JP2007318359A - Wireless signal transmitter - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wireless signal transmitter adopting polar modulation whereby highly efficient power amplification can be performed even when a signal band is broadbanded. <P>SOLUTION: A linear regulator comprising an operational amplifier 112 and a transistor 113 amplifies only an amplitude modulation signal of a low frequency component inside an amplitude modulation signal amplifier 103 and outputs a signal S103. On the other hand, an amplitude modulation signal of a high frequency component bypasses the linear regulator and is outputted as a signal S106 through a high pass filter 114 and a high frequency signal amplifier 115. Then a superimposing signal (S103+S106) resulting from superimposing the amplitude modulation signal S103 of the low frequency component on the amplitude modulation signal S106 of the high frequency component is inputted to a power supply terminal of a power amplifier 105. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、移動体通信や無線ＬＡＮなどの無線信号伝送システムに用いられる無線信号送信機に関し、特に、振幅変調信号と位相変調信号とによってポーラ変調を行ってベクトル変調波を生成する無線信号送信機に関する。   The present invention relates to a radio signal transmitter used in a radio signal transmission system such as mobile communication and a wireless LAN, and more particularly, radio signal transmission for generating a vector modulation wave by performing polar modulation with an amplitude modulation signal and a phase modulation signal. Related to the machine.

今後、移動体（セルラー）通信や無線ＬＡＮなどにおける無線信号の伝送帯域は、数百ｋＨｚから数十ＭＨｚへと益々拡大しつつある。これにより、携帯端末の電力増幅器（ＰＡ：Power-Amplifier）の消費電力が増大するので、結果的に、携帯端末のバッテリ寿命が低下したり放熱が大きくなったりする。したがって、携帯端末に用いられる電力増幅器は、高速・広帯域信号を低歪かつ高効率で増幅できることが求められている。   In the future, the transmission band of wireless signals in mobile communication (cellular) communication, wireless LAN, and the like is gradually expanding from several hundred kHz to several tens of MHz. Thereby, the power consumption of the power amplifier (PA: Power-Amplifier) of the mobile terminal increases, and as a result, the battery life of the mobile terminal decreases or the heat dissipation increases. Therefore, a power amplifier used in a portable terminal is required to amplify a high-speed / wideband signal with low distortion and high efficiency.

そこで、携帯端末の送信信号を高効率化して変調及び増幅を行う技術としてポーラ変調が注目されている。このようなポーラ変調はＥＥＲ(Envelope-Elimination-Restoration)とも呼ばれ、入力信号を位相成分と振幅成分とに分離して振幅成分の信号波を位相変調増幅器（電力増幅器）の電源とし、位相変調信号と振幅変調信号とを変調合成してベクトル変調波を生成する技術である。   Thus, polar modulation has attracted attention as a technique for performing modulation and amplification by increasing the efficiency of a transmission signal of a portable terminal. Such polar modulation is also called EER (Envelope-Elimination-Restoration). The input signal is separated into a phase component and an amplitude component, and the signal wave of the amplitude component is used as a power source for the phase modulation amplifier (power amplifier). This is a technique for generating a vector modulation wave by modulating and synthesizing a signal and an amplitude modulation signal.

