JP2008205858A - Distortion compensating device of power amplifier and distortion compensating method - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、例えばデジタル無線通信・放送システムの送信装置に用いられ、送信装置の電力増幅器で生じる非線形歪みを補償する電力増幅器の歪み補償装置及び歪み補償方法に関する。 The present invention relates to a distortion compensation apparatus and a distortion compensation method for a power amplifier that are used in, for example, a transmission apparatus of a digital wireless communication / broadcasting system and compensate for nonlinear distortion generated in the power amplifier of the transmission apparatus.
地上デジタル中継機は、順次各送信所に配置されている。ところで、各送信所から送出される伝送信号は、電力増幅器により非線形歪みの影響を受ける。そこで、各送信所にあっては、非線形歪みを検出して補正する補償器を備えることで、この非線形歪みを抑圧するプリディストーション方式の歪み補償方式が考えられている(例えば、特許文献1)。
ところで、上記補償器では、内部に基準信号が必要であり、アナログのBPF(バンドパスフィルタ)が複数必要であり、デジタル高速デバイスが必須である等の問題点が残り、高性能、低価格、高効率を同時に実現することが困難である。 By the way, the compensator requires a reference signal inside, requires a plurality of analog BPFs (band-pass filters), requires a digital high-speed device, and has a problem of high performance, low price, It is difficult to achieve high efficiency at the same time.
また、上記各送信所では、上記補償処理の高精度を維持するために、定期的なメンテナンスを必要とする。このメンテナンス作業は、例えば基準信号を発生するローカル発振器をチャンネル毎に調整することにより行っている。 Each transmitting station requires regular maintenance in order to maintain high accuracy of the compensation processing. This maintenance work is performed, for example, by adjusting a local oscillator that generates a reference signal for each channel.
しかしながら、上記調整作業は、保守者が各送信所まで足を運んで手動により調整を行っているため、メンテナンスに多くの手間と時間がかかる。 However, since the maintenance person goes to each transmitting station and manually adjusts the adjustment work, the maintenance takes a lot of time and effort.
そこで、この発明の目的は、回路の簡素化を図った上で、電力増幅器における歪み特性を高精度に補償し得る電力増幅器の歪み補償装置及び歪み補償方法を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a power amplifier distortion compensating apparatus and a distortion compensating method capable of compensating for distortion characteristics in a power amplifier with high accuracy while simplifying a circuit.
上記目的を達成するために、この発明に係わる電力増幅器の歪み補償装置は、歪み補償が要求される電力増幅器の入力RF(Radio Frequency)信号と出力RF信号とから前記
増幅器における位相誤差および振幅誤差の歪み成分を検出する歪み検出手段と、この歪み検出手段で検出された歪み成分から歪み補償量を生成し、この歪み補償量で前記電力増幅器の入力RF信号を補償する歪み補正手段とを備えるようにしたものである。
In order to achieve the above object, a distortion compensating apparatus for a power amplifier according to the present invention comprises a phase error and an amplitude error in the amplifier from an input RF (Radio Frequency) signal and an output RF signal of the power amplifier for which distortion compensation is required. And a distortion correction unit that generates a distortion compensation amount from the distortion component detected by the distortion detection unit and compensates an input RF signal of the power amplifier with the distortion compensation amount. It is what I did.
なお、歪み補正手段は、歪み補償量を電力増幅器の入力RF信号の振幅情報に対応付けて登録する補償量テーブルを備え、この補償量テーブルから入力RF信号の振幅情報に対応する歪み補償量を読み出して当該歪み補償量で電力増幅器の入力RF信号を補償することを特徴とする。 The distortion correction means includes a compensation amount table for registering the distortion compensation amount in association with the amplitude information of the input RF signal of the power amplifier. From this compensation amount table, the distortion compensation amount corresponding to the amplitude information of the input RF signal is obtained. It is characterized in that it is read out and the input RF signal of the power amplifier is compensated with the distortion compensation amount.
