JP2010028190A - 電力増幅器、電力増幅器の非線形歪補正方法、無線通信装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 この電力増幅器は、多段接続された複数の増幅器32、34と、増幅器32、34の非線形補正を行うための多段接続された複数のリニアライザ10、20を備え、より前段の増幅器の歪補正をより後段のリニアライザで行う構成とした。
【選択図】 図1
Description
本発明は、上記の問題点に鑑みて成されたものであって、その目的は、複数の増幅器がいかなる動作点で使用されたとしても、各増幅器に対応したリニアライザによって正しく歪補正することができる電力増幅器、電力増幅器の非線形歪補正方法、無線通信装置を提供することにある。
図1には本発明の実施の形態による歪を発生する増幅器を2台接続した場合の電力増幅器の構成例を示す。
次いで、上記のように構成される本実施の形態による動作について説明する。
まず、逆特性係数記憶部50に記憶される係数は、例えば、補正量が1.0で、増幅器32の出力が最大出力になるような可変減衰器31の減衰量のときに、正しく歪が補正されるような値として調整される。このような状態で、増幅器32の出力電力を半分にしたい場合は、可変減衰器31の減衰量を2倍にし、リニアライザ20への補正量は半分の0.5にすることで、リニアライザ20からは出力電力が半分になった増幅器32で発生する非線形歪を正しく補正することができる。つまり、増幅器32の出力をX倍したいときは、可変減衰器31の減衰量を1/X倍し、またリニアライザ20への補正量を1/X倍すればよい。
本実施の形態によれば、各段の増幅器32、34に合わせた非線形補正を行うことにより、複数の増幅器がいかなる動作点で使用されたとしても、各増幅器に対応したリニアライザによって正しく歪補正することができる。これにより、今まで非線形歪が大きくなり送信電力を低くして使用せざるをえなかった場合でも大電力を使用できるようになり、増幅器の能力を有効に使用できるほか、装置の性能向上にも寄与する。
G2’は増幅器の非線形歪を完全に補正するものとし、aG1(G1’(x)) = ax, bG2(aG2’(x))
= abxが成り立つものとする。
1段目のリニアライザ10出力: G2’(x)
2段目のリニアライザ20出力: G1’(G2’(x))
1段目の増幅器32出力 : aG1(G1’(G2’(x)) = aG2’(x)
2段目の増幅器34出力 : bG2(aG2’(x)) = abx
1段目のリニアライザ10出力: G1’(x)
2段目のリニアライザ20出力: G2’(G1’(x))
1段目の増幅器32出力 : aG1(G2’(G1’(x))
2段目の増幅器34出力 : bG2(aG1(G2’(G1’(x)))
上述した実施の形態では、2つの増幅器32、34が直列につなげられた場合のリニアライザの非線形歪補正を説明したが、3つ以上の増幅器が直列に接続された場合でも本発明を適用することが可能である。
11:電力計算器
12:乗算器
13:振幅逆特性計算器
14:位相逆特性計算器
15:ROM
16:乗算器
17:遅延器
18:複素乗算器
30:増幅回路
31、33:可変減衰器
32、34:増幅器
40、50:逆特性係数記憶部
60、70:動作点制御部
Claims (23)
- 多段接続された複数の増幅器と、前記増幅器の非線形補正を行うための多段接続された複数のリニアライザを備え、より前段の増幅器の歪補正をより後段のリニアライザで行う構成としたことを特徴とする電力増幅器。
- 各前記リニアライザの補正量を、各前記増幅器の動作点に合わせることにより、任意のレベルダイヤグラムに対応可能としたことを特徴とする請求項1に記載の電力増幅器。
- 複数の前記リニアライザに対してそれぞれ補正量を設定する複数の動作点制御部を備えることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の電力増幅器。
- 複数の前記増幅器の前段にそれぞれ接続された複数の可変減衰器を備え、
前記可変減衰器は、複数の前記動作点制御部から設定された減衰量に応じて利得を変化させ前記増幅器に出力することを特徴とする請求項3に記載の電力増幅器。 - 前記リニアライザは、非線形歪の逆特性を振幅特性と位相特性に分け、それぞれの特性を多項式で近似する構成であることを特徴とする請求項1から請求項4の何れかに記載の電力増幅器。
- 複数の前記リニアライザに対して供給する前記増幅器の入力電力対出力振幅及び位相の特性の逆特性を表す多項式の係数を格納する複数の逆特性係数記憶部を備えることを特徴とする請求項1から請求項5の何れかに記載の電力増幅器。
- 複数の前記増幅器は、利得が固定の増幅器であることを特徴とする請求項1から請求項6の何れかに記載の電力増幅器。
- 前記リニアライザは、
入力信号の電力を算出する電力計算器と、
