JP2008172511A

JP2008172511A - Distortion compensation amplifier

Info

Publication number: JP2008172511A
Application number: JP2007003478A
Authority: JP
Inventors: Hiroo Hayase; 宏生早瀬
Original assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Current assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Priority date: 2007-01-11
Filing date: 2007-01-11
Publication date: 2008-07-24

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a distortion compensation amplifier capable of certainly preventing decline in power efficiency even at a low output time. <P>SOLUTION: The distortion compensation amplifier adopts an adaptive pre-distortion compensation system. A data processing section 10A determines whether an input signal level measured with an electric power measuring instrument 6 is over a threshold established beforehand or not, and outputs a switch switching signal to a power amplifier 5A based on the determined result. The power amplifier 5A comprises a plurality of steps of amplifiers. A main amplifier of the last stage comprises a switching element for switching the plurality of amplifying elements by the switch switching signal while the main amplifier connects the plurality of amplifying elements in parallel. The main amplifier switches the switching element by the switch switching signal, and selects all of the amplifying elements to amplify an input signal when the input signal level is over the threshold. When the input signal level is below the threshold, the main amplifier selects a part of the amplifying elements, and cuts off power source of other amplifying elements. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、高周波の歪補償増幅装置に関し、特に移動通信の無線基地局などに用いられるプリディストーション歪補償増幅装置に関する。 The present invention relates to a high-frequency distortion compensation amplifying apparatus, and more particularly to a predistortion distortion compensation amplifying apparatus used in a radio communication base station for mobile communication.

携帯電話システム等の移動体通信システムの基地局において用いられる増幅装置は、低歪、高効率化が要求されており、これらの要求を実現するための技術の一つとしてアダプティブプリディストーション歪補償方式（以下、ＡＰＤ方式と呼称する）がある。このＡＰＤ方式には、無線信号入力方式とベースバンド信号入力方式がある。 An amplifier used in a base station of a mobile communication system such as a cellular phone system is required to have low distortion and high efficiency, and an adaptive predistortion distortion compensation method is one of the technologies for realizing these requirements. (Hereinafter referred to as the APD method). The APD method includes a radio signal input method and a baseband signal input method.

図９は、上記無線信号入力方式を用いた従来の歪補償増幅装置の基本構成図である。図９において、１は無線信号（高周波信号）が入力される入力端子で、この入力端子１に入力された無線信号は、遅延回路２、利得制御回路３及び位相制御回路４を介して電力増幅器５に入力され、この電力増幅器５で増幅された信号が送信出力として取出される。 FIG. 9 is a basic configuration diagram of a conventional distortion compensation amplifying apparatus using the radio signal input method. In FIG. 9, reference numeral 1 denotes an input terminal to which a radio signal (high frequency signal) is input. The radio signal input to the input terminal 1 is a power amplifier through a delay circuit 2, a gain control circuit 3 and a phase control circuit 4. 5 and the signal amplified by the power amplifier 5 is taken out as a transmission output.

また、上記入力端子１に入力された無線信号は、電力測定器６に入力されて入力信号レベルが測定される。電力測定器６は、ログ・アンプ７及びＡ／Ｄ変換器８により構成され、ログ・アンプ７の出力信号をＡ／Ｄ変換器８によりデジタル信号に変換し、データ処理部１０へ出力する。 The radio signal input to the input terminal 1 is input to the power measuring device 6 and the input signal level is measured. The power measuring device 6 includes a log amplifier 7 and an A / D converter 8, converts an output signal of the log amplifier 7 into a digital signal by the A / D converter 8, and outputs the digital signal to the data processing unit 10.

また、上記電力増幅器５から出力される送信信号の一部は、乗算回路１１の一方の入力端子に入力される。この乗算回路１１の他方の入力端子には、局部発振器１２から出力される局部発振信号が入力される。上記局部発振器１２は、データ処理部１０により動作制御される。上記電力増幅器５から乗算回路１１に入力された信号は、局部発振器１２の発振周波数に応じて周波数変換され、帯域通過フィルタ１３を介して取出される。上記帯域通過フィルタ１３により帯域制限されて取出される信号は、Ａ／Ｄ変換器１４に入力され、デジタル信号に変換されてデータ処理部１０へ送られる。このデータ処理部１０は、帯域通過フィルタ１３を介して取出される信号のレベル、すなわち電力増幅器５の非線形歪により発生した帯域外スペクトル成分を最小にするアルゴリズムによって動作する。 A part of the transmission signal output from the power amplifier 5 is input to one input terminal of the multiplier circuit 11. A local oscillation signal output from the local oscillator 12 is input to the other input terminal of the multiplier circuit 11. The operation of the local oscillator 12 is controlled by the data processing unit 10. The signal input from the power amplifier 5 to the multiplication circuit 11 is frequency-converted according to the oscillation frequency of the local oscillator 12 and taken out through the band-pass filter 13. The signal that is band-limited by the band-pass filter 13 and taken out is input to the A / D converter 14, converted into a digital signal, and sent to the data processing unit 10. The data processing unit 10 operates according to an algorithm that minimizes the level of the signal extracted through the band-pass filter 13, that is, the out-of-band spectral component generated by the nonlinear distortion of the power amplifier 5.

また、データ処理部１０には、記憶回路１５ａ、１５ｂが接続される。データ処理部１０は、電力測定器６で得られた値を参照して記憶回路１５ａ、１５ｂのアドレスを指定し、Ｄ／Ａ変換器１６ａ、１６ｂを通して利得制御回路３及び位相制御回路４をそれぞれ制御する。上記記憶回路１５ａ、１５ｂの記憶内容は、電力増幅器５において発生する非線形歪が最小化するように試行錯誤的に決定される。 In addition, storage circuits 15 a and 15 b are connected to the data processing unit 10. The data processing unit 10 refers to the value obtained by the power measuring device 6 and designates the addresses of the storage circuits 15a and 15b, and passes the gain control circuit 3 and the phase control circuit 4 through the D / A converters 16a and 16b. Control. The storage contents of the storage circuits 15a and 15b are determined by trial and error so that the nonlinear distortion generated in the power amplifier 5 is minimized.

図１０は、上記ベースバンド信号入力方式を用いた従来の歪補償増幅装置の基本構成図である。このベースバンド信号入力方式では、歪補償を扱う信号をベースバンド信号としている。図１０において、２１ａ〜２１ｄはキャリアオフセット回路で、チャンネル１〜４（Ｃｈ１〜Ｃｈ４）のベースバンド信号をキャリア情報に基づいてオフセットする。キャリアオフセット回路２１ａ〜２１ｄから出力されるベースバンド信号は、加算回路２２を介して複素乗算部２３及び電力測定器２９に入力される。 FIG. 10 is a basic configuration diagram of a conventional distortion compensation amplifying apparatus using the baseband signal input method. In this baseband signal input method, a signal that handles distortion compensation is a baseband signal. In FIG. 10, reference numerals 21a to 21d denote carrier offset circuits, which offset the baseband signals of channels 1 to 4 (Ch1 to Ch4) based on carrier information. Baseband signals output from the carrier offset circuits 21 a to 21 d are input to the complex multiplier 23 and the power measuring device 29 via the adder circuit 22.

