出力とする歪発生部、２３は分配信号２と歪信号１を入力とし、両信号を合成して出力とする歪結合部、２４は歪結合部から出力される信号を入力とし、電力増幅して出力信号を出力する電力増幅部である。
解析処理装置４において、４１はスペクトラムアナライザでの計測結果を入力して測定データを演算・解析する動作プログラムが内蔵された演算部、４２は演算・解析処理のための表示と操作を行う表示・操作部、４３は演算・解析処理の結果を歪制御データとして歪補償増幅器２の歪発生部２２へ出力する制御部である。

図５は従来の歪補償増幅器の調整方法を行う手順である測定流れ図例を示す。解析処理装置４に内蔵させる歪補償増幅器の調整方法を行う動作プログラムが以下の動作ステップの従来技術例として有するものである。
Ｓ１は歪補償増幅器２の出力信号をスペクトラムアナライザに入力する処理ステップである。
Ｓ２はスペクトラムアナライザに入力された出力信号に含まれるＡＣＰについてスペクトラムアナライザでＡＣＰを測定する処理ステップである。
Ｓ３はＡＣＰ1回あたりの測定値が収束点に到達するかの状況を判断し、「いいえ」であればスペクトラムアナライザでＡＣＰを測定するステップＳ２を続行し、「はい」であれば収束したと判定し次のステップへ進む測定１回収束の判定ステップである。
Ｓ４は測定１回収束のステップＳ３の「はい」の結果を受けて収束点でのＡＣＰデータを保存する測定値保存の処理ステップである。
Ｓ５は測定値保存ステップＳ４の結果を受けて各回測定されたＡＣＰデータを保存する歪制御データである電圧毎の測定値の処理ステップである。
Ｓ６は測定値保存ステップＳ４の結果を受けて測定回数を判定し、「いいえ」であれば次の電圧に変更させるステップへ進み、「はい」であれば演算に入るステップへ進む規定回数終了の判定ステップである。
Ｓ７は規定回数終了Ｓ６の判定ステップでの「いいえ」を受けてＡＣＰの次の回の測定に入るため制御電圧を変えた歪制御データを歪補償増幅器２の歪発生部２２へ送り、調整値が変えられて歪補償増幅器２の出力信号をスペクトラムアナライザに入力するＳ１処理ステップへ進める電圧変更の処理ステップである。
Ｓ８は規定回数終了Ｓ６の判定ステップでの「はい」を受けてＡＣＰの規定回数測定終了の判定結果を認識し、各回すべての測定されたＡＣＰデータが保存された電圧毎の測定値処理Ｓ５ステップからの蓄積データを入力とし、最小値計算の演算処理を行う最小値計算の処理ステップである。
Ｓ９は最小値計算処理Ｓ８ステップの計算処理結果を受けて複数の測定値の中から最小値を求めるＡＣＰ最小値決定の処理ステップである。
Ｓ１０はＡＣＰ最小値決定処理Ｓ９ステップでの結果を受けてＡＣＰ最小値が設定される電圧に対応する歪制御データとして出力する処理ステップである。
以上の測定流れ図例による調整方法を行う手順の解析処理は解析処理装置４によって動作される。

図６は従来の歪補償増幅器の調整方法として測定１回の収束点までのＡＣＰレベルの時間経過の曲線図例を示す。
歪補償増幅器２の出力信号をスペクトラムアナライザに入力する処理Ｓ１ステップからスペクトラムアナライザでＡＣＰを測定する処理Ｓ２ステップの開始時、即ち各回の測定開始であるＳ点でのＡＣＰレベルは最初大きくＬｓである。
スペクトラムアナライザ内でのスペクトラム分析が進み、次第にＡＣＰレベルが小さくなり、測定1回の収束点ＣでのＡＣＰレベルは収束された測定値としてＬｃであり、これが測定値保存データとする。
Ｓ点からＣ点の測定データを得るまでに要する時間は通常1〜２分である。

