JP2008236641A - Transmitter - Google Patents

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Hiroki Sato
広樹 佐藤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a transmitter having a function for optimizing a noise level of transmitter noise or the like while taking into account the newly enacted standards of unwanted radiation of a radio unit. <P>SOLUTION: A digital wireless transmitter is equipped with a non-linear distortion compensation circuit using a Cartesian negative feedback linearizer, wherein variable attenuators 8, 21 are provided, respectively in a part of a forward circuit and a feedback circuit of transmission output. The digital wireless transmitter is further equipped with a means 25 for detecting spurious power in a predetermined frequency band of the transmission output and a control means 24 for adjusting a forward direction and/or feedback direction gain by means of the variable attenuators on the basis of a result of detection performed by the means, thereby reducing an increase in noise in the predetermined frequency band of the transmission output. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、線形変調方式を用いて無線伝送および有線伝送を行うための伝送装置に関し、特に、送信機に係るものである。   The present invention relates to a transmission apparatus for performing wireless transmission and wired transmission using a linear modulation method, and particularly relates to a transmitter.

線形デジタル変調方式、例えば16QAMやπ/4シフトQPSK等を利用した無線システムにおいては、電力増幅器の非線形歪み補償を行うことが必須であり、そのため、各種の非線形歪み補償方式(リニアライザ)が用いられている。その中でも、特に、カーテシアンループの負帰還方式のリニアライザは、古くから利用されている方式である。   In a wireless system using a linear digital modulation scheme, such as 16QAM or π / 4 shift QPSK, it is essential to perform nonlinear distortion compensation of a power amplifier, and therefore various nonlinear distortion compensation schemes (linearizers) are used. ing. Among them, in particular, the Cartesian loop negative feedback linearizer has been used for a long time.

例えば、以下の特許文献1によれば、ローカル信号の位相シフト量を調節して負帰還増幅器を安定化させるカーテシアンループの負帰還方式であって、スプリアスの電力を検出して位相制御部に入力し、当該スプリアスの電力を低減するように移相器の移相シフト量を調節するものが既に知られている。   For example, according to Patent Document 1 below, a Cartesian loop negative feedback system that stabilizes a negative feedback amplifier by adjusting a phase shift amount of a local signal, and detects spurious power and inputs it to a phase control unit. However, it is already known that the phase shift shift amount of the phase shifter is adjusted so as to reduce the power of the spurious.

また、例えば、以下の特許文献2によれば、共通変調による多重無線通信方式において、負帰還ループをIF周波数で行って逆変換をかけることによって電力増幅器の非線形歪補償を行い、共通変調の各チャネルごとに局部発信信号発生器を備えることによってキャリアリークの発生を抑え、もって、隣接チャネル漏洩電力特性とスプリアス特性の性能を安定に保つものも既に知られている。   Further, for example, according to Patent Document 2 below, in a multiplex radio communication system using common modulation, nonlinear distortion compensation of a power amplifier is performed by performing a negative feedback loop at an IF frequency and inverse transformation is performed, and each common modulation is performed. It has already been known that a local transmission signal generator is provided for each channel to suppress the occurrence of carrier leakage, thereby maintaining the performance of adjacent channel leakage power characteristics and spurious characteristics stably.

更に、以下の特許文献3によれば、カーテシアンループによる電力増幅器歪み補償方式を有するデジタル無線機において、順方向及び帰還側に設置した可変アッテネータを特性が逆になるように同時に緩やかに動作させてループゲインを一定にすることによりカーテシアンループを安定に保ち、同時に、TDMA動作によるキャリアオフ時の漏洩電力に関する規定を満足させるものが既に知られている。   Further, according to Patent Document 3 below, in a digital radio having a power amplifier distortion compensation method using a Cartesian loop, the variable attenuators installed on the forward direction and the feedback side are simultaneously operated gently so that the characteristics are reversed. It is already known that the Cartesian loop is kept stable by making the loop gain constant, and at the same time, the regulation regarding the leakage power at the time of carrier off by the TDMA operation is satisfied.

加えて、以下の特許文献4によれば、電力増幅器で発生する歪を除去するためにカーテシアンループ方式を用いた送信機において、電力を低減させることにより電力増幅器の3次歪レベル比が一定以上となり、カーテシアンループ方式による歪補償の必要がなくなった時に帰還方向部への電力供給を中段させるようにして、ループの発振を抑えてループゲインを一定に保つものも既に知られている。   In addition, according to Patent Document 4 below, in a transmitter that uses a Cartesian loop system to remove distortion generated in the power amplifier, the third-order distortion level ratio of the power amplifier is more than a certain level by reducing the power. Thus, it is already known that when the distortion compensation by the Cartesian loop method is no longer necessary, the power supply to the feedback direction section is made in the middle stage to suppress the loop oscillation and keep the loop gain constant.