上記複素乗算部２３によりベースバンド信号の位相及び振幅を制御し、Ｄ／Ａ変換器２４でアナログ信号に変換した後、直交振幅変調器２５に入力して変調処理する。この直交振幅変調器２５で変調された信号は、乗算回路２６の一方の入力端子に入力され、乗算回路２６の他方の入力端子には、局部発振器２７から出力される局部発振信号が入力される。上記乗算回路２６は、直交振幅変調器２５で変調された信号を局部発振器２７からの局部発振信号に基づいて高周波信号に変換し、送信信号として出力する。 The complex multiplier 23 controls the phase and amplitude of the baseband signal, converts the analog signal into an analog signal by the D / A converter 24, and then inputs the modulated signal to the quadrature amplitude modulator 25. The signal modulated by the quadrature amplitude modulator 25 is input to one input terminal of the multiplication circuit 26, and the local oscillation signal output from the local oscillator 27 is input to the other input terminal of the multiplication circuit 26. . The multiplication circuit 26 converts the signal modulated by the quadrature amplitude modulator 25 into a high frequency signal based on the local oscillation signal from the local oscillator 27, and outputs it as a transmission signal.

また、上記電力測定器２９は、ログ・アンプ３０及びＡ／Ｄ変換器３１により構成され、ログ・アンプ３０の出力信号をＡ／Ｄ変換器３１でデジタル信号に変換し、データ処理部３２に入力する。 The power measuring device 29 includes a log amplifier 30 and an A / D converter 31. The output signal of the log amplifier 30 is converted into a digital signal by the A / D converter 31, and the data processing unit 32 outputs the digital signal. input.

また、上記電力増幅器２８から出力される送信信号の一部は、乗算回路３３の一方の入力端子に入力される。この乗算回路３３の他方の入力端子には、局部発振器３４から出力される局部発振信号が入力される。局部発振器３４は、データ処理部３２により動作制御される。上記電力増幅器２８から乗算回路３３に入力された信号は、局部発振器３４の発振周波数に応じて周波数変換され、帯域通過フィルタ３５を介して取出される。上記帯域通過フィルタ３５により帯域制限されて取出される信号は、Ａ／Ｄ変換器３６に入力され、デジタル信号に変換されてデータ処理部３２へ送られる。このデータ処理部３２は、帯域通過フィルタ３５を介して取出される信号のレベル、すなわち電力増幅器２８の非線形歪により発生した帯域外スペクトル成分を最小にするアルゴリズムによって動作する。 A part of the transmission signal output from the power amplifier 28 is input to one input terminal of the multiplier circuit 33. A local oscillation signal output from the local oscillator 34 is input to the other input terminal of the multiplication circuit 33. The operation of the local oscillator 34 is controlled by the data processing unit 32. The signal input from the power amplifier 28 to the multiplication circuit 33 is frequency-converted in accordance with the oscillation frequency of the local oscillator 34 and taken out via the band-pass filter 35. The signal that is band-limited by the band-pass filter 35 and taken out is input to the A / D converter 36, converted into a digital signal, and sent to the data processing unit 32. The data processing unit 32 operates according to an algorithm that minimizes the level of the signal extracted through the band-pass filter 35, that is, the out-of-band spectral component generated by the nonlinear distortion of the power amplifier 28.

また、データ処理部３２には、複素制御記憶回路３７が接続される。データ処理部３２のアルゴリズム、すなわち電力増幅器２８の非線形歪を最小にするアルゴリズムは、前述の無線信号入力方式と同様に、電力測定器２９で測定されたベースバンド信号から得られた値を参照して複素制御記憶回路３７のアドレスを指定し、複素乗算部２３を制御して信号の位相及び振幅を制御する。上記複素制御記憶回路３７の記憶内容は、電力増幅器２８において発生する非線形歪が最小化するように試行錯誤的に決定される。 A complex control storage circuit 37 is connected to the data processing unit 32. The algorithm of the data processing unit 32, that is, the algorithm that minimizes the nonlinear distortion of the power amplifier 28, refers to the value obtained from the baseband signal measured by the power meter 29, as in the above-described wireless signal input method. Then, the address of the complex control storage circuit 37 is designated, and the complex multiplier 23 is controlled to control the phase and amplitude of the signal. The contents stored in the complex control storage circuit 37 are determined by trial and error so that nonlinear distortion generated in the power amplifier 28 is minimized.

また、本発明に関連する公知技術として、デジタル変調方式を使用して情報を外部に送信する無線装置において、バースト波のように間欠的な時間間隔を有する直交変調信号を送信する場合と、連続波のように連続する直交変調信号を送信する場合とで、使用すべき歪補償テーブルを切替えて直交ベースバンド信号のプリディストーションを行うことにより、増幅器の出力信号の送信フレームにプリアンブル信号を付加しなくても、増幅器で発生する非線形歪を補償できるようにした技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００５−３３５３５号公報 In addition, as a known technique related to the present invention, in a wireless device that transmits information to the outside using a digital modulation method, a case where an orthogonal modulation signal having intermittent time intervals such as a burst wave is transmitted, In the case of transmitting a continuous quadrature modulation signal like a wave, the preamble signal is added to the transmission frame of the output signal of the amplifier by switching the distortion compensation table to be used and performing predistortion of the quadrature baseband signal. There is known a technique that can compensate for non-linear distortion generated in an amplifier even if it is not present (see, for example, Patent Document 1).
JP 2005-33535 A

上記図９に示した無線信号入力方式による歪補償増幅装置の電力増幅器５、及び図１０に示したベースバンド信号入力方式による歪補償増幅装置の電力増幅器２８は、装置に要求される利得を満足するために通常複数段の増幅素子で構成している。更に、最終段においては、最大出力電力及び歪特性を満足するために複数の増幅素子を並列にし、ハイブリットで合成する回路方式がある。通常、増幅素子は、出力電力が小さくなると電力効率も低下する傾向がある。このため上記のように複数の増幅素子により電力増幅器を構成している場合には、低出力時例えば深夜などの低トラフィック時には、電力効率が悪くなってしまうという問題が発生する。 The power amplifier 5 of the distortion compensation amplifying apparatus using the radio signal input system shown in FIG. 9 and the power amplifier 28 of the distortion compensating amplifying apparatus using the baseband signal input system shown in FIG. 10 satisfy the gain required for the apparatus. For this purpose, it is usually composed of a plurality of stages of amplifying elements. Further, in the final stage, there is a circuit system in which a plurality of amplifying elements are arranged in parallel and synthesized in a hybrid manner in order to satisfy the maximum output power and distortion characteristics. In general, the amplification element tends to decrease the power efficiency when the output power decreases. For this reason, when a power amplifier is constituted by a plurality of amplifying elements as described above, there arises a problem that power efficiency is deteriorated at low output, for example, at low traffic such as midnight.

本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、低出力時であっても電力効率の低下を確実に防止し得る歪補償増幅装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a distortion compensation amplifying apparatus that can reliably prevent a reduction in power efficiency even at low output.

