JP2010041100A - 歪補償装置、無線通信装置、歪補償方法および無線通信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】信号の周波数偏差を十分に補償すること。
【解決手段】ＤＰＤＣ１２０は、非線形歪を有するＲＦ回路１４０によって増幅する可変周波数の信号の周波数偏差を補償する。記憶部１２１は、複数の周波数ごとに制御範囲情報を対応付けて記憶する。検出部１２２は、信号の周波数を検出する。設定部１２３は、記憶部１２１において、検出部１２２によって検出された周波数と対応付けられた制御範囲情報が示す制御範囲を設定する。偏差補償部１２５は、設定部１２３によって設定された制御範囲内で、ＲＦ回路１４０の前段の信号に与える周波数特性を制御する。
【選択図】図１

Description

この発明は、信号の歪補償を行う歪補償装置、無線通信装置、歪補償方法および無線通信方法に関する。

昨今のマイクロ波を使った無線通信装置では、一般的に、消費電力の削減、放熱部の小型化および低コスト化が求められている。その手法の一つとして、送信系の高出力増幅器の高効率化を図るために歪補償型増幅器が用いられている。たとえば、移動体端末と通信を行う無線通信装置は、高出力増幅器によって増幅した信号をアンテナから送信する。

このような無線通信装置においては、アンテナから送信する信号の品質を向上させるために、高出力増幅器において信号に発生する、周波数偏差（周波数の違いによる振幅のばらつき）などの信号歪みを補償する必要がある。このため、製品製造時には、非線形歪を有する非線形歪回路を構成する個々の部品の集中定数や分布定数を微調整し、非線形歪回路における周波数偏差をできる限りフラットにする必要がある。

また、非線形歪回路における周波数偏差は、温度変化などによっても変動するため、集中定数や分布定数の微調整だけでは周波数偏差をフラットにすることができない場合がある。これに対して、自動的に信号歪みを補償するために、高出力増幅器によって増幅された信号の周波数偏差を監視し、高出力増幅器の前段において周波数偏差と逆特性の周波数特性を信号に与えるＤＰＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｒｅ−Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ：デジタルプリディストーション）が用いられている（たとえば、下記特許文献１参照。）。

特開２００３−２９８３６２号公報

しかしながら、上述した従来技術では、高出力増幅器によって増幅される信号の周波数が変化すると、信号に生じる周波数偏差が大きく変化するため、ＤＰＤによって制御可能な周波数特性の範囲を超える周波数偏差が信号に生じることがある。このため、信号に生じた周波数偏差を十分に補償することができないという問題がある。

この問題について具体的に説明する。ＤＰＤにおいては、信号に与える周波数特性をＤＰＤにおける周波数特性の制御範囲のほぼ中央値にしたときに周波数偏差がフラットとなるように、周波数特性の制御範囲を設定する。これにより、信号に与える周波数特性のプラス方向とマイナス方向の可変幅が均等に確保される。

この状態において、信号の周波数が変化すると、信号に生じる周波数偏差が大きく変化するため、周波数偏差をフラットにするために信号に与える周波数特性が、ＤＰＤにおける周波数特性の制御範囲の中央値からずれる。このため、信号に与える周波数特性のプラス方向またはマイナス方向の可変幅が小さくなる。このため、温度の変化方向によっては、ＤＰＤにおける周波数特性の制御範囲を超える周波数偏差が信号に生じる。

これに対して、ＤＰＤにおける周波数特性の制御範囲を広げることが考えられる。しかしながら、周波数特性の制御範囲と周波数特性の制御分解能がトレードオフの関係にあるため、周波数特性の制御範囲を広げると周波数特性の制御分解能が劣化するという問題がある。また、周波数特性の制御分解能を確保しつつ周波数特性の制御範囲を広げるには、高精度の回路を用いる必要があるため、装置のコストが増大するという問題がある。

