JP2007318300A

JP2007318300A - 歪補償増幅器のパイロット信号検出方法

Info

Publication number: JP2007318300A
Application number: JP2006144010A
Authority: JP
Inventors: Yukio Masuda; 幸雄増田
Original assignee: STACK DENSHI KK
Current assignee: STACK DENSHI KK
Priority date: 2006-05-24
Filing date: 2006-05-24
Publication date: 2007-12-06

Abstract

【課題】パイロット信号を主増幅信号の周波数から離さずに設定した場合でも、複雑な回路を使用することなくパイロット信号を誤り無く検出できる、歪補償増幅器のパイロット信号検出方法を提供する。
【解決手段】本発明にかかるパイロット信号の検出方法では、入力信号(I)を増幅し、主増幅器(3a,3b)で発生した歪成分(N)を除去して出力する歪補償増幅器において、該入力信号(I)を分配した信号を基準信号(B)とし、出力する信号(O)を分配した、歪補償量監視用のパイロット信号(P)を検出するための信号を比較信号(C)とし、該比較信号(C)の中の主増幅信号成分(M)を該基準信号(B)を利用して抑圧し、該パイロット信号(P)への干渉を軽減する。
【選択図】図１

Description

本発明は、入力信号を増幅し、主増幅器で発生した歪成分を除去して出力する歪補償増幅器のパイロット信号検出方法に関するものである。

入力信号を増幅する際、増幅器において発生する歪成分を除去する様々な方法が考案され、また実用化されている。フィードフォワード型歪補償回路も、入力信号を増幅する際に発生する歪成分を除去する方法の一つであり、広く採用されている。このフィードフォワード型歪補償回路は、入力信号を増幅させる際に発生する歪成分を、入力信号から分配した迂回路信号を用いて取り除くためのもので、その基本構成は図２に示す通りである。

図２に示すフィードフォワード型歪補償回路では、まず、入力端２０から高周波信号が入力され、第一の分配器１で初期主信号と初期迂回路信号に分配される。（以下、第一の分配器から出力された段階の信号は「初期」と称することとする。）初期主信号は、第一のベクトル調整器２を通過し主増幅器３により増幅される。そして、主増幅器３で増幅された初期主信号は、主増幅器３で発生する歪成分を含んだまま第二の分配器５に加えられ、その一部が歪検出用信号として第一の合成器６に加えられる。一方、初期迂回路信号は、第一の遅延線４において主増幅器３の遅延時間分の補正がなされた後、第一の合成器６に加えられ、前記歪検出用信号と合成されて中間迂回路信号として出力される。（以下、第一の合成器から出力された迂回路信号には「中間」を冠することとする。）この第一の合成器６では、迂回路信号に、その逆相の歪成分を含んだ歪検出用信号が合成され、これにより歪信号のみが抽出されることになる。

中間迂回路信号は、第二のベクトル調整器８を通過し誤差増幅器９で増幅され第二の合成器１０に加えられる。一方、第二の分配器５を通過した、歪成分を含む中間主信号は、第二の遅延線７において誤差増幅器９の遅延時間分の補正がなされ第二の合成器１０に加えられる。（以下、第二の合成器から分配された主信号には「中間」を冠することとする。）この第二の合成器１０では、相互に逆相となっている中間迂回路信号の歪成分と中間主信号の歪成分が合成され、互いに打ち消され、主信号から歪成分が除去されることになる。

ただし、主増幅器３の特性が温度や時間の経過の影響で変化すると、歪補償回路の歪を打ち消す特性が劣化してしまうという問題があった。そこで、この問題を解消するために、パイロット信号を用いる方法が採用されている。

パイロット信号は、第一のベクトル調整器２（歪検出回路）の調整を主目的とする第一パイロット信号と、第二のベクトル調整器８（歪除去回路）の調整を主目的とする第二パイロット信号の２種類が用いられる。第一パイロット信号は、入力端の第一パイロット信号発生器２４より入力信号に注入され、合成器６の出力端に設けられた第一パイロット信号検出器２５により検出される。そして、この第一パイロット信号が最小となるように、第一のベクトル調整器２で位相と利得が調整される。一方、第二パイロット信号は、第二パイロット信号発生器２２から主増幅器３の中段に注入され、出力端に設けられた第二パイロット信号検出器２３により検出される。そして、この第二パイロット信号が最小となるように、第二のベクトル調整器８で位相と利得が調整される。このように、第一及び第二パイロット信号が最小となるように、第一及び第二のベクトル調整器２、８で位相と利得を調整すれば、主増幅器３の特性の変化に関わらず、歪補償回路の歪を打ち消す特性を維持することができる。この際、第一パイロット信号検出器２５及び第二パイロット信号検出器２３の出力を取り込み、第一及び第二のベクトル調整器２、８を操作する制御部２１を利用することにより、効率的な調整を行うことができる。なお、このパイロット信号を利用したフィードフォワード型歪補償回路を開示した文献として、例えば、特開平４−８３４０６号がある。
特開平４−８３４０６号公報