本発明は、アダプティブプリディストーション歪補償方式を採用し、並列に配置された複数の増幅素子に分配器によって入力信号を分配し、分配された入力信号を各増幅素子によって増幅する電力増幅器を備えた歪補償増幅装置において、
前記入力信号のレベルを測定する電力測定器と、前記電力測定器により測定された入力信号レベルが予め設定した閾値を超えているか否かを判断し、その判断結果に基づいてスイッチ切替信号を前記電力増幅器へ出力するデータ処理部とを具備し、
前記電力増幅器は、前記入力信号レベルが閾値を超えているときは前記複数の増幅素子の全てを選択して入力信号を増幅し、前記入力信号レベルが閾値より小さいときは前記複数の増幅素子の一部の増幅素子を選択するように前記スイッチ切替信号によって切替え動作するスイッチング素子と、前記スイッチング素子により一部の増幅素子が選択された際、該選択された増幅素子以外の増幅素子への電源供給を遮断する電源供給制御部とを備えたことを特徴とする。 The present invention employs an adaptive predistortion distortion compensation system, and includes a power amplifier that distributes an input signal to a plurality of amplifying elements arranged in parallel by a distributor and amplifies the distributed input signal by each amplifying element. In the distortion compensation amplifier,
A power measuring device for measuring the level of the input signal, and determining whether or not the input signal level measured by the power measuring device exceeds a preset threshold, and based on the determination result, the switch switching signal is A data processing unit for outputting to the power amplifier,
The power amplifier selects all of the plurality of amplifying elements when the input signal level exceeds a threshold value and amplifies the input signal, and when the input signal level is smaller than the threshold value, A switching element that performs switching operation according to the switch switching signal so as to select a part of the amplifying elements, and a power supply to amplifying elements other than the selected amplifying element when the amplifying elements are selected by the switching element The power supply control part which interrupts | blocks supply is provided.

本発明によれば、入力信号レベルが閾値を超えている状態では、電力増幅器を構成する複数の増幅素子を全て使用し、入力信号レベルが閾値より小さいときには複数の増幅素子のうち一部の増幅素子に対する電源を遮断することにより、深夜などの低トラフィック時において、入力信号のレベルが閾値より小さい場合に電源消費を低減して電力効率を改善することができる。 According to the present invention, when the input signal level exceeds the threshold, all of the plurality of amplifying elements constituting the power amplifier are used, and when the input signal level is smaller than the threshold, some of the amplifying elements are amplified. By shutting off the power supply to the element, power consumption can be reduced and power efficiency can be improved when the level of the input signal is smaller than the threshold value at low traffic such as midnight.

以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
（第１実施形態）
図１は、本発明を無線信号入力方式による歪補償増幅装置に実施した場合の基本構成を示すブロック図である。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration when the present invention is implemented in a distortion compensation amplifying apparatus using a radio signal input method.

本実施形態に係る歪補償増幅装置は、図９に示した無線信号入力方式による歪補償増幅装置において、電力増幅器５に代えて複数の増幅素子を切替えるスイッチング素子を備えた電力増幅器５Ａを使用すると共に、電力測定器６の測定値に基づいて電力増幅器５Ａを制御するデータ処理部１０Ａを使用している。その他の構成は、図９に示した歪補償増幅装置と同様の構成であるので、同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。 The distortion compensation amplifying apparatus according to the present embodiment uses a power amplifier 5A including a switching element for switching a plurality of amplifying elements instead of the power amplifier 5 in the distortion compensating amplifying apparatus using the radio signal input method shown in FIG. In addition, a data processing unit 10A that controls the power amplifier 5A based on the measured value of the power measuring device 6 is used. Since the other configuration is the same as that of the distortion compensation amplification apparatus shown in FIG. 9, the same parts are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted.

上記電力増幅器５Ａは、複数段の増幅器によって構成され、更に最終段の主増幅器においては、複数の増幅素子を並列に接続すると共に、入力信号レベルに応じて上記複数の増幅素子を切替えるスイッチング素子を備えている。すなわち、入力信号レベルが低く、予め設定した閾値Ｐthを超えないときは上記複数の増幅素子のうちの一部の増幅素子をスイッチング素子により選択し、入力信号レベルが予め設定した閾値Ｐthを超えたときは並列に接続された全ての増幅素子を選択して信号を増幅するように構成されている。上記最終段の主増幅器については詳細を後述する。 The power amplifier 5A is composed of a plurality of stages of amplifiers, and in the final stage main amplifier, a plurality of amplifying elements are connected in parallel, and a switching element that switches the plurality of amplifying elements according to the input signal level is provided. I have. That is, when the input signal level is low and does not exceed the preset threshold value Pth, a part of the plurality of amplification elements is selected by the switching element, and the input signal level exceeds the preset threshold value Pth In some cases, all the amplifying elements connected in parallel are selected to amplify the signal. Details of the final stage main amplifier will be described later.

上記データ処理部１０Ａは、電力測定器６の測定値に基づいて入力信号レベルが予め設定した閾値Ｐthを超えているか否かを判断し、その判断結果に基づいて制御ライン４１からスイッチ切替信号を電力増幅器５Ａへ出力し、上記スイッチング素子を切替え制御する。 The data processing unit 10A determines whether or not the input signal level exceeds a preset threshold value Pth based on the measurement value of the power meter 6, and based on the determination result, the data processing unit 10A receives a switch switching signal from the control line 41. The power is output to the power amplifier 5A, and the switching element is switched.

図２は、上記電力増幅器５Ａの最終段に設けられる主増幅器の詳細を示すブロック図で、２つの増幅素子５４ａ、５４ｂを用いた場合の構成例を示している。 FIG. 2 is a block diagram showing details of the main amplifier provided in the final stage of the power amplifier 5A, and shows a configuration example in the case of using two amplifying elements 54a and 54b.

図２において、５１は前段で増幅された信号が入力される入力端子、５２は上記データ処理部１０Ａから制御ライン４１により送られてくるスイッチ切替信号が入力される制御端子、５３ａ〜５３ｄはスイッチング素子である。上記スイッチング素子５３ａ〜５３ｄは、それぞれ固定端子ａ、ｂ及び切替端子ｃを備え、上記データ処理部１０Ａから上記制御端子５２に入力されるスイッチ切替信号によって切替端子ｃが固定端子ａまたは固定端子ｂに切替え接続される。すなわち、スイッチング素子５３ａ〜５３ｄは、上記電力測定器６で測定された入力信号レベルが閾値Ｐthを超えた状態では、切替端子ｃが固定端子ａに接続され、入力信号レベルが閾値Ｐthを超えない状態では切替端子ｃが固定端子ｂに切替え接続される。 In FIG. 2, 51 is an input terminal to which the signal amplified in the previous stage is input, 52 is a control terminal to which a switch switching signal sent from the data processing unit 10A through the control line 41 is input, and 53a to 53d are switching terminals. It is an element. The switching elements 53a to 53d have fixed terminals a and b and a switching terminal c, respectively, and the switching terminal c is fixed terminal a or fixed terminal b by a switch switching signal input from the data processing unit 10A to the control terminal 52. To be switched to. That is, in the switching elements 53a to 53d, the switching terminal c is connected to the fixed terminal a and the input signal level does not exceed the threshold value Pth when the input signal level measured by the power meter 6 exceeds the threshold value Pth. In the state, the switching terminal c is switched and connected to the fixed terminal b.

そして、上記スイッチング素子５３ａには、前段から入力端子５１に送られてくる信号が切替端子ｃに入力される。このスイッチング素子５３ａの固定端子ａから出力される信号は、分配器５５で２分配され、スイッチング素子５３ｂの固定端子ａ及び第２の増幅素子５４ｂに入力される。 The switching element 53a receives a signal sent from the previous stage to the input terminal 51 to the switching terminal c. The signal output from the fixed terminal a of the switching element 53a is divided into two by the distributor 55 and input to the fixed terminal a of the switching element 53b and the second amplifying element 54b.