特開2002−344555号公報JP 2002-344555 A 特開2001−44859号公報JP 2001-44859 A 特開2002−171178号公報JP 2002-171178 A 特開2003−198390号公報JP 2003-198390 A

従来技術では、例えば、上述したように、カーテシアンループ方式による負帰還においては、系を安定させるために、加算器と加算器の入力側で、入力信号のI成分とQ成分、帰還信号のI成分とQ成分の位相が逆位相となっている必要があり、そのため、その位相調整を、移相器により行うことが一般的であった。   In the prior art, for example, as described above, in the negative feedback by the Cartesian loop method, the I component and Q component of the input signal and the I signal of the feedback signal are added on the input side of the adder and the adder in order to stabilize the system. It is necessary that the phase of the component and the Q component be opposite to each other, and therefore, the phase adjustment is generally performed by a phase shifter.

ところで、新たに制定された無線機の不要輻射の規格によれば、従来では問題にならなかった送信機雑音等の雑音レベルについても、これを低レベルに抑えることが要求されるようになった。   By the way, according to the newly established standard for unnecessary radiation of radios, it has become necessary to suppress the noise level such as transmitter noise, which has not been a problem in the past, to a low level. .

ここで、新たに制定された無線機の不要輻射の規格について記述する。従来の不要発射領域には区別は無かったが、新たな規格によれば、「帯域外領域」と「スプリアス領域」と2つの領域に分けられ、かつ、それぞれに規定値が設けられた。また、新たにスプリアス測定時の参照帯域幅というのが規定されている。   Here, a newly established standard for unnecessary radiation of a radio is described. Although there was no distinction between the conventional unnecessary emission areas, according to the new standard, it was divided into two areas, “out-of-band area” and “spurious area”, and a prescribed value was provided for each. In addition, a new reference bandwidth for spurious measurement is specified.

ここでTELEC測定法の近傍帯域1(搬送波±62.5kHz〜1MHz)について例を挙げて説明する。従来、この領域については、スペクトラムアナライザの周波数分解能設定は10kHzであり、この設定においてのスプリアス値を測定していた。これに対し、今回の改正では参照帯域幅が100kHzと規定され、100kHzの周波数分解能においても、従来と同様の規定値を満足しなければならなくなった。つまり、帯域を持たないスプリアスにおいては、周波数分解能の違いによるスプリアス値の変化は無いが、雑音等、帯域を持つ不要成分においては、周波数分解能が大きくなった分だけ帯域が加算されることとなり、スペクトラムアナライザのスプリアス管面表示が高くなる。そのため、送信機雑音等の雑音レベルについても、これを低レベルに抑える必要がある。   Here, the vicinity band 1 (carrier wave ± 62.5 kHz to 1 MHz) of the TELEC measurement method will be described with an example. Conventionally, in this region, the frequency resolution setting of the spectrum analyzer is 10 kHz, and the spurious value at this setting has been measured. On the other hand, in this revision, the reference bandwidth is defined as 100 kHz, and the specified value similar to the conventional value must be satisfied even at a frequency resolution of 100 kHz. In other words, in spurious that does not have a band, there is no change in the spurious value due to the difference in frequency resolution, but in unnecessary components having a band such as noise, the band is added as much as the frequency resolution is increased, Spurious tube surface display of spectrum analyzer becomes high. Therefore, it is necessary to suppress the noise level such as transmitter noise to a low level.

しかしながら、上述した従来技術では、送信機雑音等の雑音レベルについては十分に考慮されておらず、即ち、送信機雑音等の雑音レベルについて最適化する機能が存在しないため、雑音レベルの増大、または、新スプリアス規格の仕様を達成できなくなってしまうという課題があった。   However, in the above-described prior art, the noise level such as transmitter noise is not sufficiently considered, that is, there is no function for optimizing the noise level such as transmitter noise. There was a problem that the specification of the new spurious standard could not be achieved.

そこで、本発明では、かかる従来技術における問題点に鑑み、具体的には、送信機雑音等の雑音レベルについて最適化する機能を備えた送信機を提供することをその目的とする。   Therefore, in view of the problems in the conventional technology, specifically, the present invention has an object to provide a transmitter having a function of optimizing a noise level such as transmitter noise.

上記の目的を達成するため、本発明によれば、カーテシアン方式の負帰還リニアライザを使った非線形歪み補償回路を備えたデジタル無線の送信機であって、少なくとも送信出力の順方向回路及び帰還方向回路の一部に、それぞれ、可変減衰器を備えたものにおいて、更に、前記送信出力の所定の周波数帯域におけるスプリアス電力を検出するための手段と、前記手段による検出結果に基づいて、前記可変減衰器により、順方向及び/又は帰還方向ゲインを調整するための制御手段を備え、もって、前記送信出力の所定の周波数帯域における雑音の増大を低減する送信機が提供される。   To achieve the above object, according to the present invention, there is provided a digital radio transmitter including a nonlinear distortion compensation circuit using a Cartesian negative feedback linearizer, and at least a forward circuit and a feedback direction circuit for transmission output. Each of which includes a variable attenuator, and further, means for detecting spurious power in a predetermined frequency band of the transmission output, and the variable attenuator based on a detection result by the means Thus, a transmitter is provided that includes control means for adjusting the forward and / or feedback gain, thereby reducing an increase in noise in a predetermined frequency band of the transmission output.