開示の歪補償装置、無線通信装置、歪補償方法および無線通信方法は、上述した問題点を解消するものであり、信号の周波数偏差を十分に補償することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、この歪補償装置は、非線形歪を有する非線形歪回路によって増幅する可変周波数の信号の周波数偏差を補償する歪補償装置において、複数の周波数ごとに制御範囲情報を対応付けて記憶する記憶手段と、前記信号の周波数を検出する検出手段と、前記記憶手段において、前記検出手段によって検出された周波数と対応付けられた制御範囲情報が示す制御範囲を設定する設定手段と、前記設定手段によって設定された制御範囲内で、前記非線形歪回路の前段の信号に与える周波数特性を制御する偏差補償手段と、を備えることを要件とする。

上記構成によれば、非線形歪回路によって増幅する信号の周波数に応じて、周波数特性の制御範囲を最適な範囲に切り替えることができる。このため、信号の周波数を切り替えても、信号に与える周波数特性のプラス方向またはマイナス方向の可変幅を均等に確保することが可能になる。

開示の歪補償装置、無線通信装置、歪補償方法および無線通信方法によれば、信号の周波数偏差を十分に補償することができるという効果を奏する。

以下に添付図面を参照して、この歪補償装置、無線通信装置、歪補償方法および無線通信方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。この歪補償装置、無線通信装置、歪補償方法および無線通信方法では、非線形歪回路によって増幅する信号の周波数に応じて、周波数特性の制御範囲を最適な範囲に切り替える。これにより、信号の周波数を切り替えても、周波数特性の可変幅を確保し、信号の周波数偏差を十分に補償できる。

（実施の形態）
図１は、実施の形態にかかる無線通信装置の機能的構成を示すブロック図である。図１に示すように、実施の形態にかかる無線通信装置１００は、信号処理部１１０と、ＤＰＤＣ１２０と、アナログ変換部１３０と、ＲＦ回路１４０と、バンドパスフィルタ１５０と、アンテナ１６０と、デジタル変換部１７０と、を備えている。無線通信装置１００は、移動体端末（不図示）との間で無線通信を行う基地局である。

信号処理部１１０は、移動体端末（不図示）へ送信するための信号をＤＰＤＣ１２０へ出力する。ＤＰＤＣ１２０（ＤＰＤ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）は、ＲＦ回路１４０によって増幅する信号の周波数偏差を補償する歪補償装置である。具体的には、ＤＰＤＣ１２０は、信号処理部１１０から出力された信号に周波数特性を与えるイコライザである。

ＤＰＤＣ１２０は、デジタル信号処理により、ＲＦ回路１４０において信号に生じる周波数偏差の逆特性の周波数特性を、ＲＦ回路１４０の前段で信号に与える。ＤＰＤＣ１２０は、周波数特性を与えた信号をアナログ変換部１３０へ出力する。アナログ変換部１３０（ＤＡＣ：Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｎａｌｏｇ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）は、ＤＰＤＣ１２０から出力された信号をアナログ信号に変換してＲＦ回路１４０へ出力する。

ＲＦ回路１４０は、アナログ変換部１３０から出力された信号を処理（増幅など）するＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ：高周波）回路であり、非線形歪を有する非線形歪回路である。このため、ＲＦ回路１４０によって処理された信号には周波数偏差が生じる。ＲＦ回路１４０は、処理した信号をバンドパスフィルタ１５０へ出力する。

バンドパスフィルタ１５０は、ＲＦ回路１４０から出力された信号の所定帯域成分を抽出してアンテナ１６０へ出力する。アンテナ１６０は、バンドパスフィルタ１５０から出力された信号を電波によって移動体端末（不図示）へ送信する。デジタル変換部１７０（ＡＤＣ：Ａｎａｌｏｇ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）は、ＲＦ回路１４０からバンドパスフィルタ１５０へ出力される信号を取得する。デジタル変換部１７０は、取得した信号をデジタル信号に変換してＤＰＤＣ１２０の監視部１２４へ出力する。

つぎに、ＤＰＤＣ１２０の具体的構成を説明する。ＤＰＤＣ１２０は、記憶部１２１と、検出部１２２と、設定部１２３と、監視部１２４と、偏差補償部１２５と、を備えている。記憶部１２１は、複数の周波数ごとに制御範囲情報を対応付けて記憶している。制御範囲情報とは、偏差補償部１２５における周波数特性の制御範囲である。