図３は一般的なポーラ変調回路の基本構成図である。このようなポーラ変調回路の基本構成は、例えば特許文献１などに開示されている。図３において、ベースバンド信号生成器１からベースバンド信号Ｉ（ｔ）、Ｑ（ｔ）が出力されると、極座標変換器２がベースバンド信号Ｉ（ｔ）、Ｑ（ｔ）を振幅成分ｒ（ｔ）の信号と位相成分φ（ｔ）の信号に分解する。そして、振幅成分ｒ（ｔ）の信号は、振幅変調信号増幅器３を通過した後に、最終段の電力増幅器５の電源供給端子に入力されることで電源電圧変調を行う。一方、位相成分φ（ｔ）の信号は、位相変調器４によってキャリア（搬送波）の中心周波数ｆＣであるＲＦ位相変調信号（ｃｏｓ（２πｆＣｔ＋φ（t）））を生成した後、このＲＦ位相変調信号（ｃｏｓ（２πｆＣｔ＋φ（t）））を最終段の電力増幅器５に入力することによって、振幅成分ｒ（ｔ）の信号とＲＦ位相変調信号（ｃｏｓ（２πｆＣｔ＋φ（t）））とが乗算される。これによって、電力増幅器５は高出力な無線信号（ｒ・ｃｏｓ（２πｆＣｔ＋φ（t）））を生成して出力することができる。 FIG. 3 is a basic configuration diagram of a general polar modulation circuit. The basic configuration of such a polar modulation circuit is disclosed in Patent Document 1, for example. In FIG. 3, when baseband signals I (t) and Q (t) are output from the baseband signal generator 1, the polar coordinate converter 2 converts the baseband signals I (t) and Q (t) into amplitude components r. The signal is decomposed into a signal of (t) and a signal of phase component φ (t). Then, the signal of the amplitude component r (t) passes through the amplitude modulation signal amplifier 3 and is then input to the power supply terminal of the power amplifier 5 at the final stage to perform power supply voltage modulation. On the other hand, the signal of the phase component φ (t) is generated by the phase modulator 4 after generating an RF phase modulation signal (cos (2πf C t + φ (t))) having the center frequency f C of the carrier (carrier wave). By inputting the phase modulation signal (cos (2πf C t + φ (t))) to the power amplifier 5 in the final stage, the signal of the amplitude component r (t) and the RF phase modulation signal (cos (2πf C t + φ (t))) ) And are multiplied. As a result, the power amplifier 5 can generate and output a high-power radio signal (r · cos (2πf C t + φ (t))).

このようなポーラ変調は、電力増幅器５を非線形の領域でスイッチング動作させることができるため、非常に高効率な電力増幅を行うことが可能となる。また、位相変調器４として電圧制御発振器（ＶＣＯ：Voltage-Controlled-Oscillator）を用いることにより、信号帯域外の余分な雑音を低減させることができる。そのため、ポーラ変調回路は、従来の直交変調方式などでは必要とした中間周波フィルタであるＳＡＷ（Surface Acoustic Wave：弾性表面波）フィルタなどが不要となる。このようなＳＡＷフィルタは、数ｍｍ角の大きさを有しているため、携帯電話機の小型化のためにはできるだけ除去したい部品の一つである。以上のように、携帯端末における送信信号を高効率に変調する増幅方法の一つとしてポーラ変調が注目されている。
特開２００５−２４４９５０号公報 Such polar modulation allows the power amplifier 5 to perform a switching operation in a non-linear region, so that very high-efficiency power amplification can be performed. Further, by using a voltage-controlled oscillator (VCO) as the phase modulator 4, extra noise outside the signal band can be reduced. Therefore, the polar modulation circuit does not require a SAW (Surface Acoustic Wave) filter, which is an intermediate frequency filter required in the conventional quadrature modulation method or the like. Since such a SAW filter has a size of several mm square, it is one of the parts that should be removed as much as possible in order to reduce the size of the mobile phone. As described above, polar modulation has attracted attention as one of amplification methods for modulating a transmission signal in a mobile terminal with high efficiency.
JP 2005-244950 A

しかしながら、上記の特許文献１のようなポーラ変調方式は、高効率な増幅方法としては有効な方法であるが、広帯域な信号においては増幅特性が劣化してしまう。この原因は、振幅変調信号増幅器３や位相変調器４を構成する部品の周波数特性に依存されるため、振幅変調信号増幅器３の広帯域化や位相変調器４の広帯域化は困難であることに起因する。つまり、上記の特許文献１に開示されているポーラ変調方式による振幅変調の広帯域化の方法は、振幅変調信号を低周波成分と高周波成分に分離し、それぞれスイッチングレギュレータやリニアレギュレータを用いて、低周波成分と高周波成分の帯域信号を効率的に振幅変調するというものである。そのため、スイッチングレギュレータやリニアレギュレータの構成部品の周波数特性に依存されて、高周波領域の振幅変調信号では高効率な増幅を維持することができなくなる。   However, the polar modulation method as described in Patent Document 1 is an effective method as a high-efficiency amplification method, but the amplification characteristic deteriorates in a wideband signal. This cause depends on the frequency characteristics of the components constituting the amplitude modulation signal amplifier 3 and the phase modulator 4, so that it is difficult to increase the bandwidth of the amplitude modulation signal amplifier 3 and the bandwidth of the phase modulator 4. To do. That is, the method of widening the amplitude modulation by the polar modulation method disclosed in Patent Document 1 described above separates the amplitude modulation signal into a low frequency component and a high frequency component, and uses a switching regulator or a linear regulator to reduce the amplitude modulation signal. The frequency component and the band signal of the high frequency component are efficiently amplitude-modulated. Therefore, depending on the frequency characteristics of the components of the switching regulator and the linear regulator, high-efficiency amplification cannot be maintained with the amplitude modulation signal in the high-frequency region.