なお、本発明では、前記に記載した送信機において、前記所定の周波数帯域は、搬送波±62.5kHz〜1MHzを含むことが好ましく、また、本発明では、IF信号よりスプリアス電力を検出してもよい。   In the present invention, in the transmitter described above, the predetermined frequency band preferably includes a carrier ± 62.5 kHz to 1 MHz, and in the present invention, spurious power may be detected from an IF signal. .

上述した本発明によれば、所定の近傍帯域の雑音をモニターし、そのレベルを最小にするよう順方向及び帰還方向の信号レベルを制御することにより、新規格による雑音の増大にもかかわらず、確実に、規格を達成するデジタル無線の送信機を提供することが可能になるという、実用的にも優れた技術的効果を達成することが可能となる。   According to the present invention described above, the noise in a predetermined neighborhood band is monitored, and the signal level in the forward direction and the feedback direction is controlled so as to minimize the level. It is possible to achieve a practically excellent technical effect that it is possible to reliably provide a digital wireless transmitter that achieves the standard.

以下、本発明の実施の形態について、添付の図を用いながら詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

まず、本発明の実施の形態(第1の実施の形態)になる送信機の基本的な構成について、添付の図1を参照しながら説明する。なお、この図1はカーテシアン方式の負帰還リニアライザを使ったデジタル無線機の送信部の構成を示すブロック図である。   First, a basic configuration of a transmitter according to an embodiment (first embodiment) of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a transmission unit of a digital radio using a Cartesian negative feedback linearizer.

図にも示すように、ベースバンド信号発生器1は加算器2、加算器3に接続され、加算器2と加算器3は直交変調器4に接続される。直交変調器4はバンドパスフィルタ5を介してミキサ6と接続される。ミキサ6はバンドパスフィルタ7、可変減衰器8、電力増幅器9を介して方向性結合器10に接続される。方向性結合器10はアイソレータ11、ローパスフィルタ12を介してアンテナ13に接続される一方、電力分配器22と接続される。電力分配器22は、可変減衰器21、ミキサ20、バンドパスフィルタ19を介し、直交復調器18に接続される一方、ミキサ23に接続される。ミキサ23はバンドパスフィルタ26、レベル検出器25を介し、制御部24に接続される。制御部24は可変減衰器8、可変減衰器21にそれぞれ接続される。直交復調器18は、加算器2、加算器3にそれぞれ接続される。基準信号発生器14は周波数シンセサイザ15、周波数シンセサイザ17に接続される。周波数シンセサイザ15は直交変調器4と、また、移相器16を介して直交復調器18と接続され、周波数シンセサイザ17はミキサ6、ミキサ20、ミキサ23に接続される。   As shown in the figure, the baseband signal generator 1 is connected to the adder 2 and the adder 3, and the adder 2 and the adder 3 are connected to the quadrature modulator 4. The quadrature modulator 4 is connected to a mixer 6 via a band pass filter 5. The mixer 6 is connected to a directional coupler 10 via a bandpass filter 7, a variable attenuator 8, and a power amplifier 9. The directional coupler 10 is connected to an antenna 13 through an isolator 11 and a low-pass filter 12, and is connected to a power distributor 22. The power distributor 22 is connected to the quadrature demodulator 18 via the variable attenuator 21, the mixer 20, and the band pass filter 19, and is also connected to the mixer 23. The mixer 23 is connected to the control unit 24 via the band pass filter 26 and the level detector 25. The control unit 24 is connected to the variable attenuator 8 and the variable attenuator 21, respectively. The quadrature demodulator 18 is connected to the adder 2 and the adder 3, respectively. The reference signal generator 14 is connected to a frequency synthesizer 15 and a frequency synthesizer 17. The frequency synthesizer 15 is connected to the quadrature modulator 4 and the quadrature demodulator 18 via the phase shifter 16, and the frequency synthesizer 17 is connected to the mixer 6, the mixer 20, and the mixer 23.

即ち、ベースバンド信号発生器1により、ベースバンド信号の同相成分(I成分)と直交成分(Q成分)が出力される。これらの出力のうち、I成分は加算器2で帰還信号と加算された後、出力され、他方、Q成分は加算器3で帰還信号と加算された後、出力され、これらはそれぞれ直交変調器4に入力される。   That is, the baseband signal generator 1 outputs the in-phase component (I component) and the quadrature component (Q component) of the baseband signal. Of these outputs, the I component is added to the feedback signal by the adder 2 and then output, while the Q component is added to the feedback signal by the adder 3 and then output. 4 is input.