検出部１２２は、ＲＦ回路１４０によって処理する信号の周波数を検出する。ＲＦ回路１４０によって処理されてアンテナ１６０によって送信される信号は、可変周波数の信号である。検出部１２２は、たとえば、信号処理部１１０から信号周波数の切替信号（不図示）を取得することによって信号の周波数を検出する。また、信号の周波数をＲＦ回路１４０において切り替える場合には、ＲＦ回路１４０から信号周波数の切替信号（不図示）を取得することによって信号の周波数を検出してもよい。

設定部１２３は、記憶部１２１において、検出部１２２によって検出された周波数と対応付けられた制御範囲情報が示す制御範囲を偏差補償部１２５に設定する。監視部１２４は、ＲＦ回路１４０によって処理された信号の周波数偏差を監視する。監視部１２４は、監視した周波数偏差を示す偏差情報を偏差補償部１２５へ出力する。

偏差補償部１２５は、信号処理部１１０から出力された信号、すなわちＲＦ回路１４０の前段の信号に周波数特性を与えるイコライザである。また、偏差補償部１２５は、設定部１２３によって設定された制御範囲内で信号に与える周波数特性を制御することによって、ＲＦ回路１４０の後段の信号の周波数偏差を補償する。

具体的には、偏差補償部１２５は、監視部１２４から出力される偏差情報に基づいて、信号に与える周波数特性を制御する。たとえば、偏差補償部１２５は、監視部１２４から出力される偏差情報が示す周波数偏差が最小となるように、信号に与える周波数特性を制御する。検出部１２２、設定部１２３、監視部１２４および偏差補償部１２５は、たとえばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などのＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）によって実現できる。

図２は、図１に示したＲＦ回路の具体例を示すブロック図である。図２に示すように、ＲＦ回路１４０は、変調回路２１１（ＭＯＤ）と、ミキサ回路２１２と、アンプ２１３と、ミキサ回路２１４と、アンプ２１５と、を備えている。変調回路２１１は、デジタル変換部１７０から出力された信号を変調してミキサ回路２１２へ出力する。

ミキサ回路２１２は、入力されたクロック信号（不図示）を用いて、変調回路２１１から出力された信号の周波数変換を行う。ミキサ回路２１２は、周波数変換を行った信号をアンプ２１３へ出力する。アンプ２１３は、ミキサ回路２１２から出力された信号を増幅してミキサ回路２１４へ出力する。

ミキサ回路２１４は、入力されたクロック信号（不図示）を用いて、アンプ２１３から出力された信号の周波数変換を行う。ミキサ回路２１４は、周波数変換を行った信号をアンプ２１５へ出力する。アンプ２１５は、ミキサ回路２１４から出力された信号を増幅してバンドパスフィルタ１５０へ出力する。

なお、ＲＦ回路１４０の具体的については、図２に示した例に限らず、非線形歪を有する非線形歪回路であればよい。ＲＦ回路１４０は、たとえば、ＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ） ＬＣＲストリップラインによって構成される。

図３は、記憶部に記憶される制御範囲情報を概念的に示す図である。図３に示すように、記憶部１２１（図１参照）は、周波数特性の制御範囲情報として、ＥＱＬ１〜ＥＱＬｎを記憶している。ＥＱＬ１〜ＥＱＬｎにおいて、横軸は周波数を示している。また、ＥＱＬ１〜ＥＱＬｎにおいて、縦軸は振幅を示している。すなわち、ＥＱＬ１〜ＥＱＬｎのそれぞれは、周波数に対する振幅の傾き（周波数特性）を示している。

また、記憶部１２１は、ＥＱＬ１〜ＥＱＬｎに共通の可変幅として±ＸｄＢを記憶している。制御範囲情報が示す制御範囲は、ＥＱＬ１〜ＥＱＬｎが示す基準値（中央値）と、可変幅±ＸｄＢと、によって決まる。たとえば、ＥＱＬ１が示す制御範囲は、ＥＱＬ１が示す基準値を中央値として、上限を基準値＋ＸｄＢ、下限を−ＸｄＢとした範囲である。