また、上記スイッチング素子５３ａの固定端子ｂから出力される信号は、スイッチング素子５３ｂの固定端子ｂに入力される。このスイッチング素子５３ｂは、スイッチ切替信号によって切替端子ｃを固定端子ａまたは固定端子ｂに切替え接続して信号を取出し、第１の増幅素子５４ａに入力する。 The signal output from the fixed terminal b of the switching element 53a is input to the fixed terminal b of the switching element 53b. The switching element 53b switches and connects the switching terminal c to the fixed terminal a or the fixed terminal b in response to a switch switching signal, takes out the signal, and inputs the signal to the first amplifying element 54a.

上記第１の増幅素子５４ａで増幅された信号は、スイッチング素子５３ｃの切替端子ｃに入力され、固定端子ａまたは固定端子ｂから出力される。スイッチング素子５３ｃの固定端子ａから出力される信号は、上記第２の増幅素子５４ｂで増幅された信号と共に合成器５６に入力されて合成され、スイッチング素子５３ｄの固定端子ａに入力される。 The signal amplified by the first amplifying element 54a is input to the switching terminal c of the switching element 53c and output from the fixed terminal a or the fixed terminal b. The signal output from the fixed terminal a of the switching element 53c is input to the combiner 56 together with the signal amplified by the second amplifying element 54b and is combined, and input to the fixed terminal a of the switching element 53d.

また、上記スイッチング素子５３ｃの固定端子ｂから出力される信号は、スイッチング素子５３ｄの固定端子ｂに入力される。このスイッチング素子５３ｄは、スイッチ切替信号によって切替端子ｃを固定端子ａまたは固定端子ｂに切替え接続して信号を取出し、出力端子５７より出力する。 The signal output from the fixed terminal b of the switching element 53c is input to the fixed terminal b of the switching element 53d. The switching element 53 d takes out the signal by switching and connecting the switching terminal c to the fixed terminal a or the fixed terminal b by the switch switching signal, and outputs the signal from the output terminal 57.

また、上記データ処理部１０Ａから上記制御端子５２に入力されるスイッチ切替信号は、電源供給制御部５８に入力される。この電源供給制御部５８は、上記スイッチ切替信号を監視し、入力信号レベルが閾値Ｐthを超えないときにはスイッチング素子５３ａ〜５３ｄにより選択された増幅素子以外の増幅素子への電源供給を遮断する。すなわち、電源供給制御部５８は、入力信号レベルが閾値Ｐthを超えてスイッチング素子５３ａ〜５３ｄの切替端子ｃが固定端子ａに接続されて第２の増幅素子５４ｂが選択されている場合には第２の増幅素子５４ｂへ電源を供給し、入力信号レベルが閾値Ｐthを超えず、スイッチング素子５３ａ〜５３ｄの切替端子ｃが固定端子ｂに切替え接続されて第２の増幅素子５４ｂが非選択となった場合には第２の増幅素子５４ｂへの電源を遮断する。なお、第１の増幅素子５４ａの電源は、入力信号レベルとは無関係に常時供給されている。 The switch switching signal input from the data processing unit 10 </ b> A to the control terminal 52 is input to the power supply control unit 58. The power supply control unit 58 monitors the switch switching signal and cuts off the power supply to the amplification elements other than the amplification elements selected by the switching elements 53a to 53d when the input signal level does not exceed the threshold value Pth. That is, when the input signal level exceeds the threshold value Pth and the switching terminal c of the switching elements 53a to 53d is connected to the fixed terminal a and the second amplifying element 54b is selected, the power supply control unit 58 The power is supplied to the second amplifying element 54b, the input signal level does not exceed the threshold value Pth, the switching terminal c of the switching elements 53a to 53d is switched and connected to the fixed terminal b, and the second amplifying element 54b is not selected. In the case of a failure, the power supply to the second amplifying element 54b is cut off. The power supply of the first amplifying element 54a is always supplied regardless of the input signal level.

次に上記歪補償増幅装置の動作を説明する。
図１に示すように入力端子１に入力された無線信号は、電力測定器６に入力されると共に、遅延回路２、利得制御回路３及び位相制御回路４を介して電力増幅器５Ａに入力され、この電力増幅器５Ａで増幅された信号が送信出力として取出される。 Next, the operation of the distortion compensation amplifying apparatus will be described.
As shown in FIG. 1, the radio signal input to the input terminal 1 is input to the power meter 6 and also input to the power amplifier 5A via the delay circuit 2, the gain control circuit 3, and the phase control circuit 4. The signal amplified by the power amplifier 5A is taken out as a transmission output.

一方、上記電力測定器６に入力された無線信号は、入力信号レベルが測定され、その測定値がデータ処理部１０Ａへ送られる。 On the other hand, the input signal level of the radio signal input to the power measuring device 6 is measured, and the measured value is sent to the data processing unit 10A.

また、上記電力増幅器５Ａから出力される送信信号の一部は、乗算回路１１に入力され、局部発振器１２の発振周波数に応じて周波数変換され、帯域通過フィルタ１３を介して取出される。この帯域通過フィルタ１３からは、電力増幅器５Ａの非線形歪により発生した帯域外スペクトル成分が取出され、Ａ／Ｄ変換器１４によりデジタル信号に変換されてデータ処理部１０Ａへ送られる。 A part of the transmission signal output from the power amplifier 5 A is input to the multiplier circuit 11, frequency-converted according to the oscillation frequency of the local oscillator 12, and taken out via the band pass filter 13. An out-of-band spectral component generated by nonlinear distortion of the power amplifier 5A is extracted from the band pass filter 13, converted into a digital signal by the A / D converter 14, and sent to the data processing unit 10A.

データ処理部１０Ａは、電力測定器６で得られた値を参照して記憶回路１５ａ、１５ｂのアドレスを指定し、Ｄ／Ａ変換器１６ａ、１６ｂを通して利得制御回路３及び位相制御回路４をそれぞれ制御し、電力増幅器５Ａの非線形歪により発生した帯域外スペクトル成分が最小になるように所定のアルゴリズムに従って動作する。 The data processing unit 10A refers to the value obtained by the power measuring device 6 and designates the addresses of the storage circuits 15a and 15b, and passes the gain control circuit 3 and the phase control circuit 4 through the D / A converters 16a and 16b, respectively. The control is performed according to a predetermined algorithm so that the out-of-band spectral component generated by the nonlinear distortion of the power amplifier 5A is minimized.

上記電力増幅器５Ａは、入力信号を増幅する際、データ処理部１０Ａから制御ライン４１を介して送られてくるスイッチ切替信号によりスイッチング素子５３ａ〜５３ｄを切替え、入力信号レベルが閾値Ｐthより大きい場合には２つの増幅素子５４ａ、５４ｂを選択し、入力信号レベルが閾値Ｐthより小さい場合には第１の増幅素子５４ａのみを選択して増幅処理を行う。 When the input signal is amplified, the power amplifier 5A switches the switching elements 53a to 53d by a switch switching signal sent from the data processing unit 10A via the control line 41, and the input signal level is greater than the threshold value Pth. Selects two amplifying elements 54a and 54b, and when the input signal level is smaller than the threshold value Pth, only the first amplifying element 54a is selected to perform an amplification process.

