JP2010232866A

JP2010232866A - 歪み補償システム

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Publication number: JP2010232866A
Application number: JP2009077056A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Horiguchi; 健一堀口; Naoko Matsunaga; 直子松永; Ryoji Hayashi; 亮司林
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2009-03-26
Filing date: 2009-03-26
Publication date: 2010-10-14
Anticipated expiration: 2029-03-26
Also published as: JP5383274B2

Abstract

【課題】フィードバック回路を持たない送信機において、高出力増幅器の非線形特性を測定し、高精度な歪み補償動作を実現することができる歪み補償システムを得る。
【解決手段】入力信号である高周波信号を増幅して送信アンテナ６へ出力する高出力増幅器５と、高出力増幅器５の前段に接続され、高出力増幅器５で発生する非線形歪みを補償する歪み補償回路２と、送信アンテナ６から放射した電波を受信する受信アンテナ１１と、受信アンテナ１１からの受信信号と前記入力信号を比較し両者が一致するように歪み補償回路２の設定パラメータを修正する比較器１０とを備える。
【選択図】図１

Description

この発明は、受信アンテナからの受信信号と歪み補償回路に入力する入力信号を比較し両者が一致するように歪み補償回路の設定パラメータを制御する歪み補償システムに関するものである。

衛星通信、地上マイクロ波通信、移動体通信では、高周波信号を高い効率で線形に増幅することが望まれている。しかしながら、一般に高出力増幅器では効率を高くすることと線形性を高くすることは両立しない。このため、線形性が強く要求される通信システムでは高出力増幅器の高効率化と線形化の両立のために歪み補償方式が用いられてきた。

数ある歪み補償方式の中で、比較的高い効率が達成できる方式としてデジタルプレディストーション方式がある。このデジタルプレディストーション方式は、入力信号にあらかじめ高出力増幅器で発生する非線形歪みとは逆の特性をデジタル信号処理により与えることで、歪み補償回路と高出力増幅器を組み合わせたときの全体的な結果を、線形化する方式である。

従来のデジタルプレディストーション方式を採用した送信機について図８を参照しながら説明する。図８は、従来の送信機の構成を示す図である（例えば、非特許文献１参照）。

図８において、従来の送信機は、入力端子１と、歪み補償回路（ＰＤ）２と、デジタルアナログ変換回路（ＤＡＣ）３と、ベースバンド信号を高周波信号に変換する周波数変換器（ＵＰＣＯＮＶ）４と、高出力増幅器（ＨＰＡ）５と、送信アンテナ（ＡＮＴ）６と、減衰器７と、高周波信号をベースバンド信号に変換する周波数変換器（ＤＯＷＮＣＯＮＶ）８と、アナログデジタル変換回路（ＡＤＣ）９と、比較器１０とが設けられている。

従来の送信機において、入力端子１からの入力信号は、歪み補償回路２において高出力増幅器５で発生する非線形歪みを打ち消すようなプレディストーション信号へと変換される。この歪み補償回路２で生成されたプレディストーション信号は、デジタルアナログ変換回路３によりアナログ信号へと変換され、周波数変換器４によって高周波数へと変換される。その後、信号は高出力増幅器５で増幅され、送信アンテナ６を経由して空間へと放射される。

高出力増幅器５の出力信号の一部は、減衰器７を経て周波数変換器８によってベースバンド信号へと変換され、その後、アナログデジタル信号変換回路９によりデジタル信号へと変換される。その後、比較器１０で入力信号とアナログデジタル信号変換回路９の出力信号の比較を行い、両者が一致するように、歪み補償回路２の設定パラメータの修正を行う。この様に、従来のプレディストーション方式を採用した送信機では、歪み補償回路２の設定パラメータを算出するためのフィードバック回路を有することで、高精度な歪み補償動作を実現する。

Y.Nagata,"Linear Amplification Technique for Digital Mobile Communications," Proc. of IEEE Vehicular Technology Conf., pp159-164, 1989 Y.Qian, T.Itoh,"Progress in Active Integrated Antennas and Their Applications," IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, vol.46, no.11, pp.1891-1900, Nov.1998

しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。従来のデジタルプレディストーション方式を採用した送信機では、アナログ回路の非線形特性を測定するために、フィードバック用の受信回路が必要となり、回路が大型化するという課題があった。

また、小型化および低損失化のために高出力増幅器を構成する整合回路の一部がアンテナと一体化されたアクティブ集積化アンテナ（例えば、非特許文献２参照）では、高出力増幅器の出力インピーダンスが特定のインピーダンス、例えば５０オーム系に変換されていないために、５０オーム系で設計されたフィードバック用の受信回路を接続することができないという課題があった。

本発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであり、フィードバック回路を持たない送信機において、高出力増幅器の非線形特性を測定し、高精度な歪み補償動作を実現することができる歪み補償システムを得ることを目的とする。

本発明に係る歪み補償システムは、入力信号である高周波信号を増幅して送信アンテナへ出力する高出力増幅器と、前記高出力増幅器の前段に接続され、前記高出力増幅器で発生する非線形歪みを補償する歪み補償回路と、前記送信アンテナから放射した電波を受信する受信アンテナと、前記受信アンテナからの受信信号と前記入力信号を比較し両者が一致するように前記歪み補償回路の設定パラメータを修正する比較器とを備えるものである。