図４は、記憶部に記憶される制御範囲情報の具体例を示す図である。ここでは、図３に示した制御範囲情報を具体的に説明する。記憶部１２１（図１参照）は、周波数特性の制御範囲情報として、図４に示すようなテーブル４００を記憶している。ＥＱＬ番号の１〜ｎ（ｎは自然数）は、複数の制御範囲情報を識別するための識別番号である。テーブル４００においては、ＥＱＬ１〜ｎのそれぞれに対して、基準値と可変幅が対応付けられている。ただし、可変幅は、ＥＱＬ１〜ｎのすべてに共通で±２ｄＢである。

たとえば、ＥＱＬ１の制御範囲情報が示す制御範囲は、基準値が−０．３であり、可変幅が±２ｄＢであるため、上限が１．７で下限が−２．３の範囲となる。また、ＥＱＬ４の制御範囲情報が示す制御範囲は、基準値が０であり、可変幅が±２ｄＢであるため、上限が２で下限が−２の範囲となる。なお、制御範囲（上限および下限）は、基準値と可変幅から一意に算出される情報であるため、テーブル４００には含めなくてもよい。

図５は、周波数特性の制御範囲を示す図である。図５に示す制御範囲５１０は、テーブル４００（図４参照）のＥＱＬ４が示す制御範囲である。図５に示すように、制御範囲５１０の中央値は、周波数に対する振幅の傾きが０の周波数特性５１１である。制御範囲５１０の上限は、周波数に対する振幅の傾きが２の周波数特性５１２である。制御範囲５１０の下限は、周波数に対する振幅の傾きが−２の周波数特性５１３である。

偏差補償部１２５は、制御範囲５１０が設定されると、信号に与える周波数特性の初期状態を周波数特性５１１とする。また、偏差補償部１２５は、監視部１２４から出力される偏差情報に基づいて、周波数特性５１２と周波数特性５１３の間において、信号に与える周波数特性を制御する。ここではテーブル４００のＥＱＬ４が示す制御範囲５１０について説明したが、テーブル４００の他のＥＱＬが示す制御範囲についても同様である。

図６は、周波数と制御範囲情報の記憶工程の一例を示すフローチャートである。ここでは、図３〜図５によって説明した制御範囲情報を、複数の周波数と対応付けて記憶する記憶工程について説明する。まず、信号処理部１１０が、信号の周波数を設定する（ステップＳ６０１）。ここでは、信号処理部１１０は、信号の周波数を周波数Ｆ１に設定する。

つぎに、検出部１２２が、ステップＳ６０１によって設定された信号の周波数（周波数Ｆ１）を検出する（ステップＳ６０２）。つぎに、設定部１２３が、偏差補償部１２５に対して、周波数特性の制御範囲の初期設定を行う（ステップＳ６０３）。ここでは、設定部１２３が、テーブル４００（図４参照）のＥＱＬ４（基準値の傾きが０）が示す制御範囲（図５の制御範囲５１０）を初期値として偏差補償部１２５に設定する。

つぎに、偏差補償部１２５が、ステップＳ６０３によって設定された制御範囲内で周波数特性を制御して（ステップＳ６０４）、監視部１２４から出力される偏差情報が示す周波数偏差が最小になるようにする。具体的には、偏差補償部１２５が、ＴＡＰ係数を調整することによって周波数特性を制御する。

つぎに、設定部１２３が、ステップＳ６０４によって制御された周波数特性の、ステップＳ６０３によって設定された制御範囲の基準値（傾き０）からのずれを算出する（ステップＳ６０５）。つぎに、設定部１２３が、テーブル４００の制御範囲情報（ＥＱＬ１〜ＥＱＬｎ）の中から、ステップＳ６０５によって算出されたずれが示す周波数特性が基準値（中央値）となる制御範囲情報（ＥＱＬ６）を選択する（ステップＳ６０６）。

つぎに、記憶部１２１が、ステップＳ６０２によって検出された周波数（Ｆ１）と、ステップＳ６０６によって選択された制御範囲情報と、を対応付けて記憶し（ステップＳ６０７）、ステップＳ６０１によって設定された周波数に対する制御範囲情報の記憶工程を終了する。以上のステップを、ステップＳ６０１によって設定する周波数を変更しながら繰り返すことで、複数の周波数ごとに制御範囲情報を対応付けて記憶することができる。