一方、基準信号発生器14により発生された基準周波数信号は、周波数シンセサイザ15と周波数シンセサイザ17の基準信号として、それぞれ入力される。周波数シンセサイザ15は、この入力した基準信号を基に、第1の局部発振信号(LO信号)を発生させ、発生した第1のLO信号を直交変調器4と移相器16に入力する。この移相器16に入力された第1のLO信号は、当該移相器16によりその位相調整が行われ、直交復調器18に与えられる。また、周波数シンセサイザ17は、上記の基準信号を基に、第2のLO信号を発生させ、当該第2のLO信号はミキサ6とミキサ20に与える。   On the other hand, the reference frequency signal generated by the reference signal generator 14 is input as a reference signal for the frequency synthesizer 15 and the frequency synthesizer 17. The frequency synthesizer 15 generates a first local oscillation signal (LO signal) based on the input reference signal, and inputs the generated first LO signal to the quadrature modulator 4 and the phase shifter 16. The phase of the first LO signal input to the phase shifter 16 is adjusted by the phase shifter 16 and is supplied to the quadrature demodulator 18. Further, the frequency synthesizer 17 generates a second LO signal based on the reference signal, and supplies the second LO signal to the mixer 6 and the mixer 20.

そして、上述した直交変調器4では、入力されたベースバンド信号のI成分とQ成分は、上記第1のLO信号によって、中間周波数帯(IF帯)の信号に変調される。なお、この変調された被変調波信号は、バンドパスフィルタ5により、その不要成分が取り除かれ、ミキサ6に入力される。当該ミキサ6に入力した被変調波信号は、周波数シンセサイザ17から出力される第2のLO信号によって所望の周波数に変換され、更に、バンドパスフィルタ7に入力される。そして、当該バンドパスフィルタ7により不要なスプリアス成分を取り除かれた信号は、可変減衰器8により、そのレベルが調整され、電力増幅器9に入力される。この電力増幅器9に入力された信号は、規定の出力レベルまで増幅され、方向性結合器10、アイソレータ11を介し、ローパスフィルタ12に入力される。その後、入力されたローパス信号は、当該ローパスフィルタ12において、前記電力増幅器9で生じた高調波成分がカットされ、アンテナ13より送信されることとなる。   In the quadrature modulator 4 described above, the I component and the Q component of the input baseband signal are modulated into a signal in the intermediate frequency band (IF band) by the first LO signal. The modulated modulated wave signal has its unnecessary components removed by the band pass filter 5 and is input to the mixer 6. The modulated wave signal input to the mixer 6 is converted to a desired frequency by the second LO signal output from the frequency synthesizer 17 and further input to the bandpass filter 7. The level of the signal from which unnecessary spurious components have been removed by the bandpass filter 7 is adjusted by the variable attenuator 8 and input to the power amplifier 9. The signal input to the power amplifier 9 is amplified to a specified output level and input to the low-pass filter 12 via the directional coupler 10 and the isolator 11. Thereafter, the input low-pass signal is transmitted from the antenna 13 after the harmonic component generated in the power amplifier 9 is cut in the low-pass filter 12.

このように、本発明になる送信機において、負帰還増幅器はカーテシアンループによる負帰還リニアライザの構成をとっているため、電力増幅器9の出力信号の一部は、方向性結合器10で帰還して、可変減衰器21に入力される。そして、この可変減衰器21に入力した帰還信号は、適正な値にレベル調整され、ミキサ20に入力される。更に、当該ミキサ20によりIF帯に周波数変換された帰還信号は、バンドパスフィルタ19により不要成分が取り除かれた後、直交復調器18に入力される。そして、この直交復調器18に入力した信号は、移相器16より入力した第1のLO信号により、I成分、Q成分に復調される。即ち、I成分は加算器2に、Q成分は加算器3に、帰還信号として入力されることとなる。   In this way, in the transmitter according to the present invention, the negative feedback amplifier has a negative feedback linearizer configuration based on a Cartesian loop, so that a part of the output signal of the power amplifier 9 is fed back by the directional coupler 10. Are input to the variable attenuator 21. The level of the feedback signal input to the variable attenuator 21 is adjusted to an appropriate value and input to the mixer 20. Further, the feedback signal frequency-converted to the IF band by the mixer 20 is input to the quadrature demodulator 18 after unnecessary components are removed by the band-pass filter 19. The signal input to the quadrature demodulator 18 is demodulated into an I component and a Q component by the first LO signal input from the phase shifter 16. That is, the I component is input to the adder 2 and the Q component is input to the adder 3 as a feedback signal.