また、振幅変調信号増幅器３にリニアレギュレータを用いる方法は、電源変調方式として高速化に適した方法ではあるが、リニアレギュレータの構成部品の高速応答特性によって広帯域特性が決まってしまう。以下、その理由について説明する。図４は、図３の振幅変調信号増幅器３をリニアレギュレータで構成した回路図である。つまり、図４に示すように、振幅変調信号増幅器３はオペアンプ３ａとトランジスタ３ｂによって構成されている。振幅変調信号端子をオペアンプ３ａの正入力端子に接続し、オペアンプ３ａの出力はトランジスタ３ｂのベース（ＦＥＴの場合はゲート）に入力し、かつトランジスタ３ｂのコレクタ（ＦＥＴの場合はドレイン）はオペアンプ３ａの負入力端子にフィードバック入力すると共に電力増幅器５の電源端子への出力信号としている。このようなリニアレギュレータ方式の広帯域特性は、オペアンプ３ａやトランジスタ３ｂの高速応答特性で決定されてしまう。したがって、今後、伝送信号帯域がさらに増大した場合は、オペアンプ３ａやトランジスタ３ｂの高速応答特性に限界があるので、上記のリニアレギュレータ方式では更なる広帯域化に対応することができなくなると予想される。   In addition, a method using a linear regulator for the amplitude modulation signal amplifier 3 is a method suitable for speeding up as a power supply modulation method, but the broadband characteristics are determined by the high-speed response characteristics of the components of the linear regulator. The reason will be described below. FIG. 4 is a circuit diagram in which the amplitude modulation signal amplifier 3 of FIG. 3 is configured by a linear regulator. That is, as shown in FIG. 4, the amplitude modulation signal amplifier 3 includes an operational amplifier 3a and a transistor 3b. The amplitude modulation signal terminal is connected to the positive input terminal of the operational amplifier 3a, the output of the operational amplifier 3a is input to the base (gate in the case of FET) of the transistor 3b, and the collector (drain in the case of FET) of the transistor 3b is the operational amplifier 3a. Feedback input to the negative input terminal of the power amplifier 5 and an output signal to the power supply terminal of the power amplifier 5. Such broadband characteristics of the linear regulator system are determined by the high-speed response characteristics of the operational amplifier 3a and the transistor 3b. Therefore, when the transmission signal band is further increased in the future, there is a limit to the high-speed response characteristics of the operational amplifier 3a and the transistor 3b. .

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、信号帯域が広帯域となっても高効率な電力増幅が可能なポーラ変調による無線信号送信機を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of this point, and an object of the present invention is to provide a radio signal transmitter using polar modulation capable of high-efficiency power amplification even when the signal band is wide.

本発明の無線信号送信機は、振幅変調信号増幅器で生成された振幅変調信号と、電力増幅器に入力される位相変調信号とによってポーラ変調を行い、電力増幅器がベクトル変調波を生成する無線信号送信機であって、振幅変調信号増幅器は、高周波信号系統の第１の振幅変調信号と低周波信号系統の第２の振幅変調信号を重畳した重畳振幅変調信号を電力増幅器にバイアスするように構成されている。   The radio signal transmitter according to the present invention performs polar modulation using the amplitude modulation signal generated by the amplitude modulation signal amplifier and the phase modulation signal input to the power amplifier, and the power amplifier generates a vector modulation wave. The amplitude modulation signal amplifier is configured to bias the superimposed amplitude modulation signal in which the first amplitude modulation signal of the high frequency signal system and the second amplitude modulation signal of the low frequency signal system are superimposed on the power amplifier. ing.

本発明の無線信号送信機によれば、振幅変調信号の低周波成分のみをリニアレギュレータで増幅し、振幅変調信号の高周波成分はリニアレギュレータをバイパスして、振幅変調信号の低周波成分に重畳している。そして、重畳された振幅変調信号を電力増幅器の電源端子に入力している。これによって、ポーラ変調における振幅変調信号増幅器の広帯域化が可能となり、結果的に広帯域に亘って高効率な電力増幅特性を維持することができる。   According to the radio signal transmitter of the present invention, only the low frequency component of the amplitude modulation signal is amplified by the linear regulator, and the high frequency component of the amplitude modulation signal is superimposed on the low frequency component of the amplitude modulation signal by bypassing the linear regulator. ing. The superimposed amplitude modulation signal is input to the power supply terminal of the power amplifier. As a result, it is possible to widen the amplitude modulation signal amplifier in polar modulation, and as a result, it is possible to maintain highly efficient power amplification characteristics over a wide band.