図７は従来の歪補償増幅器の調整方法として規定の全回数の測定を終了し全電圧毎のＡＣＰレベルの測定値曲線図例を示す。
図６にて測定1回分の収束点ＣのデータはＬｃであった。即ち、図７での1回分データは例えば測定点Ｃ１では歪制御データである電圧Ｖ１での測定収束結果としてのＡＣＰレベルがＬ１であり、以下同様に各電圧（Ｖ２、・・・Ｖｍｉｎ、・・・Ｖｎ、・・・）での各測定点（Ｃ２、・・・Ｃｍｉｎ、・・・Ｃｎ、・・・）から各測定値としてのＡＣＰレベル（Ｌ２、・・・Ｌｍｉｎ、・・・Ｌｎ、・・・）を得る。
得られた全回数の電圧毎の測定値は、測定値の最小値を探すために、最小値計算の演算処理を行う最小値計算処理Ｓ８ステップ及びＡＣＰ最小値決定処理Ｓ９ステップによって、電圧Ｖｍｉｎでの測定点ＣｍｉｎでのＡＣＰレベルである測定値Ｌｍｉｎが演算結果により最低値として得られる。
従って、ＡＣＰ最小値決定処理Ｓ９ステップでの結果を受けてＡＣＰ最小値Ｌｍｉｎが設定される歪制御データとして電圧Ｖｍｉｎを出力する処理Ｓ１０ステップによって歪補償増幅器２の調整が完了する。
歪補償増幅器２の歪発生部２２に与える電圧値例は、アナログ電圧０Ｖ〜５Ｖをディジタル値範囲としてデータ値である1〜２５５の対応値をとるのであるが、通常１０〜２４０までを５刻みの測定点を求めるのでその測定回数の規定回数は４６回であり、４６回の測定に要する調整時間は、４６分〜９２分である。

以上説明した、各回測定での収束点を求め、規定の全回数の測定を終了し全電圧毎のＡＣＰレベルの測定値を求め、全測定点の中から最小である測定点を求めるような演算処理を行い、電圧Ｖｍｉｎを最小値歪制御データとして求まるような従来の歪補償増幅器の調整方法では、その調整時間が歪補償増幅器1台当たり４６分〜９２分も要するので、これでは量産に適さず、この時間を格段に短くし生産効率を上げる必要が生じた。

本発明の目的は、従来技術の問題点であるＡＣＰ調整時間が長いことを解決し、ＡＣＰ調整時間を格段に短くし、生産効率を向上させるような歪補償増幅器の調整方法を提供することにある。

この目的を達成するために、歪補償増幅器の調整方法は、歪補償増幅器から隣接チャネル漏洩電力が最小値に設定されるような出力信号を取り出すように、該歪補償増幅器に歪制御データを与える得ることのできる歪補償増幅器の調整方法であって、
前記歪制御データの予め定めたデータ値の範囲において最小値を有するような特徴関数を予め定め、
前記歪補償増幅器に与える前記歪制御データのデータ値を変化させたときに得られる複数の該隣接チャネル漏洩電力の測定値を求め、
該得られた複数の測定値を前記特徴関数に代入したときの該特徴関数の解を求め、
該得られた解に従って前記隣接チャネル漏洩電力の最小値が求められ、
該求められた前記隣接チャネル漏洩電力の最小値に対応した歪制御データのデータ値を求め、
該求められたデータ値に前記歪補償増幅器が設定されることを特徴とした。

本発明を実施すれば、従来の方法での問題点であったＡＣＰ調整時間が長いことを解決し、ＡＣＰ調整時間が従来に比べ格段に短く１／５から１／１０程度にし、生産ラインにおける自動調整化にとって有効であり生産効率を向上させるものである。

図４に本発明の歪補償増幅器の調整方法を行う構成である測定系統図例を示す。図４は従来の調整方法を行う構成である測定系統図例を示すものでもあり、先に説明したのでここでは省略する。
なお４はスペクトラムアナライザでの計測結果を入力とし特徴関数の解を求めるなどを行い、歪制御データを出力する解析処理装置である。これは解析処理装置４に内蔵させる本発明の歪補償増幅器の調整方法を行う動作プログラムが以下の動作ステップの実施例として有するものである。