そして、本発明では、上述したように、カーテシアンループによる負帰還リニアライザの構成をとっている負帰還増幅器において、その電力増幅器9の出力信号の一部は、方向性結合器10で帰還して、電力分配器22を介し、可変減衰器21に入力されると共に、当該電力分配器22に入力した信号は、一方、ミキサ23に入力されてIF帯に周波数変換される。このIF帯に変換された信号はバンドパスフィルタ26により、スプリアス成分を抜き出し、更に、レベル検出器25によりスプリアスレベルを検出する。そして、この検出されたスプリアスレベルを最小にするよう、制御部24により、可変減衰器8、可変減衰器21のゲインを調整する。   In the present invention, as described above, in the negative feedback amplifier taking the configuration of the negative feedback linearizer by the Cartesian loop, a part of the output signal of the power amplifier 9 is fed back by the directional coupler 10, The signal input to the variable attenuator 21 via the power distributor 22 and the signal input to the power distributor 22 are input to the mixer 23 and frequency-converted to the IF band. A spurious component is extracted from the signal converted into the IF band by the band-pass filter 26, and the spurious level is detected by the level detector 25. Then, the control unit 24 adjusts the gains of the variable attenuator 8 and the variable attenuator 21 so as to minimize the detected spurious level.

また、上記の負帰還においては、系を安定させるためには、加算器2と加算器3の入力側における入力信号のI成分とQ成分と、帰還信号のI成分とQ成分の位相とが、それぞれ逆位相となっている必要があるが、かかる位相調整は、移相器14により行われる。   In the negative feedback described above, in order to stabilize the system, the I component and the Q component of the input signal on the input side of the adder 2 and the adder 3, and the phases of the I component and the Q component of the feedback signal are determined. These phase adjustments are performed by the phase shifter 14, although it is necessary that the phases are opposite to each other.

続いて、上述したカーテシアンループ方式における、ループゲインに対する近傍帯域1における雑音の振る舞いについて、添付の図2〜図5を参照しながら、以下に説明する。   Subsequently, the behavior of noise in the near band 1 with respect to the loop gain in the above-described Cartesian loop method will be described below with reference to FIGS.

上述したように、この送信機は負帰還リニアライザ(カーテシアンループ)構成をとっているため、順方向の不要成分(非線形歪み、近傍雑音等)を、ループゲインの分だけ抑圧する構成となっている。なお、ここでループゲインとは、順方向と帰還方向のゲインを足したゲインである。   As described above, since this transmitter has a negative feedback linearizer (Cartesian loop) configuration, it is configured to suppress unnecessary components in the forward direction (nonlinear distortion, nearby noise, etc.) by the amount of the loop gain. . Here, the loop gain is a gain obtained by adding the gains in the forward direction and the feedback direction.

このループゲインが小さい場合には、図2にも示すように、近傍の非線形歪み、または、雑音が十分に抑圧されず、そのため、場合によっては、上述した新規格による規制を達成することが出来ない場合が生じる。   When this loop gain is small, as shown in FIG. 2, the non-linear distortion or noise in the vicinity is not sufficiently suppressed. Therefore, in some cases, the regulation according to the new standard can be achieved. There may be no cases.

また、ループゲインが大き過ぎる場合について、図3を参照しながら説明する。この送信機は負帰還の構成をとっているため、前述したようにベースバンド信号発生器1のIQ出力と帰還信号では、加算器2,3入力で、信号帯域において位相が逆位相になっている必要がある。図3はループゲイン対周波数特性、及び、入力信号と帰還信号の位相差対周波数特性を示すグラフ(ボード線図)である。図において、信号帯域を斜線で示す。   A case where the loop gain is too large will be described with reference to FIG. Since this transmitter has a negative feedback configuration, the IQ output of the baseband signal generator 1 and the feedback signal have the adders 2 and 3 as described above, and the phases are opposite in the signal band. Need to be. FIG. 3 is a graph (Board diagram) showing a loop gain vs. frequency characteristic and a phase difference vs. frequency characteristic of an input signal and a feedback signal. In the figure, the signal band is indicated by diagonal lines.

図からも明らかなように、周波数が信号帯域から離れるに従って、ループゲインが減少し、位相差は180°から回っていく。ループゲインが無くなる(0dB)点において、位相差の同相(0°)に対してのマージンを位相余裕といい、位相差が同相になる点においてのループゲイン(マイナス(−))をゲイン余裕と言う。そして、これらの余裕がそれぞれ無くなることにより、ループの発振が生じることとなる。つまり、ループゲインがプラスの領域で位相差が同相となる場合、ループは発振するということになる。   As is clear from the figure, as the frequency goes away from the signal band, the loop gain decreases and the phase difference starts from 180 °. When the loop gain disappears (0dB), the margin for the phase difference in phase (0 °) is called the phase margin, and the loop gain (minus (-)) at the point where the phase difference becomes the same phase is the gain margin. To tell. Then, by eliminating each of these margins, a loop oscillation occurs. That is, when the phase difference is in phase in the positive loop gain region, the loop oscillates.