前記動作点制御部からの補正量と前記電力計算器の出力を乗算し、非線形補正の強さを求める第1の乗算器と、
前記逆特性係数記憶部からの係数に基づき前記第1の乗算器からの信号に対して振幅補正値を算出する振幅逆特性計算器と、
前記逆特性係数記憶部からの係数に基づき前記第1の乗算器からの信号に対して位相補正値を算出する位相逆特性計算器と、
前記位相特性計算器が出力した位相補正値に対応する複素数としての位相回転信号を記憶する記憶部と、
前記記憶部からの位相回転信号と前記振幅補正値を乗算する第2の乗算器と、
入力信号と前記第2の乗算器からの出力を複素乗算し、前記入力信号の振幅と位相を補正する複素乗算器と
を備えることを特徴とする請求項5から請求項7の何れかに記載に電力増幅器。 - 電力を増幅する複数の増幅器を多段接続し、前記増幅器の非線形補正を行うための複数のリニアライザを多段接続し、より前段の増幅器の歪補正をより後段のリニアライザで行うことをことを特徴とする電力増幅器の非線形歪補正方法。
- 各前記リニアライザの補正量を、各前記増幅器の動作点に合わせることにより、任意のレベルダイヤグラムに対応可能としたことを特徴とする請求項9に記載の電力増幅器の非線形歪補正方法。
- 複数の前記リニアライザに対してそれぞれ複数の動作点制御部から補正量を設定することを特徴とする請求項9又は請求項10に記載の電力増幅器の非線形歪補正方法。
- 複数の前記増幅器の前段にそれぞれ複数の可変減衰器を接続し、
前記可変減衰器が、複数の前記動作点制御部から設定された減衰量に応じて利得を変化させ前記増幅器に出力することを特徴とする請求項11に記載の電力増幅器の非線形歪補正方法。 - 前記リニアライザが、非線形歪の逆特性を振幅特性と位相特性に分け、それぞれの特性を多項式で近似して補正を行なうことを特徴とする請求項9から請求項12の何れかに記載の電力増幅器の非線形歪補正方法。
- 複数の逆特性係数記憶部から、前記増幅器の入力電力対出力振幅及び位相の特性の逆特性を表す多項式の係数を複数の前記リニアライザに対して供給することを特徴とする請求項9から請求項13の何れかに記載の電力増幅器の非線形歪補正方法。
- 複数の前記増幅器は、利得が固定の増幅器であることを特徴とする請求項9から請求項14の何れかに記載の電力増幅器の非線形歪補正方法。
- 多段接続された複数の増幅器と、前記増幅器の非線形補正を行うための多段接続された複数のリニアライザを備え、より前段の増幅器の歪補正をより後段のリニアライザで行う構成とした電力増幅器を備えることを特徴とする無線通信装置。
- 前記電力増幅器の各前記リニアライザの補正量を、各前記増幅器の動作点に合わせることにより、任意のレベルダイヤグラムに対応可能としたことを特徴とする請求項16に記載の無線通信装置。
- 前記電力増幅器が、複数の前記リニアライザに対してそれぞれ補正量を設定する複数の動作点制御部を備えることを特徴とする請求項16又は請求項17に記載の無線通信装置。
- 前記電力増幅器が、複数の前記増幅器の前段にそれぞれ接続された複数の可変減衰器を備え、
前記可変減衰器は、複数の前記動作点制御部から設定された減衰量に応じて利得を変化させ前記増幅器に出力することを特徴とする請求項18に記載の無線通信装置。 - 前記電力増幅器の前記リニアライザは、非線形歪の逆特性を振幅特性と位相特性に分け、それぞれの特性を多項式で近似する構成であることを特徴とする請求項16から請求項19の何れかに記載の無線通信装置。
- 前記電力増幅器が、複数の前記リニアライザに対して供給する前記増幅器の入力電力対出力振幅及び位相の特性の逆特性を表す多項式の係数を格納する複数の逆特性係数記憶部を備えることを特徴とする請求項16から請求項20の何れかに記載の無線通信装置。
- 前記電力増幅器の複数の前記増幅器は、利得が固定の増幅器であることを特徴とする請求項16から請求項21の何れかに記載の無線通信装置。
- 前記電力増幅器の前記リニアライザは、
入力信号の電力を算出する電力計算器と、
前記動作点制御部からの補正量と前記電力計算器の出力を乗算し、非線形補正の強さを求める第1の乗算器と、
前記逆特性係数記憶部からの係数に基づき前記第1の乗算器からの信号に対して振幅補正値を算出する振幅逆特性計算器と、
前記逆特性係数記憶部からの係数に基づき前記第1の乗算器からの信号に対して位相補正値を算出する位相逆特性計算器と、
前記位相特性計算器が出力した位相補正値に対応する複素数としての位相回転信号を記憶する記憶部と、
前記記憶部からの位相回転信号と前記振幅補正値を乗算する第2の乗算器と、
入力信号と前記第2の乗算器からの出力を複素乗算し、前記入力信号の振幅と位相を補正する複素乗算器と
を備えることを特徴とする請求項20から請求項22の何れかに記載の無線通信装置。
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