上記のように、パイロット信号は歪補償量を監視する役割を果たすものであるが、目的とする出力信号への影響を与えないように、主増幅器の増幅対象となる初期主信号（主増幅信号）に比較し充分に低いレベルとしなければならない。そのため、パイロット信号を誤り無く検出するためには、その周波数を主増幅信号の周波数から離して設定し主増幅信号からの干渉を軽減する必要があった。しかしながら、パイロット信号を主増幅信号から離れた周波数に設定する場合、歪補償における補償誤差が大きくなり、歪補償量を低下させる要因となっていた。すなわち、歪補償量を最良に制御するためには、パイロット信号の周波数を、主増幅信号の周波数に極力近づけて設定することが必要であった。パイロット信号を主増幅信号から離れた周波数に設定することなく主増幅信号からパイロット信号への干渉を軽減する別の方策として、パイロット信号に識別情報を重量しこの識別情報を検出することも考えられるが、この場合は、パイロット信号への識別信号重量とその検出のための別の回路が必要となり、そのような歪補償回路を搭載する歪補償増幅装置が複雑になるという問題があった。

そこで、本発明の目的は、パイロット信号を主増幅信号の周波数から離さずに設定した場合でも、複雑な回路を使用することなくパイロット信号を誤り無く検出できる、歪補償増幅器のパイロット信号検出方法を提供することにある。

本発明にかかるパイロット信号の検出方法は、入力信号を増幅し、主増幅器で発生した歪成分を除去して出力する歪補償増幅器において、該入力信号を分配した信号を基準信号とし、出力する信号を分配した信号を比較信号とし、該比較信号の中の主増幅信号成分を、該基準信号を利用して抑圧し、歪補償量を監視するためのパイロット信号への干渉を軽減することを特徴する。

本発明によれば、入力信号を分配した信号を基準信号とし、この基準信号を利用して、主増幅信号成分を抑制することにより、高いレベルの主増幅信号から、低いレベルのパイロット信号への干渉を軽減することができる。また、この抑制においては入力信号を分配した基準信号を利用するため、複雑な回路を利用する必要もない。更に、パイロット信号を検出する検波器において、主増幅信号の影響を軽減できるため、そのダイナミックレンジが小さくても良く、低コスト化を図ることができる利点や、パイロット信号レベルを低く設定できるため、パイロット信号発生器から出力される不要輻射信号レベルを低減できるという利点がある。

以下、図１を参照しながら、本発明の具体例を示す。図１は本発明のパイロット信号検出方法を利用した歪補償回路の回路図である。なお、上述の従来技術をそのまま採用した部分には、従来技術の説明に使用したものと同じ符号を付し、その説明を省略する。

図１において、可変減衰器２ａと可変位相器２ｂの一組が、上述の従来技術におけるベクトル調整器２に相当する。また、前置増幅器３ａ、合成器１１、及び増幅器３ｂが上述の従来技術における主増幅器３に相当する。

この歪補償回路では、分配器１３から分配したパイロット信号検出用の信号が、可変減衰器１５、可変位相器１６により振幅量と位相量が調整され、比較信号Ｃとして合成器１７に入力される。そして、この合成器１７において、分配器１２から分配され遅延線１４により遅延時間の調整された基準信号Ｂと合成される。ここで合成器１７に入力される２つの信号Ｂ、Ｃは、可変減衰器１５、可変位相器１６で振幅量、位相量が調整されているため、合成器１７の出力において同振幅で位相が１８０度異なるものとなっており、更に、遅延線１４で両信号の遅延時間は同一となるように調整されているため、合成器１７の出力において、パイロット信号Ｐを減衰することなく主増幅信号成分Ｍのみが抑圧されることになる。

合成器１７の出力は、検波器１８に入力され、歪補償量監視用のパイロット信号Ｐに比例した直流電圧に変換される。この際、パイロット信号Ｐに比較し大きなレベルの主増幅信号Ｍが含まれる従来技術では、パイロット信号Ｐを精度よく検出するために、その主増幅信号Ｍの影響を充分に小さくする対策が必要であった。しかしながら、この検波器１８に入力される信号Ｄでは、主増幅信号Ｍのみが抑圧されているので、電気的に低いレベルのパイロット信号Ｐへの主増幅信号からの影響を大幅に低減できる。

なお、この歪補償回路では分配器１３から分配した比較信号Ｃの振幅量と位相量を可変減衰器１５及び可変位相器１６で調整しているが、分配器１２から分配した基準信号Ｂの振幅量と位相量を調整してもよく、或いは基準信号Ｂと比較信号Ｃの双方の振幅量と位相量を調整してもよい。

また、この歪補償回路はフィードフォワード型補償方式となっているが、本発明にかかるパイロット信号検出方法は、一般的なフィードフォワード型補償方式に限らず、歪補償を行う無線周波数増幅器の歪補償量監視用パイロット信号の検出にも応用できる。

本発明のパイロット信号検出方法を利用した歪補償回路の具体例を示す回路図である。従来技術例を示す回路図である。

符号の説明

３ａ、３ｂ主増幅器
Ｂ基準信号
Ｃ比較信号
Ｉ入力信号
Ｍ主増幅信号成分
Ｎ歪成分
Ｏ出力する信号
Ｐパイロット信号

Claims

入力信号(I)を増幅し、主増幅器(3a,3b)で発生した歪成分(N)を除去して出力する歪補償増幅器において、該入力信号(I)を分配した信号を基準信号(B)とし、出力する信号(O)を分配した、歪補償量監視用のパイロット信号(P)を検出するための信号を比較信号(C)とし、該比較信号(C)の中の主増幅信号成分(M)を該基準信号(B)を利用して抑圧し、該パイロット信号(P)への干渉を軽減することを特徴するパイロット信号検出方法。