本発明では、かかる事実に基づき、ループゲインが大きくなる場合について考える。即ち、図4に示すように、ループゲインが増大した場合(実線→破線)、位相余裕、ゲイン余裕共に減少する方向にある。さらに、ループゲインを増大させると位相余裕、ゲイン余裕が小さくなり、ループの発振に至ってしまうこととなる。そして、発振傾向になると、図5に示すようにスペクトラム波形となり、即ち、位相差が同相となる点において雑音の盛り上がり(上昇)が発生する。この盛り上がりも、場合によっては、上述した新規格による規制を達成することが出来ない一つの要因となる場合がある。   In the present invention, a case where the loop gain becomes large is considered based on this fact. That is, as shown in FIG. 4, when the loop gain increases (solid line → broken line), both the phase margin and gain margin decrease. Further, when the loop gain is increased, the phase margin and gain margin are reduced, leading to loop oscillation. When the oscillation tends to occur, a spectrum waveform is obtained as shown in FIG. 5, that is, noise rises (rises) at the point where the phase difference is in phase. In some cases, this excitement may be one factor that prevents the above-mentioned regulations from being achieved.

以上より、ループゲインが小さい場合には、近傍雑音が(図2を参照)、他方、ループゲインが大きい場合には、ループゲイン「0」となる点における雑音、「同相点における雑音」が(図3を参照)、上述した新規格による規制を達成することが出来ない要因となることが分かる。   From the above, when the loop gain is small, the neighborhood noise is (see FIG. 2). On the other hand, when the loop gain is large, the noise at the point where the loop gain becomes “0”, “noise at the in-phase point” ( As shown in FIG. 3, it can be seen that this is a factor that makes it impossible to achieve the regulation according to the new standard.

本発明は、上記の発明者による認識に基づいて達成されたものであり、具体的には、カーテシアンループ方式において、以下に述べる所定の近傍帯域1における雑音を最適にするため、ループゲインの最適化を実行する。なお、その方法について、以下にその詳細を説明する。   The present invention has been achieved based on the above-mentioned recognition by the inventor. Specifically, in the Cartesian loop method, the loop gain is optimized in order to optimize the noise in the predetermined neighborhood band 1 described below. Execute the conversion. Details of the method will be described below.

即ち、図1に示した構成(第1の実施の形態)によれば、上記電力分配器22により取り出した信号を、更に、ミキサ23により、周波数シンセサイザ17からのLO信号に基づいてIF帯に周波数変換する。その後、当該変換した信号から、近傍帯域1(搬送波±62.5kHz〜1MHz)をバンドパスフィルタ26により抜き出し、レベル検出器25において、その雑音のトータル電力を検出する。即ち、制御部24により、上記検出した近傍帯域1のレベルを最小にするよう、不要なスプリアス成分を取り除かれた信号のレベルを調整するための可変減衰器8、更には、帰還信号のレベルを調整するための可変減衰器21の設定を制御する(即ち、最適値に設定する)。   That is, according to the configuration shown in FIG. 1 (first embodiment), the signal extracted by the power distributor 22 is further converted to the IF band by the mixer 23 based on the LO signal from the frequency synthesizer 17. Convert frequency. Thereafter, the adjacent band 1 (carrier wave ± 62.5 kHz to 1 MHz) is extracted from the converted signal by the band-pass filter 26, and the level detector 25 detects the total power of the noise. That is, the control unit 24 controls the variable attenuator 8 for adjusting the level of the signal from which unnecessary spurious components have been removed so that the level of the detected nearby band 1 is minimized, and further the level of the feedback signal. The setting of the variable attenuator 21 for adjustment is controlled (that is, set to an optimum value).

なお、この最適値の設定は、例えば、製品の出荷前において自動的に取得するようにしてもよく、又は、その運転(動作)中においても、使用環境などの温度等の変化に追従するよう、常時、制御するようにしてもよい。   The optimum value may be automatically acquired before shipment of the product, for example, or may follow a change in temperature or the like in the operating environment even during the operation (operation). However, it may be controlled at all times.

次に、本発明の他の実施の形態(第2の実施の形態)について、添付の図6を用いて説明する。なお、負帰還構成については、前述の実施の形態と同様であり、その説明は省略する。但し、この他の実施の形態においても、上記図1と同じ参照符号は、同様の構成要件を示している。   Next, another embodiment (second embodiment) of the present invention will be described with reference to FIG. The negative feedback configuration is the same as that in the above-described embodiment, and the description thereof is omitted. However, also in other embodiments, the same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same components.