〈発明の概要〉
本発明の無線信号送信機は、振幅変調信号増幅器の内部に存在するハイパスフィルタを用いて、振幅変調信号を低周波成分と高周波成分とに分離する。そして、オペアンプとトランジスタからなるリニアレギュレータによって低周波成分の振幅変調信号のみを増幅する。一方、分離された高周波成分の振幅変調信号は高周波信号増幅器で別途に増幅を行う。次に、オペアンプとトランジスタからなるリニアレギュレータで増幅された低周波成分の振幅変調信号に対して、高周波信号増幅器で増幅された高周波成分の振幅変調信号を重畳する。そして、重畳信号である振幅変調信号を電力増幅器の電源端子に入力することにより、振幅変調信号と位相変調信号のポーラ変調を行う。これにより、高周波成分の振幅変調信号はリニアレギュレータ内の構成部品（つまり、オペアンプとトランジスタ）を通過することがない。したがって、高周波成分の振幅変調信号は、オペアンプとトランジスタの周波数特性に依存されることがなくなり、結果的に、振幅変調信号の広帯域化を図ることができ、広帯域に亘って高効率な電力増幅特性を維持することができる。 <Summary of invention>
The radio signal transmitter according to the present invention separates an amplitude modulation signal into a low frequency component and a high frequency component using a high-pass filter existing inside the amplitude modulation signal amplifier. Then, only the amplitude modulation signal of the low frequency component is amplified by a linear regulator composed of an operational amplifier and a transistor. On the other hand, the separated amplitude modulation signal of the high frequency component is separately amplified by a high frequency signal amplifier. Next, the amplitude modulation signal of the high frequency component amplified by the high frequency signal amplifier is superimposed on the amplitude modulation signal of the low frequency component amplified by the linear regulator composed of an operational amplifier and a transistor. Then, polar modulation of the amplitude modulation signal and the phase modulation signal is performed by inputting the amplitude modulation signal, which is a superimposed signal, to the power supply terminal of the power amplifier. Thereby, the amplitude modulation signal of the high frequency component does not pass through the components (that is, the operational amplifier and the transistor) in the linear regulator. Therefore, the amplitude modulation signal of the high frequency component is not dependent on the frequency characteristics of the operational amplifier and the transistor, and as a result, the amplitude modulation signal can be widened, and the power amplification characteristic that is highly efficient over the wide band. Can be maintained.

〈好適な実施の形態〉
以下、本発明における一実施の形態の無線信号送信機について図面を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の一実施の形態における無線信号送信機の構成を示すブロック図である。まず、図１に示す無線信号送信機の構成について説明する。図１の無線信号送信機は、伝送データ信号Ｓ１００を入力してベースバンド信号を生成するベースバンド信号生成器１０１、ベースバンド信号を入力してポーラ変調信号を生成する極座標変換器１０２、分離された振幅変調信号を増幅する振幅変調信号増幅器１０３、分離された位相信号を無線（ＲＦ：Radio Frequency）周波数帯の位相変調信号にする位相変調器（ＶＣＯ）１０４、及び振幅変調信号を電源として位相変調信号の電力増幅を行う電力増幅器（ＰＡ：Power-Amplifier）１０５によって構成されている。 <Preferred embodiment>
Hereinafter, a radio signal transmitter according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a radio signal transmitter according to an embodiment of the present invention. First, the configuration of the wireless signal transmitter shown in FIG. 1 will be described. 1 is separated from a baseband signal generator 101 that receives a transmission data signal S100 and generates a baseband signal, and a polar coordinate converter 102 that receives a baseband signal and generates a polar modulation signal. An amplitude modulation signal amplifier 103 that amplifies the amplitude modulation signal, a phase modulator (VCO) 104 that converts the separated phase signal into a phase modulation signal in a radio frequency (RF) frequency band, and a phase using the amplitude modulation signal as a power source A power amplifier (PA: Power-Amplifier) 105 that performs power amplification of the modulation signal is configured.