図１は本発明の歪補償増幅器の調整方法を行う手順である測定流れ図例を示す。
Ｓ１は歪補償増幅器２の出力信号をスペクトラムアナライザに入力する処理ステップである。
Ｓ２はスペクトラムアナライザに入力された出力信号に含まれるＡＣＰについてスペクトラムアナライザでＡＣＰを測定する処理ステップである。
Ｓ３０はＡＣＰ1回当たりの測定値が予め定めた終了点に到達する状況を判定し、「いいえ」であればスペクトラムアナライザでＡＣＰを測定するステップＳ２を続行し、「はい」であれば予め定めた終了点に到達したと判定し、次のステップへ進む測定１回終了の判定ステップである。
Ｓ４は測定１回終了の判定ステップＳ３の「はい」の結果を受けて予め定めた終了点でのＡＣＰデータを保存する測定値保存の処理ステップである。
Ｓ５は測定値保存ステップＳ４のＡＣＰデータを受けて各回測定されたＡＣＰデータを保存する電圧毎の測定値の処理ステップである。
Ｓ６は測定値保存ステップＳ４のＡＣＰデータを受けて測定回数を判定し、「いいえ」であれば次の電圧に変更させるステップに進み、「はい」であれば測定の規定回数終了とみなし次の演算に入るステップへ進む規定回数終了の判定ステップである。
Ｓ７は規定回数終了Ｓ６判定ステップでの「いいえ」を受けてＡＣＰの次の回の測定に入るため制御電圧を変えた歪制御データを歪補償増幅器２の歪発生部２２へ送り、調整値が変えられて歪補償増幅器２の出力信号をスペクトラムアナライザに入力するＳ１処理ステップへ進める電圧変更の処理ステップである。
Ｓ８０は規定回数終了Ｓ６の判定ステップでの「はい」を受けてＡＣＰの規定回数測定終了の判定結果である規定回数終了を認識し、及び各回すべての測定されたＡＣＰデータが保存された電圧毎の測定値の処理Ｓ５ステップからの全回数分の蓄積データを入力とし、歪制御データの予め定めたデータ値の範囲において最小値を有するように予め定めた特徴関数を備え、この特徴関数によって解を求めるような演算処理を行う特徴関数（三次方程式）の解を求める処理ステップである。
Ｓ９０は特徴関数（例；三次方程式）の解を求めるＳ８０の処理ステップの各測定回数での測定値の計算処理結果である解を受けて、その特徴関数の解からＡＣＰの最小値を得ることのできる特徴関数の解からＡＣＰ最小値を求める処理ステップである。
Ｓ１０はＡＣＰ最小値決定処理Ｓ９０ステップでのＡＣＰ最小値の結果を受けてＡＣＰ最小値が設定される電圧を歪制御データのデータ値として出力する処理ステップである。
以上の測定流れ図例による調整方法を行う手順の解析処理は解析処理装置４によって、その内蔵された動作プログラムで動作される。

図２は本発明の歪補償増幅器の調整方法として測定１回の予め定めた終了点までのＡＣＰレベルの時間経過曲線図例を示す。
歪補償増幅器２の出力信号をスペクトラムアナライザに入力する処理Ｓ１ステップからスペクトラムアナライザでＡＣＰを測定する処理Ｓ２ステップの開始時、即ち各回の測定開始であるＳ点でのＡＣＰレベルは最初大きくＬｓである。
スペクトラムアナライザ内でのスペクトラム分析が進み次第にＡＣＰレベルが小さくなり、測定1回の予め定めた終了点ＥでのＡＣＰレベルは終了された測定値として測定値保存データはＬｅとなる。このＬｅ値は完全な収束まで待たずスペクトラムアナライザの測定値として概ね差し支えない最短時を予め定めた終了点までの時間として、Ｓ点からＥ点の測定データを得るまでに要する時間は通常３０秒でよい。