この実施の形態では、図1の構成とは異なり、スプリアスレベル検出をIF帯において行う方式である。より具体的には、IF帯のバンドパスフィルタ5は、電力分配器27に接続されており、その信号の一部を取り出して、近傍帯域1を抜き出すためのバンドパスフィルタ26により、スプリアスを抜き出す。なお、その際、その値を最小にするように可変減衰器8、可変減衰器21を制御すことは、前述した実施の形態と同様である。   In this embodiment, unlike the configuration of FIG. 1, a spurious level detection is performed in the IF band. More specifically, the band-pass filter 5 in the IF band is connected to the power distributor 27. A part of the signal is extracted, and the spurious is extracted by the band-pass filter 26 for extracting the neighboring band 1. . In this case, the variable attenuator 8 and the variable attenuator 21 are controlled so as to minimize the value as in the above-described embodiment.

かかる構成によれば、ループ方式であるため、送信機からの出力の雑音レベルを、順方向経路の途中に設けられたIF帯において、検出することが可能となる。   According to such a configuration, since it is a loop system, the noise level of the output from the transmitter can be detected in the IF band provided in the middle of the forward path.

加えて、更に他の実施の形態(第3の実施の形態)について、添付の図7を用いて説明する。なお、この他の実施の形態においても、上記図1と同じ参照符号は、同様の構成要件を示している。   In addition, still another embodiment (third embodiment) will be described with reference to FIG. In the other embodiments as well, the same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same constituent elements.

図からも明らかなように、この更に他の実施の形態では、電力分配器22により分配された信号は、レベル検出器31と共に、ミキサ23に入力される。そして、レベル検出器31により、送信電力のレベルが検出され、これを一定にするため、制御部30により可変減衰器21を制御する。   As is apparent from the figure, in this further embodiment, the signal distributed by the power distributor 22 is input to the mixer 23 together with the level detector 31. Then, the level detector 31 detects the level of transmission power, and the control unit 30 controls the variable attenuator 21 in order to make this constant.

かかる構成によれば、その負帰還回路において、出力電力レベルは帰還方向のゲインによって決定される(但し、順方向ゲインが大きいものと仮定)。つまり、可変減衰器21は、送信電力を制御するために使用される。また、ミキサ23に入力された信号は、前述した実施の形態と同様、IF帯に周波数変換され、更に、近傍帯域1を抜き出すためのバンドパスフィルタ26を介して、レベル検出器25により、そのスプリアスレベルの測定を行なう。なお、測定により得られた情報は、制御部24に送られる。その後、当該情報を受けた制御部24が、可変減衰器8、可変減衰器28を調整することにより、上述した近傍雑音のレベルを最適にすることは、上述と同様である。   According to such a configuration, in the negative feedback circuit, the output power level is determined by the gain in the feedback direction (provided that the forward gain is large). That is, the variable attenuator 21 is used for controlling transmission power. Further, the signal input to the mixer 23 is frequency-converted to the IF band as in the above-described embodiment, and further, the level detector 25 passes through the band-pass filter 26 for extracting the neighboring band 1. Measure the spurious level. Information obtained by the measurement is sent to the control unit 24. After that, the control unit 24 that has received the information adjusts the variable attenuator 8 and the variable attenuator 28 to optimize the above-described neighborhood noise level in the same manner as described above.

なお、この更に他の実施の形態(第4の実施の形態)によれば、帰還経路を構成する可変減衰器21は、送信信号の出力電力レベル調整にも使用されるため、スプリアスを最適化する目的のみであり、これを調整することは出来ないが、しかしながら、これよりカーテシアンループ入力を変化させることによって、帰還ゲインを調整するものである。なお、この仕組みを以下に説明する。   According to this other embodiment (fourth embodiment), the variable attenuator 21 constituting the feedback path is also used for adjusting the output power level of the transmission signal, so that the spurious is optimized. However, it is not possible to adjust this, however, the feedback gain is adjusted by changing the Cartesian loop input. This mechanism will be described below.

通常、ループ入力を大きくすると、その分、出力レベルも大きくなる。しかしながら、この場合、可変減衰器21を制御することで出力制御(APC)を行っているため、出力レベルは一定に保たれる。即ち、ループ入力を増大したにもかかわらず、出力レベルが変化していない(一定である)ということは、APCにより帰還ゲインが増大したことに他ならない。以上のように、この更に他の実施の形態にでは、APCが機能している状態においてカーテシアンループ入力を制御することで、ループゲインを調整することが可能となる。   Normally, when the loop input is increased, the output level is increased accordingly. However, in this case, since output control (APC) is performed by controlling the variable attenuator 21, the output level is kept constant. That is, the fact that the output level does not change (is constant) even though the loop input is increased is nothing but that the feedback gain is increased by APC. As described above, in this further embodiment, it is possible to adjust the loop gain by controlling the Cartesian loop input while the APC is functioning.