以下、電力増幅器５Ａの主増幅器に対する制御動作を図３に示すフローチャートを参照して説明する。
図１の歪補償増幅装置において、入力端子１に無線信号が入力されると、電力測定器６は図３のステップＡ１に示すように入力信号レベルを測定し、その測定値をＡ／Ｄ変換器８によりデジタル信号に変換してデータ処理部１０Ａへ出力する。 Hereinafter, the control operation for the main amplifier of the power amplifier 5A will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
In the distortion compensation amplifying apparatus of FIG. 1, when a radio signal is input to the input terminal 1, the power measuring device 6 measures the input signal level as shown in Step A1 of FIG. 3, and the measured value is A / D converted. The digital signal is converted by the device 8 and output to the data processing unit 10A.

データ処理部１０Ａは、電力測定器６の測定値に基づいて入力信号レベルが予め設定した閾値Ｐthを超えているか否かを判断し（ステップＡ２）、その判断結果に基づいて制御ライン４１からスイッチ切替信号を電力増幅器５Ａへ出力し、図２に詳細を示す電力増幅器５Ａのスイッチング素子５３ａ〜５３ｄを切替え制御する。 The data processing unit 10A determines whether or not the input signal level exceeds a preset threshold value Pth based on the measurement value of the power meter 6 (step A2), and switches from the control line 41 based on the determination result. The switching signal is output to the power amplifier 5A, and the switching elements 53a to 53d of the power amplifier 5A shown in detail in FIG.

上記ステップＡ２において、電力測定器６により測定された入力信号のレベルが閾値Ｐthを超えていると判断された場合、データ処理部１０Ａは電力増幅器５Ａの第１及び第２の増幅素子５４ａ、５４ｂを選択するスイッチ切替信号を電力増幅器５Ａの制御端子５２へ出力する（ステップＡ３）。 If it is determined in step A2 that the level of the input signal measured by the power meter 6 exceeds the threshold Pth, the data processing unit 10A uses the first and second amplification elements 54a and 54b of the power amplifier 5A. Is output to the control terminal 52 of the power amplifier 5A (step A3).

電力増幅器５Ａは、上記スイッチ切替信号によりスイッチング素子５３ａ〜５３ｄの切替端子ｃを固定端子ａ側に切替え、第１及び第２の増幅素子５４ａ、５４ｂを選択する。このとき電源供給制御部５８は、スイッチ切替信号を判断して第２の増幅素子５４ｂに電源を供給し、第１及び第２の増幅素子５４ａ、５４ｂを動作状態に保持する。 The power amplifier 5A switches the switching terminal c of the switching elements 53a to 53d to the fixed terminal a side by the switch switching signal, and selects the first and second amplifying elements 54a and 54b. At this time, the power supply control unit 58 determines the switch switching signal, supplies power to the second amplifying element 54b, and holds the first and second amplifying elements 54a and 54b in the operating state.

上記の状態では、電力増幅器５Ａの入力端子５１に入力された信号は、スイッチング素子５３ａより分配器５５に入力されて２分配され、その一方の信号はスイッチング素子５３ｂより第１の増幅素子５４ａに入力されて増幅され、更にスイッチング素子５３ｃを介して合成器５６に入力される。また、上記分配器５５で２分配された他方の信号は、第２の増幅素子５４ｂに入力されて増幅され、合成器５６に入力される。 In the above state, the signal input to the input terminal 51 of the power amplifier 5A is input to the distributor 55 from the switching element 53a and divided into two, and one of the signals is supplied from the switching element 53b to the first amplifying element 54a. It is inputted and amplified, and further inputted to the synthesizer 56 through the switching element 53c. The other signal distributed by the distributor 55 is input to the second amplifying element 54 b, amplified, and input to the combiner 56.

上記合成器５６は、第１及び第２の増幅素子５４ａ、５４ｂで増幅された信号を合成し、スイッチング素子５３ｄを介して出力端子５７より出力する。 The synthesizer 56 synthesizes the signals amplified by the first and second amplifying elements 54a and 54b and outputs them from the output terminal 57 via the switching element 53d.

また、上記図３のステップＡ２において、例えば深夜などの低トラフィック時に電力測定器６で計測された入力信号レベルが閾値Ｐthより小さいと判断された場合、データ処理部１０Ａは電力増幅器５Ａの第１の増幅素子５４ａのみを選択するスイッチ切替信号を出力する（ステップＡ４）。電力増幅器５Ａは、上記データ処理部１０Ａから送られてくるスイッチ切替信号により、スイッチング素子５３ａ〜５３ｄの切替端子ｃを固定端子ａから固定端子ｂに切替え、第１の増幅素子５４ａのみを選択する。このとき電源供給制御部５８は、スイッチ切替信号を判断して第２の増幅素子５４ｂの電源を遮断する（ステップＡ５）。 In Step A2 of FIG. 3 described above, when it is determined that the input signal level measured by the power meter 6 is lower than the threshold value Pth at the time of low traffic such as late at night, the data processing unit 10A selects the first power amplifier 5A. A switch switching signal for selecting only the amplifying element 54a is output (step A4). The power amplifier 5A switches the switching terminal c of the switching elements 53a to 53d from the fixed terminal a to the fixed terminal b by the switch switching signal sent from the data processing unit 10A, and selects only the first amplifying element 54a. . At this time, the power supply control unit 58 determines the switch switching signal and shuts off the power supply of the second amplifying element 54b (step A5).

上記の状態では、電力増幅器５Ａの入力端子５１に入力された信号は、スイッチング素子５３ａよりスイッチング素子５３ｂを介して第１の増幅素子５４ａに入力される。この第１の増幅素子５４ａで増幅された信号は、スイッチング素子５３ｃ及びスイッチング素子５３ｄを経て出力端子５７から出力される。 In the above state, the signal input to the input terminal 51 of the power amplifier 5A is input from the switching element 53a to the first amplifying element 54a via the switching element 53b. The signal amplified by the first amplifying element 54a is output from the output terminal 57 via the switching element 53c and the switching element 53d.

図４は、上記電力増幅器５Ａの入力信号レベルと電力効率との関係を示す電力効率特性図である。図４において、特性（ａ）は入力信号レベルが閾値Ｐthを超えた状態で、第１及び第２の増幅素子５４ａ、５４ｂが動作している場合の電力効率特性を示し、特性（ｂ）は入力信号レベルが閾値Ｐthより小さく第１増幅素子５４ａのみが動作している場合の電力効率特性を示している。第１及び第２の増幅素子５４ａ、５４ｂが動作している場合、特性（ａ）に示すように入力信号レベルが大きいほど電力効率が高く、入力信号レベルが小さくなるに従って電力効率が低下する。そして、入力信号レベルが閾値Ｐthより小さいときには第１の増幅素子５４ａのみが選択されて分配器５５及び合成器５６がバイパスされ、且つ第２の増幅素子５４ｂの電源が遮断されるので、特性（ｂ）に示すように電力効率が改善される。 FIG. 4 is a power efficiency characteristic diagram showing the relationship between the input signal level of the power amplifier 5A and the power efficiency. In FIG. 4, the characteristic (a) shows the power efficiency characteristic when the first and second amplifying elements 54a and 54b are operating in a state where the input signal level exceeds the threshold value Pth, and the characteristic (b) is The power efficiency characteristic when the input signal level is smaller than the threshold value Pth and only the first amplifying element 54a is operating is shown. When the first and second amplifying elements 54a and 54b are operating, the power efficiency increases as the input signal level increases as shown in the characteristic (a), and the power efficiency decreases as the input signal level decreases. When the input signal level is smaller than the threshold value Pth, only the first amplifying element 54a is selected, the distributor 55 and the combiner 56 are bypassed, and the power of the second amplifying element 54b is shut off. As shown in b), the power efficiency is improved.