以上のステップは、無線通信装置１００、またはＤＰＤＣ１２０の製造時に、工場トレーニングとして行っておくとよい。これにより、ＲＦ回路１４０の各部品の集中定数や分布定数などの製造ばらつきに対して最適なテーブル４００を生成することができる。

図７は、図６に示したステップＳ６０３の具体例を示す図である。図７において、グラフ７１０は、ＲＦ回路１４０において信号に生じる周波数偏差を示している。グラフ７１０に示す周波数偏差は、周波数に対する振幅が右肩下がり（周波数が大きいほど振幅が小さい状態）の周波数偏差となっている。グラフ７２０は、偏差補償部１２５に設定された制御範囲７２１と、偏差補償部１２５が信号に与える周波数特性７２２を示している。

図６に示したステップＳ６０３においては、テーブル４００（図４参照）のＥＱＬ４（基準値の傾きが０）が示す制御範囲７２１が設定されている。このとき、偏差補償部１２５によって信号に与えられる周波数特性７２２は、制御範囲７２１の基準値に設定される。グラフ７３０は、監視部１２４によって監視された信号の周波数偏差を示している。ここでは、偏差補償部１２５によって信号に与えられる周波数特性７２２（グラフ７２０参照）は傾き０であるため、グラフ７１０に示した周波数偏差がそのまま残っている。

図８は、図６に示したステップＳ６０４の具体例を示す図である。図８において、図７に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図６に示したステップＳ６０４においては、監視部１２４から出力される偏差情報が示す周波数偏差が最小となるように、信号に与える周波数特性７２２が制御される。

このため、グラフ７２０に示すように、周波数特性７２２は、平坦な周波数特性（傾きが１）を中心として、グラフ７１０に示した周波数偏差に対して逆特性となり、周波数に対する振幅が右肩上がり（周波数が大きいほど振幅が大きい状態）の周波数特性となる。これにより、ＲＦ回路１４０において信号に生じる周波数偏差（グラフ７１０）と周波数特性７２２が打ち消し合う。このため、グラフ７３０に示す周波数偏差は、周波数に対して振幅がほぼ一定な周波数偏差となる。

図９は、図６に示したステップＳ６０６の具体例を示す図である。図９において、図７に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図６に示したステップＳ６０６においては、ステップＳ６０４によって制御された周波数特性７２２（図８のグラフ７２０）が基準値となっている制御範囲情報が選択される。

このとき、偏差補償部１２５によって信号に与えられる周波数特性７２２は、ステップＳ６０６によって選択された制御範囲７２１の基準値に設定される。このため、周波数特性７２２は、図８のグラフ７２０に示した周波数特性７２２とほぼ同じになり、右肩上がりの周波数特性となる。

したがって、この場合も、グラフ７３０に示す周波数偏差は、周波数に対して振幅がほぼ一定な周波数偏差となる。なお、ステップＳ６０６においては、制御範囲情報を選択するだけでもよいので、グラフ７２０に示すように、選択した制御範囲情報にしたがって周波数特性７２２を実際に設定しなくてもよい。

図１０は、図６に示した記憶工程によって記憶された情報の一例である。図１０において、図４に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図６に示した各ステップを、周波数を変更しながら繰り返すことによって、記憶部１２１（図１参照）は、複数の周波数ごとに制御範囲情報を対応付けた情報として、図１０に示すようなテーブル４００を記憶することができる。

ここでは、周波数Ｆ１が、ＥＱＬ６と対応付けて記憶されている。また、周波数Ｆ２が、ＥＱＬ５と対応付けて記憶されている。また、周波数Ｆ３が、ＥＱＬ４と対応付けて記憶されている。また、周波数Ｆ４が、ＥＱＬ２と対応付けて記憶されている。ここでは、周波数Ｆ１〜Ｆ４のみについてテーブル４００に記憶する場合について説明したが、記憶する周波数の数は２以上であればよい。

図１１は、図６に示した記憶工程の後の歪補償動作の一例を示すフローチャートである。図６に示した各ステップの後に、ＲＦ回路１４０によって処理する信号の周波数を切り替える場合の歪補償動作について説明する。まず、信号処理部１１０が、信号の周波数を切り替える（ステップＳ１１０１）。つぎに、検出部１２２が、ステップＳ１１０１によって切り替えられた信号の周波数を検出する（ステップＳ１１０２）。