更に、添付の図8には、本発明の更に他の実施の形態になる送信部の構成が示されている。なお、この更に他の実施の形態でも、前述した実施の形態と同様、ループ入力を制御することによって、ループゲインを調整し、もって、スプリアスレベルを最適にする例であり、かつ、スプリアスを検出する場所を、IF帯において検出する例である。但し、その動作については、前述と同様であることから、その説明は省略する。   Further, FIG. 8 attached herewith shows a configuration of a transmitter according to still another embodiment of the present invention. It should be noted that this other embodiment is also an example in which the loop gain is adjusted by controlling the loop input and the spurious level is optimized by controlling the loop input, and the spurious is detected. This is an example in which the location to be detected is detected in the IF band. However, since the operation is the same as described above, the description thereof is omitted.

本発明の第1の実施の形態になる送信機(デジタル無線機の送信部)の基本的な構成を示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating a basic configuration of a transmitter (a transmission unit of a digital radio) according to a first embodiment of the present invention. カーテシアンループ方式における近傍帯域における雑音の振る舞いを説明する、特に、ループゲインが小の場合のスペクトルアナライザ表示の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the spectrum analyzer display in case a loop gain is small explaining the behavior of the noise in the near band in a Cartesian loop system. カーテシアンループ方式にいてループゲインが大き過ぎる場合のループゲイン対周波数特性、及び、入力信号と帰還信号の位相差対周波数特性を示すグラフ(ボード線図)である。It is a graph (Board diagram) showing a loop gain vs. frequency characteristic and a phase difference vs. frequency characteristic of an input signal and a feedback signal when the loop gain is too large in the Cartesian loop method. カーテシアンループ方式にいてループゲインが大き過ぎる場合の、本発明によるループゲイン対周波数特性、及び、入力信号と帰還信号の位相差対周波数特性を示すグラフ(ボード線図)である。It is a graph (Board diagram) showing a loop gain vs. frequency characteristic according to the present invention and a phase difference vs. frequency characteristic of an input signal and a feedback signal when the loop gain is too large in the Cartesian loop method. カーテシアンループ方式における近傍帯域における雑音の振る舞いを説明する、特に、ループゲインが大の場合のスペクトルアナライザ表示の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the spectrum analyzer display in case a loop gain is large explaining the behavior of the noise in the near band in a Cartesian loop system. 本発明の第2の実施の形態になる送信機(デジタル無線機の送信部)の基本的な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 transmitting apparatus (transmitting part of a digital radio) which becomes the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態になる送信機(デジタル無線機の送信部)の基本的な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 transmitting apparatus (transmitting part of a digital radio) which becomes the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施の形態になる送信機(デジタル無線機の送信部)の基本的な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 transmitting apparatus (transmitting part of a digital radio) which becomes the 4th Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…ベースバンド信号発生器
2、3…加算器
4…直交変調器
5、7、19、26…バンドパスフィルタ
6、20、23…ミキサ
8、21、28、29…可変減衰器
9…電力増幅器
10…方向性結合器
11…アイソレータ
12…ローパスフィルタ
13…アンテナ
14…基準信号発生器
15、17…周波数シンセサイザ
16…移相器
18…直交復調器
22、27…電力分配器
24、30…制御部
25、31…レベル検出器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Baseband signal generator 2, 3 ... Adder 4 ... Quadrature modulator 5, 7, 19, 26 ... Band pass filter 6, 20, 23 ... Mixer 8, 21, 28, 29 ... Variable attenuator 9 ... Electric power Amplifier 10 ... Directional coupler 11 ... Isolator 12 ... Low pass filter 13 ... Antenna 14 ... Reference signal generator 15, 17 ... Frequency synthesizer 16 ... Phase shifter 18 ... Quadrature demodulator 22, 27 ... Power divider 24, 30 ... Control unit 25, 31 ... Level detector

Claims (2)

カーテシアン方式の負帰還リニアライザを使った非線形歪み補償回路を備えたデジタル無線の送信機であって、少なくとも送信出力の順方向回路及び帰還方向回路の一部に、それぞれ、可変減衰器を備えたものにおいて、更に、前記送信出力の所定の周波数帯域におけるスプリアス電力を検出するための手段と、前記手段による検出結果に基づいて、前記可変減衰器により、順方向及び/又は帰還方向ゲインを調整するための制御手段を備え、もって、前記送信出力の所定の周波数帯域における雑音の増大を低減することを特徴とする送信機。   A digital radio transmitter equipped with a nonlinear distortion compensation circuit using a Cartesian negative feedback linearizer, wherein at least a part of the forward circuit and the feedback circuit of the transmission output are each equipped with a variable attenuator Further, in order to adjust the forward direction gain and / or the feedback direction gain by the variable attenuator based on the detection result of the spurious power in the predetermined frequency band of the transmission output and the detection result by the means. And a control means for reducing an increase in noise in a predetermined frequency band of the transmission output. 前記請求項1に記載した送信機において、前記所定の周波数帯域は、搬送波±62.5kHz〜1MHzを含むことを特徴とする送信機。   2. The transmitter according to claim 1, wherein the predetermined frequency band includes a carrier wave ± 62.5 kHz to 1 MHz.
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