上記のように入力信号レベルが閾値Ｐthを超えている状態では、電力増幅器５Ａの主増幅器を構成する複数の増幅素子（上記実施形態では２つの増幅素子５４ａ、５４ｂ）を全て使用し、入力信号レベルが閾値Ｐthより小さいときには複数の増幅素子のうち一部の増幅素子（上記実施形態では１つの増幅素子５４ｂ）に対する電源を遮断すると共に、他の増幅素子で増幅する信号に対しては分配器５５及び合成器５６をバイパスするように構成することにより、例えば深夜などの低トラフィック時において、入力信号のレベルが閾値Ｐthより小さい場合に電源消費を低減して電力効率を改善することができる。 In the state where the input signal level exceeds the threshold value Pth as described above, all of the plurality of amplifying elements (two amplifying elements 54a and 54b in the above embodiment) constituting the main amplifier of the power amplifier 5A are used. When the level is smaller than the threshold value Pth, the power to some of the amplifying elements (in the above embodiment, one amplifying element 54b) is shut off, and the signal amplified by the other amplifying elements is distributed. By configuring so as to bypass 55 and the combiner 56, for example, at low traffic such as at midnight, power consumption can be reduced and power efficiency can be improved when the level of the input signal is smaller than the threshold value Pth.

なお、一部の増幅素子を動作させ、他の増幅素子をオフにした場合、当然全ての増幅素子を使用した場合よりも歪特性が図５に示すように劣化する。図５は入力信号レベルと歪レベルとの関係を示す歪特性図である。図５において、特性（ａ）は入力信号レベルが閾値Ｐthを超えた状態で、第１及び第２の増幅素子５４ａ、５４ｂが動作している場合の歪特性を示し、特性（ｂ）は入力信号レベルが閾値Ｐthより小さく第１増幅素子５４ａのみが動作している場合の歪特性を示している。増幅素子５４ａ、５４ｂの動作を切替える閾値Ｐthを境に歪特性が変化、つまり閾値Ｐthより低い入力信号レベルにおいて歪特性が劣化するが、この低入力信号レベル時においては隣接チャネル漏洩電力などの無線規格に対して十分なマージンがあるので、一部の増幅素子を動作させ、他の増幅素子をオフ状態に切替えても図５に示すように無線規格を満足することができる。しかし、増幅素子の動作切替えにより生じる歪の劣化は、より少なくすることが望ましい。 Note that when some of the amplifying elements are operated and other amplifying elements are turned off, the distortion characteristics are naturally deteriorated as shown in FIG. 5 as compared with the case where all of the amplifying elements are used. FIG. 5 is a distortion characteristic diagram showing the relationship between the input signal level and the distortion level. In FIG. 5, the characteristic (a) shows the distortion characteristic when the first and second amplifying elements 54a and 54b are operating in a state where the input signal level exceeds the threshold value Pth, and the characteristic (b) is the input. The distortion characteristic is shown when the signal level is smaller than the threshold value Pth and only the first amplifying element 54a is operating. The distortion characteristic changes with the threshold value Pth for switching the operation of the amplifying elements 54a and 54b, that is, the distortion characteristic deteriorates at an input signal level lower than the threshold value Pth. Since there is a sufficient margin with respect to the standard, even if some amplifying elements are operated and other amplifying elements are switched off, the wireless standard can be satisfied as shown in FIG. However, it is desirable to reduce the deterioration of distortion caused by switching the operation of the amplifying element.

上記増幅素子の動作切替えにより生じる歪の劣化を防止する手段としては、歪補償テーブルを切替えて使用することが有効である。 As a means for preventing the deterioration of the distortion caused by the operation switching of the amplification element, it is effective to use the distortion compensation table by switching.

図６はＡＰＤ方式による電力増幅器５Ａの入出力特性の逆特性を与える歪補償テーブルの一例を示している。図６において、横軸は入力振幅を示し、左側の縦軸は出力振幅を示し、右側の縦軸は出力位相を示している。また、同図では、ＡＭ−ＡＭ（入力振幅レベル対出力振幅レベル）変換に対応した歪補償特性の一例を（ａ）として示し、ＡＭ−ＰＭ（入力振幅レベル対出力位相回転量）変換に対応した歪補償特性の一例を（ｂ）として示してある。歪補償テーブルは、ステップ数を可能な限り多く（細かく）することが望ましいが、電力測定器６のＡ／Ｄ変換器８の能力、価格などに制限される。 FIG. 6 shows an example of a distortion compensation table that gives the reverse characteristics of the input / output characteristics of the power amplifier 5A according to the APD method. In FIG. 6, the horizontal axis represents the input amplitude, the left vertical axis represents the output amplitude, and the right vertical axis represents the output phase. In addition, in the same figure, an example of distortion compensation characteristics corresponding to AM-AM (input amplitude level vs. output amplitude level) conversion is shown as (a), corresponding to AM-PM (input amplitude level vs. output phase rotation amount) conversion. An example of the obtained distortion compensation characteristic is shown as (b). It is desirable that the distortion compensation table has as many steps as possible (as fine as possible), but is limited by the capability and price of the A / D converter 8 of the power meter 6.

今、電力増幅器５Ａの最大出力電力を１００Ｗとし、歪補償テーブルのステップを１０とする。電力増幅器５Ａの動作を切替える閾値Ｐthを５０Ｗとすると、５０Ｗ出力時は歪補償テーブルの１０ステップのうち５ステップしか使用しないことになる。そこで、歪特性を改善するため、出力１００Ｗを１０ステップで歪補償テーブルを作成していたものを、出力５０Ｗを１０ステップで歪補償テーブルを作成することで、より精度の高い歪補償制御を行うことが可能になる。 Now, assume that the maximum output power of the power amplifier 5A is 100 W and the step of the distortion compensation table is 10. Assuming that the threshold value Pth for switching the operation of the power amplifier 5A is 50 W, only 5 steps out of 10 steps of the distortion compensation table are used at 50 W output. Therefore, in order to improve the distortion characteristics, distortion compensation control with higher accuracy is performed by creating a distortion compensation table with an output of 100 W in 10 steps and creating a distortion compensation table with an output of 50 W in 10 steps. It becomes possible.

図７は、入力信号レベルに応じて増幅素子の切替え処理及び歪補償テーブルの切替え処理を行う場合の動作を示すフローチャートである。なお、図７において、第１の歪補償テーブルは入力信号レベルが閾値Ｐthを超えている場合に使用する歪補償テーブル、第２の歪補償テーブルは入力信号レベルが閾値Ｐthより小さい場合に使用する補償制度の高い歪補償テーブルである。 FIG. 7 is a flowchart showing an operation in the case of performing amplification element switching processing and distortion compensation table switching processing in accordance with the input signal level. In FIG. 7, the first distortion compensation table is used when the input signal level exceeds the threshold value Pth, and the second distortion compensation table is used when the input signal level is smaller than the threshold value Pth. It is a distortion compensation table with a high compensation system.