つぎに、設定部１２３が、記憶部１２１に記憶されたテーブル４００において、ステップＳ１１０２によって検出された周波数と対応付けられた制御範囲情報を記憶部１２１のテーブル４００から読み出す。そして、設定部１２３は、テーブル４００から読み出した制御範囲情報が示す制御範囲を偏差補償部１２５に設定する（ステップＳ１１０３）。

つぎに、偏差補償部１２５が、ステップＳ１１０３によって設定された制御範囲内で、信号に与える周波数特性の制御を開始し（ステップＳ１１０４）、信号の周波数の切替時における一連の動作を終了する。この後、偏差補償部１２５が、歪補償動作（図１２参照）を行う。図１１に示した各ステップは、信号の周波数を切り替えるたびに行う。

図１２は、温度変化に応じた歪補償動作の一例を示す図である。図１２において、図７に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。ここでは、信号の周波数が周波数Ｆ３であり、ステップＳ１１０３（図１１参照）によりＥＱＬ４が示す制御範囲（基準値の傾き０）が偏差補償部１２５に設定された場合について説明する。

符号１２１０のグラフ７１０，７２０，７３０は、常温時における歪補償動作の一例を示している。符号１２１０のグラフ７１０に示すように、常温時においては、ＲＦ回路１４０において信号に発生する周波数偏差はほとんどないとする。

このため、符号１２１０のグラフ７２０に示すように、偏差補償部１２５が信号に与える周波数特性７２２が、制御範囲７２１の基準値（傾き０）に設定される。これにより、符号１２１０のグラフ７３０に示すように、監視部１２４から出力される偏差情報が示す周波数偏差は、周波数に対して振幅がほぼ一定な周波数偏差となる。

符号１２２０のグラフ７１０，７２０，７３０は、低温時における歪補償動作の一例を示している。符号１２２０のグラフ７１０に示すように、低温時においては、ＲＦ回路１４０において信号に発生する周波数偏差は右肩下がりの周波数偏差となっているとする。

このため、符号１２２０のグラフ７２０に示すように、偏差補償部１２５が信号に与える周波数特性７２２が、制御範囲７２１内の右肩上がりの周波数偏差に設定される。これにより、符号１２２０のグラフ７３０に示すように、監視部１２４から出力される偏差情報が示す周波数偏差は、周波数に対して振幅がほぼ一定な周波数偏差となる。

符号１２３０のグラフ７１０，７２０，７３０は、高温時における歪補償動作の一例を示している。符号１２３０のグラフ７１０に示すように、高温時においては、ＲＦ回路１４０において信号に発生する周波数偏差は右肩上がりの周波数偏差となっているとする。

このため、符号１２３０のグラフ７２０に示すように、偏差補償部１２５が信号に与える周波数特性７２２が、制御範囲７２１内の右肩下がりの周波数偏差に設定される。これにより、符号１２３０のグラフ７３０に示すように、監視部１２４から出力される偏差情報が示す周波数偏差は、周波数に対して振幅がほぼ一定な周波数偏差となる。

このように、偏差補償部１２５は、監視部１２４から出力される偏差情報に基づいて信号に与える周波数特性７２２を制御することで、温度が常温から低温や高温に変化しても信号の周波数偏差を補償することができる。ここでは、常温時、低温時、高温時の３つのパターンについて説明したが、偏差補償部１２５は、監視部１２４から出力される偏差情報を常に監視し、温度変化に対して連続的に周波数特性７２２を制御してもよい。

図１３は、周波数切替に応じた歪補償動作の一例を示す図である。図１３において、図７に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。ここでは、常温時に、ＲＦ回路１４０によって処理する信号の周波数が、信号処理部１１０によって周波数Ｆ１，Ｆ２，Ｆ４と切り替えられる場合について説明する。

符号１３１０のグラフ７１０，７２０，７３０は、信号の周波数が周波数Ｆ１に切り替わった場合における歪補償動作の一例を示している。符号１３１０のグラフ７１０に示すように、信号の周波数が周波数Ｆ１の場合においては、ＲＦ回路１４０において信号に発生する周波数偏差が急な右肩下がりの周波数偏差となっている。