また、振幅変調信号増幅器１０３は、極座標変換器１０２から入力された振幅変調信号を増幅する増幅器１１１、増幅器１１１で分岐された低周波成分の振幅変調信号を増幅するオペアンプ１１２、オペアンプ１１２から出力された低周波成分の振幅変調信号を電力増幅するトランジスタ１１３、高周波成分の振幅変調信号のみを通過させるハイパスフィルタ１１４、及び高周波成分の振幅変調信号を増幅する高周波増幅器１１５によって構成されている。なお、ハイパスフィルタ１１４と高周波増幅器１１５によって高周波信号系統が形成され、オペアンプ１１２とトランジスタ１１３によって低周波信号系統が形成される。   The amplitude modulation signal amplifier 103 is output from the amplifier 111 that amplifies the amplitude modulation signal input from the polar coordinate converter 102, the operational amplifier 112 that amplifies the low frequency component amplitude modulation signal branched by the amplifier 111, and the operational amplifier 112. The transistor 113 amplifies the power of the low-frequency component amplitude modulation signal, the high-pass filter 114 that passes only the high-frequency component amplitude modulation signal, and the high-frequency amplifier 115 that amplifies the high-frequency component amplitude modulation signal. The high-pass filter 114 and the high-frequency amplifier 115 form a high-frequency signal system, and the operational amplifier 112 and the transistor 113 form a low-frequency signal system.

次に、図１に示す無線信号送信機の動作について説明する。ベースバンド信号生成器１０１が伝送データ信号Ｓ１００を入力してベースバンド信号の出力信号Ｉ（ｔ）及びＱ（ｔ）を出力すると、極座標変換器１０２は、この出力信号Ｉ（ｔ）及びＱ（ｔ）から振幅信号成分ｒ（ｔ）と位相信号成分φ（ｔ）のポーラ変調信号を生成する。そして、振幅信号成分ｒ（ｔ）の信号は、振幅変調信号増幅器１０３によって増幅された後に、電力増幅器（ＰＡ：Power-Amplifier）１０５の電源入力端子に入力される。なお、電源入力端子とは、ＦＥＴまたはトランジスタにおけるドレイン端子またはエミッタ端子を指す。   Next, the operation of the wireless signal transmitter shown in FIG. 1 will be described. When the baseband signal generator 101 receives the transmission data signal S100 and outputs the output signals I (t) and Q (t) of the baseband signal, the polar coordinate converter 102 outputs the output signals I (t) and Q ( From t), a polar modulation signal of amplitude signal component r (t) and phase signal component φ (t) is generated. The signal of the amplitude signal component r (t) is amplified by the amplitude modulation signal amplifier 103 and then input to the power input terminal of the power amplifier (PA) 105. The power input terminal refers to a drain terminal or an emitter terminal in an FET or transistor.

一方、位相信号成分φ（ｔ）の信号は位相変調器（ＶＣＯ）１０４に入力され、キャリア（搬送波）の中心周波数ｆＣである無線信号周波数帯（ＲＦ帯）の位相変調信号（ｃｏｓ（２πｆＣｔ＋φ（t）））を生成した後、この位相変調信号は電力増幅器１０５に入力される。そして、この無線信号周波数帯の位相変調信号（ｃｏｓ（２πｆＣｔ＋φ（t）））は、最終段の電力増幅器１０５に入力されることにより、振幅信号成分ｒ（ｔ）の信号と位相変調信号（ｃｏｓ（２πｆＣｔ＋φ（t）））とが乗算される。これによって、電力増幅器１０５は、所望の高出力な無線信号（ｒ・ｃｏｓ（２πｆＣｔ＋φ（t）））を生成して出力することができる。 On the other hand, the signal of the phase signal component φ (t) is input to the phase modulator (VCO) 104, and the phase modulation signal (cos (2πf) in the radio signal frequency band (RF band) which is the center frequency f C of the carrier (carrier wave). C t + φ (t))) is generated, and this phase modulation signal is input to the power amplifier 105. Then, the phase modulation signal (cos (2πf C t + φ (t))) in the radio signal frequency band is input to the power amplifier 105 at the final stage, so that the signal of the amplitude signal component r (t) and the phase modulation signal are input. (Cos (2πf C t + φ (t))) is multiplied. As a result, the power amplifier 105 can generate and output a desired high-power wireless signal (r · cos (2πf C t + φ (t))).