図３は本発明の歪補償増幅器の調整方法として、規定の全回数の測定を終了し電圧毎のＡＣＰレベルの測定点及び特徴関数の曲線図例を示す。
図２にて測定1回分の終了点ＥのＡＣＰデータはＬｅであった。即ち、図３での1回分データは例えば測定点Ｅ１では歪制御データの一つのデータ値に対応した電圧Ｖ１’でのＡＣＰレベルがＬ１’であり、以下同様に各電圧（Ｖ２’、Ｖ３’、・・・）での各測定点（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、・・・）から各測定値としてのＡＣＰレベル（Ｌ２’、Ｌ３’、・・・）を得る。
歪制御データの予め定めたデータ値の範囲において最小値を有するように予め定めた特徴関数を備え、これは減少⇒最小値⇒増加の曲線を描くような三次方程式である特徴関数（Ｙ＝ｆ（Ｘ））である。
得られた全回数分の電圧毎のＡＣＰ測定値は、特徴関数（Ｙ＝ｆ（Ｘ））に代入される。この測定値が代入された特徴関数の解を求める演算処理が行われる。特徴関数（三次方程式）の解を求める処理Ｓ８０ステップ及び特徴関数の解からＡＣＰ最小値を求める処理Ｓ９０ステップによって実行される。
Ｓ９０処理ステップの結果、特徴関数の解から求まるＡＣＰレベル最小値Ｌｍｉｎ’を示す測定点Ｅｍｉｎが得られ、このＥｍｉｎ点での電圧Ｖｍｉｎ’が最終的に得られる。
最終的に得られた電圧Ｖｍｉｎ’が歪制御データの決定されたデータ値として解析処理装置４内の制御部４３から出力される。
この出力された歪制御データが歪補償増幅器２内の歪発生部２２に調整完了の設定値電圧Ｖｍｉｎ’として与えられ、当該歪補償増幅器２がＡＣＰ最小値に調整された出力信号を出力する。
歪補償増幅器２の歪発生部２２に与える電圧値例は、アナログ電圧値では０Ｖ〜５Ｖの範囲とし、この範囲と対応したディジタル値範囲として1〜２５５が有し、更に、1〜２５５の範囲内から通常１０〜２００の範囲を実際の範囲として採用する。
この１０〜２００の範囲を等間隔１０刻みの各値をデータ値として有する歪制御データである。従って合計１９回の測定点が選ばれ、これを測定回数の規定回数とする。
１９回の測定に要する調整時間は９．５分である。

本発明は、歪補償増幅器の調整方法として量産製造ラインの自動試験機等の無線通信装置の調整試験に適用されて通信機製造業等に利用することができる。

本発明の歪補償増幅器の調整方法を行う手順である測定流れ図例を示す。本発明の歪補償増幅器の調整方法として測定１回の終了点までのＡＣＰレベル曲線図例を示す。本発明の歪補償増幅器の調整方法として規定の全回数の測定を終了し全電圧毎のＡＣＰレベルの測定点及び特徴関数の曲線図例を示す。従来及び本発明の歪補償増幅器の調整方法を行う構成である測定系統図例を示す。従来の歪補償増幅器の調整方法を行う手順である測定流れ図例を示す。従来の歪補償増幅器の調整方法として測定１回の収束点までのＡＣＰレベル曲線図例を示す。従来の歪補償増幅器の調整方法として規定の全回数のＡＣＰレベルの測定値曲線図例を示す。

符号の説明

Ｓ１〜Ｓ１０、Ｓ８０、Ｓ９０測定流れ図の処理、判定の各ステップ
１送信信号生成部
２歪補償増幅器
３スペクトラムアナライザ
４解析処理装置
２１信号分配部
２２歪発生部
２３歪結合部
２４電力増幅部
４１演算部
４２表示・操作部
４３制御部

Claims

歪補償増幅器から隣接チャネル漏洩電力が最小値に設定されるような出力信号を取り出すように、該歪補償増幅器に歪制御データを与える得ることのできる歪補償増幅器の調整方法であって、
前記歪制御データの予め定めたデータ値の範囲において最小値を有するような特徴関数を予め定め、
前記歪補償増幅器に与える前記歪制御データのデータ値を変化させたときに得られる複数の該隣接チャネル漏洩電力の測定値を求め、
該得られた複数の測定値を前記特徴関数に代入したときの該特徴関数の解を求め、
該得られた解に従って前記隣接チャネル漏洩電力の最小値が求められ、
該求められた前記隣接チャネル漏洩電力の最小値に対応した歪制御データのデータ値を求め、
該求められたデータ値に前記歪補償増幅器が設定されることを特徴とした歪補償増幅器の調整方法。