このため、符号１３１０のグラフ７２０に示すように、急な右肩上がりの周波数特性７２２を基準値とする制御範囲７２１（ＥＱＬ６）が偏差補償部１２５に設定される。これにより、周波数特性７２２が制御範囲７２１の基準値となっているときに、符号１３１０のグラフ７３０に示すように、監視部１２４から出力される偏差情報が示す周波数偏差が、周波数に対して振幅がほぼ一定な周波数偏差となる。

符号１３２０のグラフ７１０，７２０，７３０は、信号の周波数が周波数Ｆ２に切り替わった場合における歪補償動作の一例を示している。符号１３２０のグラフ７１０に示すように、信号の周波数が周波数Ｆ２の場合においては、ＲＦ回路１４０において信号に発生する周波数偏差が緩やかな右肩下がりの周波数偏差となっている。

このため、符号１３２０のグラフ７２０に示すように、緩やかな右肩上がりの周波数特性７２２を基準値とする制御範囲７２１（ＥＱＬ５）が偏差補償部１２５に設定される。これにより、周波数特性７２２が制御範囲７２１の基準値となっているときに、符号１３２０のグラフ７３０に示すように、監視部１２４から出力される偏差情報が示す周波数偏差が、周波数に対して振幅がほぼ一定な周波数偏差となる。

符号１３３０のグラフ７１０，７２０，７３０は、信号の周波数が周波数Ｆ４に切り替わった場合における歪補償動作の一例を示している。符号１３３０のグラフ７１０に示すように、信号の周波数が周波数Ｆ４の場合においては、ＲＦ回路１４０において信号に発生する周波数偏差が急な右肩上がりの周波数偏差となっている。

このため、符号１３３０のグラフ７２０に示すように、急な右肩下がりの周波数特性７２２を基準値とする制御範囲７２１（ＥＱＬ２）が偏差補償部１２５に設定される。これにより、周波数特性７２２が制御範囲７２１の基準値となっているときに、符号１３３０のグラフ７３０に示すように、監視部１２４から出力される偏差情報が示す周波数偏差が、周波数に対して振幅がほぼ一定な周波数偏差となる。

これにより、ＲＦ回路１４０によって処理する信号の周波数が周波数Ｆ１，Ｆ２，Ｆ４と切り替わっても、常に、周波数特性７２２が制御範囲７２１の基準値となっているときの周波数偏差を小さくすることができる。したがって、信号に与える周波数特性７２２のプラス方向とマイナス方向の可変幅が均等に確保されるため、温度が常温から高温や低温に変化しても、周波数特性７２２を制御して信号の周波数偏差を補償することができる。

このように、実施の形態にかかる無線通信装置１００（またはＤＰＤＣ１２０）によれば、非線形歪回路（ＲＦ回路１４０）によって増幅する信号の周波数に応じて、周波数特性の制御範囲を最適な範囲に切り替えることができるため、信号の周波数を切り替えても、信号に与える周波数特性のプラス方向またはマイナス方向の可変幅を均等に確保することが可能になる。このため、信号の周波数偏差を十分に補償することができる。

また、周波数特性の制御範囲を広げなくても信号の周波数偏差を十分に補償することができるため、周波数特性の制御範囲を広げる場合と比べて、周波数特性の制御分解能を向上させることができる。このため、周波数偏差の制御精度を向上させ、信号の品質を向上させることができる。または、周波数特性の制御範囲と制御分解能を確保するために高精度の回路を用いる場合と比べて、装置のコストを低減することができる。

また、通常、信号を送信しながら信号周波数を切り替えることはなく、信号周波数を切り替えるときは信号の送信を停止する。このため、信号周波数の切替時に周波数特性の制御範囲を切り替えることで、送信する信号に影響を与えることなく周波数特性の制御範囲を切り替えることができる。このため、信号を劣化させることなく、信号の周波数偏差を十分に補償することができる。

また、信号の周波数偏差を十分に補償することができるため、製品製造時における、個々の部品の集中定数や分布定数の微調整を簡略化することができる。この微調整は通常は手作業であるため、この微調整を簡略化することで製造コストを大幅に低減できる。