図１に示した歪補償増幅装置において、入力端子１に無線信号が入力されると、電力測定器６は図７のステップＢ１に示すように入力信号レベルを測定し、その測定値をＡ／Ｄ変換器８によりデジタル信号に変換してデータ処理部１０Ａへ出力する。 In the distortion compensation amplifying apparatus shown in FIG. 1, when a radio signal is input to the input terminal 1, the power meter 6 measures the input signal level as shown in step B1 of FIG. The digital signal is converted by the D converter 8 and output to the data processing unit 10A.

データ処理部１０Ａは、電力測定器６の測定値に基づいて入力信号レベルが予め設定した閾値Ｐthを超えているか否かを判断し（ステップＢ２）、その判断結果に基づいて電力増幅器５Ａにおける増幅素子５４ａ、５４ｂの選択制御を行うと共に、歪補償テーブルの切替えを行う。 The data processing unit 10A determines whether or not the input signal level exceeds a preset threshold value Pth based on the measurement value of the power meter 6 (step B2), and amplifies in the power amplifier 5A based on the determination result. The selection control of the elements 54a and 54b is performed, and the distortion compensation table is switched.

すなわち、データ処理部１０Ａは、電力測定器６により測定された入力信号のレベルが閾値Ｐthを超えている場合、上記図３にて詳細を説明したように電力増幅器５Ａにおける第１及び第２の増幅素子５４ａ、５４ｂの両方が選択されるようにスイッチング素子５３ａ〜５３ｄを切替え制御する（ステップＢ３）。 That is, when the level of the input signal measured by the power measuring instrument 6 exceeds the threshold value Pth, the data processing unit 10A, as described in detail with reference to FIG. 3, the first and second in the power amplifier 5A The switching elements 53a to 53d are switched and controlled so that both the amplifying elements 54a and 54b are selected (step B3).

更にデータ処理部１０Ａは、第１及び第２の歪補償テーブルのうち、第１の補償テーブルを使用して歪補償が行われるようにテーブルの切替え処理を行う（ステップＢ４）。 Further, the data processing unit 10A performs a table switching process so that distortion compensation is performed using the first compensation table of the first and second distortion compensation tables (step B4).

上記のようにステップＢ２において入力信号レベルが閾値Ｐthを超えていると判断された場合、データ処理部１０Ａは、電力増幅器５Ａの２つの増幅素子５４ａ、５４ｂにより入力信号が増幅されるように回路の切替えを行うと共に、第１の補償テーブルを使用して歪補償が行われるようにテーブルの切替えを行う。 As described above, when it is determined in step B2 that the input signal level exceeds the threshold value Pth, the data processing unit 10A is configured so that the input signal is amplified by the two amplifying elements 54a and 54b of the power amplifier 5A. And the table is switched so that distortion compensation is performed using the first compensation table.

また、上記ステップＢ２において入力信号レベルが閾値Ｐthより小さいと判断された場合、データ処理部１０Ａは、上記図３にて詳細を説明したように電力増幅器５Ａにおける第１の増幅素子５４ａが選択されるようにスイッチング素子５３ａ〜５３ｄを切替え制御する（ステップＢ５）。このとき電源供給制御部５８によって第２の増幅素子５４ｂの電源が遮断される（ステップＢ６）。 If it is determined in step B2 that the input signal level is lower than the threshold value Pth, the data processing unit 10A selects the first amplification element 54a in the power amplifier 5A as described in detail with reference to FIG. Thus, the switching elements 53a to 53d are switched and controlled (step B5). At this time, the power supply control unit 58 cuts off the power supply of the second amplifying element 54b (step B6).

更にデータ処理部１０Ａは、第１及び第２の歪補償テーブルのうち、第２の補償テーブルを使用して歪補償が行われるようにテーブルの切替え処理を行う（ステップＢ７）。この結果、入力信号レベルが閾値Ｐthより小さくなって第１の増幅素子５４ａのみで入力信号を増幅する場合においても、第２の補償テーブルを使用して高効率で精度の高い歪補償制御を行うことが可能になる。 Furthermore, the data processing unit 10A performs table switching processing so that distortion compensation is performed using the second compensation table of the first and second distortion compensation tables (step B7). As a result, even when the input signal level is smaller than the threshold value Pth and the input signal is amplified only by the first amplifying element 54a, the distortion compensation control with high efficiency and high accuracy is performed using the second compensation table. It becomes possible.

（第２実施形態）
次に本発明の第２実施形態に係る歪補償増幅装置について説明する。 (Second Embodiment)
Next, a distortion compensation amplifying apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described.

図８は、本発明をベースバンド信号入力方式による歪補償増幅装置に実施した場合の基本構成を示すブロック図である。 FIG. 8 is a block diagram showing a basic configuration when the present invention is implemented in a distortion compensation amplifying apparatus using a baseband signal input method.

この第２実施形態に係る歪補償増幅装置は、図１０に示した従来のベースバンド信号入力方式による歪補償増幅装置において、電力増幅器２８に代えて複数の増幅素子を切替えるスイッチング素子を備えた電力増幅器２８Ａを使用すると共に、電力測定器２９の測定値に基づいて電力増幅器２８Ａを制御するデータ処理部３２Ａを使用している。その他の構成は、図１０に示した歪補償増幅装置と同様の構成であるので、同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。 The distortion compensation amplification apparatus according to the second embodiment is a distortion compensation amplification apparatus based on the conventional baseband signal input method shown in FIG. 10, and includes a power provided with a switching element that switches a plurality of amplification elements instead of the power amplifier 28. In addition to using the amplifier 28A, a data processing unit 32A that controls the power amplifier 28A based on the measurement value of the power measuring device 29 is used. The other configuration is the same as that of the distortion compensation amplification apparatus shown in FIG. 10, and thus the same parts are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted.

上記電力増幅器２８Ａは、第１実施形態における電力増幅器５Ａと同様に複数段の増幅器によって構成され、更に最終段の主増幅器においては、複数の増幅素子を並列に接続すると共に、入力信号レベルに応じて上記複数の増幅素子を切替えるスイッチング素子を備えている。上記最終段の主増幅器は、第１実施形態の図２に示したものと同じであるので、詳細な説明は省略する。 The power amplifier 28A is composed of a plurality of stages of amplifiers, similar to the power amplifier 5A in the first embodiment. Further, in the main amplifier at the final stage, a plurality of amplifying elements are connected in parallel and in accordance with the input signal level. And a switching element for switching the plurality of amplifying elements. Since the final stage main amplifier is the same as that shown in FIG. 2 of the first embodiment, a detailed description thereof will be omitted.

また、データ処理部３２Ａは、電力測定器２９の測定値に基づいて入力信号レベルが予め設定した閾値Ｐthを超えているか否かを判断し、その判断結果に基づいて制御ライン４２からスイッチ切替信号を電力増幅器２８Ａへ出力し、上記スイッチング素子を切替え制御するもので、第１実施形態におけるデータ処理部１０Ａと同様の機能を備えている。 Further, the data processing unit 32A determines whether or not the input signal level exceeds a preset threshold value Pth based on the measurement value of the power measuring device 29, and switches the switching signal from the control line 42 based on the determination result. Is output to the power amplifier 28A, and the switching element is controlled to switch, and has the same function as the data processing unit 10A in the first embodiment.