この構成によれば、電力増幅器の入力RF信号と出力RF信号とを取り込んで、両信号の振幅誤差及び位相誤差を歪み成分を検出するようにしているので、歪み補正部を複数のチャンネルで共用でき、この歪み補正部において、入力RF信号の振幅情報に対応する補償量を補償テーブルに登録された補償量の中から順次選び出し、この補償量で入力RF信号を補償するようにしている。これにより、電力増幅器の持つ歪み特性と逆の特性を持たせてRF信号を電力増幅器に入力することができ、そのRF出力の歪み成分を補償できる。 According to this configuration, the input RF signal and output RF signal of the power amplifier are taken in, and the amplitude error and phase error of both signals are detected as distortion components, so the distortion correction unit is shared by multiple channels. In this distortion correction unit, the compensation amount corresponding to the amplitude information of the input RF signal is sequentially selected from the compensation amounts registered in the compensation table, and the input RF signal is compensated with this compensation amount. As a result, the RF signal can be input to the power amplifier with a characteristic opposite to the distortion characteristic of the power amplifier, and the distortion component of the RF output can be compensated.
従って、回路の簡素化を図った上で、電力増幅器における歪み特性を高精度に補償できる。 Therefore, the distortion characteristic in the power amplifier can be compensated with high accuracy while simplifying the circuit.
以上詳述したようにこの発明によれば、回路の簡素化を図った上で、電力増幅器における歪み特性を高精度に補償し得る電力増幅器の歪み補償装置及び歪み補償方法を提供することができる。 As described above in detail, according to the present invention, it is possible to provide a distortion compensation device and a distortion compensation method for a power amplifier that can compensate for distortion characteristics in the power amplifier with high accuracy while simplifying the circuit. .
以下、この発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
図1は本発明に適用される送信装置の構成を示すもので、入力端子1に入力されるアナログRF信号は、本発明に係る歪み補償器2を介して増幅部3にて電力増幅され、送信信号として出力端子4を介して出力される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a configuration of a transmission apparatus applied to the present invention. An analog RF signal input to an
歪み補償器2において、入力端子1に入力されたアナログRF信号は、分配器21にて2つに分配され、一方は遅延調整部(遅延線)22に供給され、他方はデジタル部AのA/D(アナログ/デジタル)変換器23にてデジタル振幅値に変換された後、ルックアップテーブル24に供給される。遅延調整部22は、アナログRF信号を所定時間遅延するものである。遅延調整部22で遅延されたアナログRF信号は、分配器25で2つに分配され、一方は歪み補償部Bに供給され、他方は分配器26で2つに分配された後、歪み検出部Cに供給される。
In the
また、歪み検出部Cには、増幅部3のRF出力を分配器27にて2つに分配したRF信号が供給される。歪み検出部Cは、図2に示すように、分配器26からのアナログRF信号と分配器27からのアナログRF信号をそれぞれログアンプ41,42に取り込んだ後、位相検出器43にて両者の位相誤差を求めると共に、利得検出器44にて両者の振幅誤差を求める。ここで得られた振幅誤差ΔG及び位相誤差Δθは、デジタル部Aに供給される。
Also, the distortion detection unit C is supplied with an RF signal obtained by distributing the RF output of the
デジタル部Aは、歪み検出部Cからの振幅誤差ΔG及び位相誤差ΔθをそれぞれA/D変換器28,29でデジタル値に変換し、そのデジタル値を歪み補償量としてルックアップテーブル24に登録しておく。このルックアップテーブル24の一例を図3に示す。図3は、ルックアップテーブル24に格納される補償量G,θの特性図を示している。
The digital unit A converts the amplitude error ΔG and the phase error Δθ from the distortion detection unit C into digital values by the A /
一方、デジタル部Aは、分配器21からのアナログRF信号をA/D変換器23にてデジタル値に変換した後、Rの値に応じた歪み補償量(ΔG,Δθ)をルックアップテーブル24から読み出して、その補償量をそれぞれD/A変換器30,31にてアナログ信号に変換した後、歪み補償部Bに出力する。
On the other hand, the digital unit A converts the analog RF signal from the
歪み補償部Bは、振幅補償部32及び位相補償部33を備える。そして、デジタル部Aからの歪み補償量で分配器25からのアナログRF信号を補償して増幅部3に出力する。
The distortion compensation unit B includes an
次に、上記構成における運用について説明する。
以前は、図4に示す送信装置が考えられていた。なお、図4において、上記図1と同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
Next, operation in the above configuration will be described.