以上説明したように、開示の歪補償装置、無線通信装置、歪補償方法および無線通信方法によれば、信号の周波数偏差を十分に補償することができる。なお、上述した実施の形態においては、無線通信装置１００が無線通信の基地局である場合について説明したが、無線通信装置１００が携帯電話などの移動体端末であってもよい。

また、上述したＤＰＤＣ１２０（歪補償装置）は、無線通信装置１００に限らず、非線形歪を有する非線形歪回路によって可変周波数の信号を増幅する装置全般に適用することができる。

実施の形態にかかる無線通信装置の機能的構成を示すブロック図である。 図１に示したＲＦ回路の具体例を示すブロック図である。 記憶部に記憶される制御範囲情報を概念的に示す図である。 記憶部に記憶される制御範囲情報の具体例を示す図である。 周波数特性の制御範囲を示す図である。 周波数と制御範囲情報の記憶工程の一例を示すフローチャートである。 図６に示したステップＳ６０３の具体例を示す図である。 図６に示したステップＳ６０４の具体例を示す図である。 図６に示したステップＳ６０６の具体例を示す図である。 図６に示した記憶工程によって記憶された情報の一例である。 図６に示した記憶工程の後の歪補償動作の一例を示すフローチャートである。 温度変化に応じた歪補償動作の一例を示す図である。 周波数切替に応じた歪補償動作の一例を示す図である。

符号の説明

１００ 無線通信装置
１３０ アナログ変換部
１５０ バンドパスフィルタ
１６０ アンテナ
１７０ デジタル変換部
２１１ 変調回路
２１２，２１４ ミキサ回路
２１３，２１５ アンプ
４００ テーブル
５１０，７２１ 制御範囲
５１１〜５１３，７２２ 周波数特性
７１０，７２０，７３０ グラフ

Claims (6)

1. 非線形歪を有する非線形歪回路によって増幅する可変周波数の信号の周波数偏差を補償する歪補償装置において、
   複数の周波数ごとに制御範囲情報を対応付けて記憶する記憶手段と、
   前記信号の周波数を検出する検出手段と、
   前記記憶手段において、前記検出手段によって検出された周波数と対応付けられた制御範囲情報が示す制御範囲を設定する設定手段と、
   前記設定手段によって設定された制御範囲内で、前記非線形歪回路の前段の信号に与える周波数特性を制御する偏差補償手段と、
   を備えることを特徴とする歪補償装置。
2. 前記記憶手段は、前記複数の周波数ごとに、前記偏差補償手段によって制御された周波数特性が中央値となる制御範囲を対応付けて記憶することを特徴とする請求項１に記載の歪補償装置。
3. 前記非線形歪回路によって増幅された信号の周波数偏差を監視する監視手段を備え、
   前記偏差補償手段は、前記監視手段によって監視された周波数偏差に基づいて前記周波数特性を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の歪補償装置。
4. 送信するための信号を出力する信号処理手段と、
   前記信号処理手段によって出力された信号を増幅する非線形歪回路と、
   前記非線形歪回路によって増幅する可変周波数の信号の周波数偏差を補償する請求項１〜３のいずれか一つに記載の歪補償装置と、
   前記歪補償装置によって周波数偏差を補償された信号を無線で送信する送信手段と、
   を備えることを特徴とする無線通信装置。
5. 非線形歪を有する非線形歪回路によって増幅する可変周波数の信号の周波数偏差を補償する歪補償方法において、
   複数の周波数ごとに制御範囲情報を対応付けて記憶する記憶工程と、
   前記信号の周波数を検出する検出工程と、
   前記記憶工程において、前記検出工程によって検出された周波数と対応付けられた制御範囲情報が示す制御範囲を設定する設定工程と、
   前記設定工程によって設定された制御範囲内で、前記非線形歪回路の前段の信号に与える周波数特性を制御する偏差補償工程と、
   を含むことを特徴とする歪補償方法。
6. 送信するための信号を出力する信号処理工程と、
   前記信号処理工程によって出力された信号を増幅する非線形歪工程と、
   前記非線形歪工程によって増幅する可変周波数の信号の周波数偏差を補償する請求項５に記載の歪補償方法と、
   前記歪補償方法によって周波数偏差を補償された信号を無線で送信する送信工程と、
   を含むことを特徴とする無線通信方法。

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