次に、本発明の特徴である振幅変調信号増幅器１０３の詳細な構成及び動作について説明する。極座標変換器１０２から出力された振幅信号成分ｒ（ｔ）の信号は増幅器１１１で増幅された後に二系統に分岐される。そして、一方の系統（低周波信号系統）の振幅変調信号Ｓ１０１はオペアンプ１１２の正入力端子に入力される。また、オペアンプ１１２の出力信号Ｓ１０２はトランジスタ１１３のベース（ＦＥＴの場合はゲート）に入力され、トランジスタ１１３のコレクタ（ＦＥＴの場合はドレイン）からの信号Ｓ１０３は、オペアンプ１１２の負入力端子にフィードバック入力されると共に、電力増幅器１０５の電源端子へ入力される。   Next, a detailed configuration and operation of the amplitude modulation signal amplifier 103 which is a feature of the present invention will be described. The amplitude signal component r (t) output from the polar coordinate converter 102 is amplified by the amplifier 111 and then branched into two systems. Then, the amplitude modulation signal S101 of one system (low frequency signal system) is input to the positive input terminal of the operational amplifier 112. The output signal S102 of the operational amplifier 112 is input to the base (gate for FET) of the transistor 113, and the signal S103 from the collector (drain for FET) of the transistor 113 is fed back to the negative input terminal of the operational amplifier 112. At the same time, it is input to the power supply terminal of the power amplifier 105.

一般的には、以上のような構成によって振幅変調信号増幅器１０３の機能としては十分であるが、本実施の形態では、さらにハイパスフィルタ１１４と高周波増幅器１１５を追加している。そして、増幅器１１１の出力信号を分岐したもう一方の系統（高周波信号系統）の信号Ｓ１０４をハイパスフィルタ１１４へ入力させる。そして、ハイパスフィルタ１１４を通過した信号Ｓ１０５（つまり、高周波成分の振幅変調信号）を高周波増幅器１１５へ入力して増幅を行う。そして、高周波増幅器１１５で増幅された信号Ｓ１０６（高周波成分の振幅変調信号）は、オペアンプ１１２の負入力端子に入力されると共に、トランジスタ１１３のコレクタからの信号Ｓ１０３（低周波成分の振幅変調信号）と重畳されて、電力増幅器１０５の電源端子へ入力される。   In general, the configuration as described above is sufficient as the function of the amplitude modulation signal amplifier 103, but in this embodiment, a high-pass filter 114 and a high-frequency amplifier 115 are further added. Then, the signal S104 of the other system (high frequency signal system) obtained by branching the output signal of the amplifier 111 is input to the high pass filter 114. Then, the signal S105 that has passed through the high-pass filter 114 (that is, the amplitude modulation signal of the high-frequency component) is input to the high-frequency amplifier 115 to be amplified. The signal S106 (amplitude modulation signal of the high frequency component) amplified by the high frequency amplifier 115 is input to the negative input terminal of the operational amplifier 112 and the signal S103 (amplitude modulation signal of the low frequency component) from the collector of the transistor 113. And is input to the power supply terminal of the power amplifier 105.

つまり、電力増幅器１０５の電源端子には、オペアンプ１１２とトランジスタ１１３から成る低周波信号系統を通過した低周波成分の振幅変調信号（つまり、信号Ｓ１０３）と、ハイパスフィルタ１１４と高周波増幅器１１５から成る高周波信号系統を通過した高周波成分の振幅変調信号（つまり、信号Ｓ１０６）が重畳されて（つまり、信号Ｓ１０３＋信号Ｓ１０６）が入力されることになる。   That is, the power supply terminal of the power amplifier 105 has a low-frequency component amplitude modulation signal (that is, the signal S103) that has passed through the low-frequency signal system composed of the operational amplifier 112 and the transistor 113, and the high-frequency filter 114 and the high-frequency amplifier 115. The amplitude modulated signal (that is, signal S106) of the high frequency component that has passed through the signal system is superimposed (that is, signal S103 + signal S106) is input.