Previously, the transmission apparatus shown in FIG. 4 was considered. In FIG. 4, the same parts as those in FIG.
すなわち、以前の送信装置では、増幅部3の入力RF信号及び出力RF信号をそれぞれ周波数変換部51,52によりローカル発振器53の基準信号を用いてIF信号に変換した後、バンドパスフィルタ54,55を通してデジタル部Aに供給するようにしている。
That is, in the previous transmission device, the input RF signal and output RF signal of the amplifying
この場合、基準信号を用いてベースバンドに落とす必要があり、回路規模が大きく低価格化が実現できない。 In this case, it is necessary to drop the signal to the baseband using the reference signal, and the circuit scale is large and the price cannot be reduced.
また、ローカル発振器53、バンドパスフィルタ54,55のチャンネルごとの調整を行なわなければならない。
In addition, adjustment for each channel of the
そこで、本実施形態では、歪み検出部Cにて増幅部3の入力RF信号と出力RF信号との振幅誤差及び位相誤差を検出するようにしているので、ローカル発振器、バンドパスフィルタが不要となる。
Therefore, in the present embodiment, the distortion detector C detects the amplitude error and the phase error between the input RF signal and the output RF signal of the
以上のように上記実施形態では、歪み検出部Cにて増幅部3の入力RF信号と出力RF信号とを取り込んで、両信号の振幅誤差及び位相誤差を歪み成分を検出して、この歪み成分をデジタル部Aに入力する。デジタル部Aにて増幅部3の入力RF信号の振幅値に対応する補償量をルックアップテーブル24に登録された補償量の中から順次選び出し、この補償量で歪み補償部Bにて入力RF信号を補償して増幅部3に出力する。これにより、増幅部3の持つ歪み特性と逆の特性を持たせてRF信号を増幅部3に入力することができ、そのRF出力の歪み成分を補償することができる。
As described above, in the above-described embodiment, the distortion detection unit C takes in the input RF signal and output RF signal of the
したがって、回路の簡素化を図った上で、増幅部3における歪み特性を高精度に補償できる。
Therefore, it is possible to compensate the distortion characteristics in the amplifying
なお、本発明を実施形態に基づき説明したが、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。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、上記実施形態では、歪み補償器2をハードウェア構成により説明したが、ソフトウェア構成であっても実現可能である。
Although the present invention has been described based on the embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, although the
1…入力端子、2…歪み補償器、3…増幅部、4…出力端子、21,25、26,27…分配器、22…遅延調整部、23,28,29…A/D変換器、24…ルックアップテーブル、30,31…D/A変換器、32…振幅補償部、33…位相補償部、A…デジタル部、B…歪み補償部、C…歪み検出部。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
この歪み検出手段で検出された歪み成分から歪み補償量を生成し、この歪み補償量で前記電力増幅器の入力RF信号を補償する歪み補正手段とを具備したことを特徴とする電力増幅器の歪み補償装置。 Distortion detecting means for detecting a distortion component of a phase error and an amplitude error in the power amplifier from an input RF (Radio Frequency) signal and an output RF signal of the power amplifier for which distortion compensation is required;
Distortion compensation for a power amplifier, comprising distortion compensation means for generating a distortion compensation amount from the distortion component detected by the distortion detection means, and compensating the input RF signal of the power amplifier with the distortion compensation amount. apparatus.
電力増幅器の入力RF(Radio Frequency)信号と出力RF信号とから前記電力増幅器における位相誤差および振幅誤差の歪み成分を検出する歪み検出ステップと、
この歪み検出ステップで検出された歪み成分から歪み補償量を生成し、この歪み補償量で前記電力増幅器の入力RF信号を補償する歪み補正ステップとを具備したことを特徴とする歪み補償方法。 Applied to a distortion compensation device that performs distortion compensation of a power amplifier,
A distortion detecting step of detecting a distortion component of a phase error and an amplitude error in the power amplifier from an input RF (Radio Frequency) signal and an output RF signal of the power amplifier;
A distortion compensation method, comprising: generating a distortion compensation amount from the distortion component detected in the distortion detection step; and compensating the input RF signal of the power amplifier with the distortion compensation amount.
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