上記第２実施形態に係るベースバンド信号入力方式による歪補償増幅装置においても、第１実施形態に係る無線信号入力方式による歪補償増幅装置と同様に、データ処理部３２Ａが電力測定器２９の測定値に基づいて入力信号レベルが予め設定した閾値Ｐthを超えているか否かを判断し、その判断結果に基づいて電力増幅器２８Ａのスイッチング素子５３ａ〜５３ｄを切替え、第１及び第２の増幅素子５４ａ、５４ｂを選択制御することにより、深夜などの低トラフィック時において、入力信号のレベルが閾値Ｐthより小さい場合に電源消費を低減して電力効率を改善することができる。 In the distortion compensation amplifying apparatus using the baseband signal input method according to the second embodiment, the data processing unit 32A performs the measurement by the power measuring device 29 as in the distortion compensation amplifying apparatus using the radio signal input method according to the first embodiment. Based on the value, it is determined whether or not the input signal level exceeds a preset threshold value Pth. Based on the determination result, the switching elements 53a to 53d of the power amplifier 28A are switched, and the first and second amplifying elements 54a are switched. , 54b can be selected and controlled to reduce power consumption and improve power efficiency when the level of the input signal is smaller than the threshold value Pth during low traffic such as midnight.

また、入力信号レベルが閾値Ｐthより小さい場合に生じる歪特性の劣化を防止するため、歪補償精度の良い歪補償テーブルを使用する等の手段も、第１実施形態に場合と同様にして実施し得るものである。 In addition, in order to prevent the deterioration of the distortion characteristic that occurs when the input signal level is smaller than the threshold value Pth, means such as using a distortion compensation table with good distortion compensation accuracy are also implemented in the same manner as in the first embodiment. To get.

なお、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できるものである。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage.

本発明の第１実施形態に係る無線信号入力方式による歪補償増幅装置の基本構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the basic composition of the distortion compensation amplification apparatus by the radio | wireless signal input system which concerns on 1st Embodiment of this invention. 同実施形態における電力増幅器の主要部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the principal part of the power amplifier in the same embodiment. 同実施形態における電力増幅器の制御動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control operation of the power amplifier in the embodiment. 同実施形態における電力増幅器の入力信号レベルと電力効率との関係を示す電力効率特性図である。It is a power efficiency characteristic figure which shows the relationship between the input signal level and power efficiency of the power amplifier in the embodiment. 同実施形態における電力増幅器の入力信号レベルと歪レベルとの関係を示す歪特性図である。It is a distortion characteristic figure which shows the relationship between the input signal level and distortion level of the power amplifier in the embodiment. 同実施形態における電力増幅器の入出力特性の逆特性を与える歪補償テーブルの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the distortion compensation table which gives the reverse characteristic of the input / output characteristic of the power amplifier in the embodiment. 同実施形態において、入力信号レベルに応じて電力増幅器の入増幅素子の切替え処理及び歪補償テーブルの切替え処理を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing switching processing of input / amplifying elements of a power amplifier and switching processing of a distortion compensation table according to an input signal level in the embodiment. 本発明の第２実施形態に係るベースバンド信号入力方式による歪補償増幅装置の基本構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the basic composition of the distortion compensation amplification apparatus by the baseband signal input system which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 従来の無線信号入力方式を用いた歪補償増幅装置の基本構成図である。It is a basic block diagram of the distortion compensation amplification apparatus using the conventional radio signal input system. 従来のベースバンド信号入力方式を用いた歪補償増幅装置の基本構成図である。It is a basic block diagram of a distortion compensation amplifying apparatus using a conventional baseband signal input method.

Explanation of symbols

１…入力端子、２…遅延回路、３…利得制御回路、４…位相制御回路、５、５Ａ…電力増幅器、６…電力測定器、７…ログ・アンプ、８…Ａ／Ｄ変換器、１０、１０Ａ…データ処理部、１１…乗算回路、１２…局部発振器、１３…帯域通過フィルタ、１４…Ａ／Ｄ変換器、１５ａ、１５ｂ…記憶回路、１６ａ、１６ｂ…Ｄ／Ａ変換器、２１ａ〜２１ｄ…キャリアオフセット回路、２２…加算回路、２３…複素乗算部、２４…Ａ変換器、２５…直交振幅変調器、２６…乗算回路、２７…局部発振器、２８、２８Ａ…電力増幅器、２９…電力測定器、３０…ログ・アンプ、３１…Ａ／Ｄ変換器、３２、３２Ａ…データ処理部、３３…乗算回路、３４…局部発振器、３５…帯域通過フィルタ、３６…Ａ／Ｄ変換器、３７…複素制御記憶回路、４１、４２…制御ライン、５１…入力端子、５２…制御端子、５３ａ〜５３ｄ…スイッチング素子、５４ａ、５４ｂ…増幅素子、５５…分配器、５６…合成器、５７…出力端子、５８…電源供給制御部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Input terminal, 2 ... Delay circuit, 3 ... Gain control circuit, 4 ... Phase control circuit, 5, 5A ... Power amplifier, 6 ... Power measuring device, 7 ... Log amplifier, 8 ... A / D converter, 10 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10A ... Data processing part, 11 ... Multiplication circuit, 12 ... Local oscillator, 13 ... Band pass filter, 14 ... A / D converter, 15a, 15b ... Memory circuit, 16a, 16b ... D / A converter, 21a- 21d ... Carrier offset circuit, 22 ... Adder circuit, 23 ... Complex multiplier, 24 ... A converter, 25 ... Quadrature amplitude modulator, 26 ... Multiplier circuit, 27 ... Local oscillator, 28, 28A ... Power amplifier, 29 ... Power Measuring instrument, 30 ... log amplifier, 31 ... A / D converter, 32, 32A ... data processing unit, 33 ... multiplication circuit, 34 ... local oscillator, 35 ... band pass filter, 36 ... A / D converter, 37 ... Complex control memory circuit 41 2 ... control line, 51 ... input terminal, 52 ... control terminal, 53 a to 53 d ... switching elements, 54a, 54b ... amplifying element, 55 ... distributor, 56 ... synthesizer, 57 ... output terminal, 58 ... power supply control unit

Claims

Distortion compensation amplifying apparatus including a power amplifier that adopts an adaptive predistortion distortion compensation method, distributes an input signal to a plurality of amplifying elements arranged in parallel by a distributor, and amplifies the distributed input signal by each amplifying element In
A power measuring device for measuring the level of the input signal, and determining whether or not the input signal level measured by the power measuring device exceeds a preset threshold, and based on the determination result, the switch switching signal is A data processing unit for outputting to the power amplifier,
The power amplifier selects all of the plurality of amplifying elements when the input signal level exceeds a threshold value and amplifies the input signal, and when the input signal level is smaller than the threshold value, A switching element that performs switching operation according to the switch switching signal so as to select a part of the amplifying elements, and a power supply to amplifying elements other than the selected amplifying element when the amplifying elements are selected by the switching element A distortion compensation amplifying apparatus comprising: a power supply control unit that cuts off supply.