振幅変調信号増幅器１０３をこのような回路構成にすることにより、振幅変調信号の高周波成分（つまり、信号Ｓ１０６）は、オペアンプ１１２及びトランジスタ１１３を介さずに、直接、電力増幅器１０５の電源端子に入力されるため、オペアンプ１１２やトランジスタ１１３が応答できないような高速な振幅変調信号の成分を電力増幅器１０５の電源端子に加えることができる。その結果、広帯域な振幅変調信号を電力増幅器１０５の電源端子にバイアスすることができるので、広帯域に亘って安定した電力増幅特性を実現することができる。   By configuring the amplitude modulation signal amplifier 103 in such a circuit configuration, the high frequency component of the amplitude modulation signal (that is, the signal S106) is directly input to the power supply terminal of the power amplifier 105 without passing through the operational amplifier 112 and the transistor 113. Therefore, a component of a high-speed amplitude modulation signal that the operational amplifier 112 and the transistor 113 cannot respond to can be added to the power supply terminal of the power amplifier 105. As a result, a wide-band amplitude modulation signal can be biased to the power supply terminal of the power amplifier 105, so that stable power amplification characteristics can be realized over a wide band.

図２は、従来の振幅変調信号増幅器による周波数応答特性と本実施の形態の振幅変調信号増幅器による周波数応答特性を示す特性図である。図２においては、横軸に周波数、縦軸に信号の出力レベルをそれぞれ表わしている。また、特性Ａは従来の振幅変調信号増幅器による周波数応答特性であり、特性Ｂはハイパスフィルタ１１４から高周波増幅器１１５までの周波数応答特性であり、特性Ｃは本実施の形態の振幅変調信号増幅器による周波数応答特性である。   FIG. 2 is a characteristic diagram showing the frequency response characteristics of the conventional amplitude modulation signal amplifier and the frequency response characteristics of the amplitude modulation signal amplifier of the present embodiment. In FIG. 2, the horizontal axis represents frequency, and the vertical axis represents signal output level. The characteristic A is a frequency response characteristic by a conventional amplitude modulation signal amplifier, the characteristic B is a frequency response characteristic from the high pass filter 114 to the high frequency amplifier 115, and the characteristic C is a frequency response characteristic by the amplitude modulation signal amplifier of the present embodiment. Response characteristics.

すなわち、ハイパスフィルタ１１４から高周波増幅器１１５までの周波数応答特性を特性Ｂに示すように高周波成分の利得を持つようにすると、本実施の形態の振幅変調信号増幅器による周波数応答特性Ｃは、従来の振幅変調信号増幅器による周波数応答特性Ａと、ハイパスフィルタ１１４から高周波増幅器１１５までの周波数応答特性Ｂとの和（つまり、Ｃ＝Ａ＋Ｂ）となり、振幅変調信号の広帯域化が可能となる。以上のような構成により振幅変調信号増幅器１０３の広帯域化を実現することができる。なお、ＡとＢとの和Ｃが広帯域にわたって平坦になるように、高周波増幅器１１５の利得が最適になるように調整することが必要である。   That is, if the frequency response characteristics from the high-pass filter 114 to the high-frequency amplifier 115 have a gain of a high-frequency component as shown by the characteristic B, the frequency response characteristic C by the amplitude modulation signal amplifier of the present embodiment is the conventional amplitude. The sum of the frequency response characteristic A by the modulation signal amplifier and the frequency response characteristic B from the high-pass filter 114 to the high-frequency amplifier 115 (that is, C = A + B), and the bandwidth of the amplitude modulation signal can be widened. With the configuration as described above, the bandwidth of the amplitude modulation signal amplifier 103 can be increased. Note that it is necessary to adjust the gain of the high-frequency amplifier 115 so that the sum C of A and B becomes flat over a wide band.

なお、上記の実施形態では、リニアレギュレータの構成における振幅変調信号の広帯域化の例に述べたが、これに限定されることなく、スイッチングレギュレータの構成においても同様に振幅変調信号の広帯域化を実現することができる。なお、スイッチングレギュレータの場合は、オペアンプとトランジスタの間にスイッチング動作を行う回路を含むが、それ以外は上記のリニアレギュレータの構成と同じである。   In the above embodiment, the example of widening the amplitude modulation signal in the configuration of the linear regulator has been described. However, the present invention is not limited to this, and the bandwidth of the amplitude modulation signal can be similarly realized in the configuration of the switching regulator. can do. Note that the switching regulator includes a circuit that performs a switching operation between the operational amplifier and the transistor, but the other configuration is the same as that of the linear regulator described above.

今後、無線伝送システムの上り信号の伝送容量が増えるにつれ、移動体端末の電力増幅器の効率が低下してバッテリの消費量が増えることが予想される。そこで、高効率な変調方式としてポーラ変調方式が注目されているが、現状では広帯域化がネックとなっている。したがって、本発明に係る無線信号送信機が実現すれは、上記の不具合を解決して、広帯域な振幅変調信号の増幅が可能となるので、次世代の移動体端末などに有効に利用することができる。   In the future, as the uplink signal transmission capacity of the wireless transmission system increases, it is expected that the efficiency of the power amplifier of the mobile terminal will decrease and the battery consumption will increase. Therefore, the polar modulation method is attracting attention as a highly efficient modulation method, but at present, widening the bandwidth is a bottleneck. Therefore, when the radio signal transmitter according to the present invention is realized, the above-described problems can be solved and a wideband amplitude modulation signal can be amplified. Therefore, the radio signal transmitter can be effectively used for the next generation mobile terminals and the like. it can.

本発明の一実施の形態における無線信号送信機の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the radio signal transmitter in one embodiment of this invention 従来の振幅変調信号増幅器による周波数応答特性と本実施の形態の振幅変調信号増幅器による周波数応答特性を示す特性図Characteristic diagram showing frequency response characteristics of a conventional amplitude modulation signal amplifier and frequency response characteristics of an amplitude modulation signal amplifier according to the present embodiment 一般的なポーラ変調回路の基本構成図Basic configuration diagram of a typical polar modulation circuit 図３の振幅変調信号増幅器をリニアレギュレータで構成した回路図A circuit diagram in which the amplitude modulation signal amplifier of FIG. 3 is configured by a linear regulator.

符号の説明Explanation of symbols

１０１ ベースバンド信号生成器
１０２ 極座標変換器
１０３ 振幅変調信号増幅器
１０４ 位相変調器（ＶＣＯ）
１０５ 電力増幅器（ＰＡ）
１１１ 増幅器
１１２ オペアンプ
１１３ トランジスタ
１１４ ハイパスフィルタ
１１５ 高周波増幅器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Baseband signal generator 102 Polar coordinate converter 103 Amplitude modulation signal amplifier 104 Phase modulator (VCO)
105 Power amplifier (PA)
111 Amplifier 112 Operational Amplifier 113 Transistor 114 High Pass Filter 115 High Frequency Amplifier

Claims (3)

振幅変調信号増幅器で生成された振幅変調信号と、電力増幅器に入力される位相変調信号とによってポーラ変調を行い、該電力増幅器がベクトル変調波を生成する無線信号送信機であって、
前記振幅変調信号増幅器は、高周波信号系統の第１の振幅変調信号と低周波信号系統の第２の振幅変調信号を重畳した重畳振幅変調信号を前記電力増幅器にバイアスすることを特徴とする無線信号送信機。 A radio signal transmitter that performs polar modulation using an amplitude modulation signal generated by an amplitude modulation signal amplifier and a phase modulation signal input to a power amplifier, and the power amplifier generates a vector modulation wave,
The amplitude modulation signal amplifier biases the power amplifier with a superimposed amplitude modulation signal obtained by superimposing a first amplitude modulation signal of a high frequency signal system and a second amplitude modulation signal of a low frequency signal system. Transmitter. 前記高周波信号系統は、ハイパスフィルタと高周波増幅器との構成によって前記第１の振幅変調信号を生成し、
前記低周波信号系統は、トランジスタ及びオペアンプから成り、フィードバックループを有するリニアレギュレータの構成によって第２の振幅変調信号を生成することを特徴とする請求項１に記載の無線信号送信機。 The high-frequency signal system generates the first amplitude modulation signal by a configuration of a high-pass filter and a high-frequency amplifier,
The radio signal transmitter according to claim 1, wherein the low-frequency signal system includes a transistor and an operational amplifier, and generates a second amplitude modulation signal by a configuration of a linear regulator having a feedback loop. 前記高周波信号系統は、ハイパスフィルタと高周波増幅器との構成によって前記第１の振幅変調信号を生成し、
前記低周波信号系統は、トランジスタ、オペアンプ、及びスイッチング回路から成り、フィードバックループを有するスイッチングレギュレータの構成によって第２の振幅変調信号を生成することを特徴とする請求項１に記載の無線信号送信機。
The high-frequency signal system generates the first amplitude modulation signal by a configuration of a high-pass filter and a high-frequency amplifier,
2. The radio signal transmitter according to claim 1, wherein the low-frequency signal system includes a transistor, an operational amplifier, and a switching circuit, and generates a second amplitude modulation signal by a configuration of a switching regulator having a feedback loop. .
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