本発明に係る歪み補償システムによれば、フィードバック回路を持たない送信機において、高出力増幅器の非線形特性を測定し、高精度な歪み補償動作を実現することができる。

この発明の実施の形態１に係る歪み補償システムの構成を示す図である。この発明の実施の形態２に係る歪み補償システムの構成を示す図である。この発明の実施の形態２に係る歪み補償システムの可変減衰器の利得と電力レベルの関係を示す図である。この発明の実施の形態３に係る歪み補償システムの構成を示す図である。この発明の実施の形態４に係る歪み補償システムの構成を示す図である。この発明の実施の形態５に係る歪み補償システムの構成を示す図である。この発明の実施の形態５に係る歪み補償システムのマルチポート増幅器の構成を示す図である。従来の送信機の構成を示す図である。

以下、本発明の歪み補償システムの好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。

実施の形態１．
この発明の実施の形態１に係る歪み補償システムについて図１を参照しながら説明する。図１は、この発明の実施の形態１に係る歪み補償システムの構成を示す図である。なお、以降では、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。

図１において、この発明の実施の形態１に係る歪み補償システムは、入力端子１と、歪み補償回路（ＰＤ）２と、デジタルアナログ変換回路（ＤＡＣ）３と、ベースバンド信号を高周波信号に変換する周波数変換器（ＵＰＣＯＮＶ）４と、高出力増幅器（ＨＰＡ）５と、送信アンテナ（ＡＮＴ）６と、受信アンテナ（ＡＮＴ）１１と、低雑音増幅器（ＬＮＡ）１２と、高周波信号をベースバンド信号に変換する周波数変換器（ＤＯＷＮＣＯＮＶ）８と、アナログデジタル変換回路（ＡＤＣ）９と、比較器１０とが設けられている。

簡易送信機は、入力端子１、歪み補償回路２、デジタルアナログ変換回路３、周波数変換器４、高出力増幅器５、及び送信アンテナ６から構成される。また、工場出荷時などに簡易送信機の歪み補償回路２の設定パラメータの修正を行う調整システムは、受信アンテナ１１、低雑音増幅器１２、周波数変換器８、アナログデジタル変換回路９、及び比較器１０から構成される。なお、工場出荷時などの調整は、デジタル機器の代わりに、アナログ機器で行う場合もある。

なお、高性能送信機は、上記の調整システムを備えることができる。すなわち、入力端子１、歪み補償回路２、デジタルアナログ変換回路３、周波数変換器４、高出力増幅器５、及び送信アンテナ６、並びに受信アンテナ１１、低雑音増幅器１２、周波数変換器８、アナログデジタル変換回路９、及び比較器１０から構成される。

つぎに、この実施の形態１に係る歪み補償システムの動作について図面を参照しながら説明する。

入力端子１からの入力信号は、歪み補償回路２において高出力増幅器５で発生する非線形歪みを打ち消すようなプレディストーション信号へと変換される。この歪み補償回路２で生成されたプレディストーション信号は、デジタルアナログ変換回路３によりアナログ信号へと変換され、周波数変換器４によって高周波数へと変換される。その後、信号は高出力増幅器５で増幅され、送信アンテナ６を経由して空間へと放射される。

空間へ放射された送信信号は受信アンテナ１１により受信され、低雑音増幅器１２で増幅された後、周波数変換器８によってベースバンド信号へと変換され、その後、アナログデジタル変換回路９によりデジタル信号へと変換される。その後、比較器１０で入力信号とアナログデジタル変換回路９の出力信号の比較を行い、両者が一致するように歪み補償回路２の設定パラメータの修正を行う。

本実施の形態１では、送信機（簡易送信機）内部にフィードバック回路を持たないにもかかわらず、受信アンテナ１１を用いて空間を介したフィードバックループを構築することで、高精度な歪み補償動作を実現することが可能となる。

なお、受信アンテナ１１を含んだフィードバックループは必ずしも通信用の受信回路を使用する必要はなく、送信機（高性能送信機）自身の状態を監視するためのモニタアンテナを含んだフィードバックループを使用しても良い。

実施の形態２．
この発明の実施の形態２に係る歪み補償システムについて図２及び図３を参照しながら説明する。図２は、この発明の実施の形態２に係る歪み補償システムの構成を示す図である。

図２において、この発明の実施の形態２に係る歪み補償システムは、入力端子１と、歪み補償回路（ＰＤ）２と、デジタルアナログ変換回路（ＤＡＣ）３と、ベースバンド信号を高周波信号に変換する周波数変換器（ＵＰＣＯＮＶ）４と、可変減衰器（Ｖ−ＡＴＴ）１３と、高出力増幅器（ＨＰＡ）５と、送信アンテナ（ＡＮＴ）６と、受信アンテナ（ＡＮＴ）１１と、低雑音増幅器（ＬＮＡ）１２と、電力検出器１４と、電力検出器１５と、比較器１６と、アナログデジタル変換回路（ＡＤＣ）９とが設けられている。

簡易送信機は、入力端子１、歪み補償回路２、デジタルアナログ変換回路３、周波数変換器４、可変減衰器１３、高出力増幅器５、及び送信アンテナ６から構成される。また、工場出荷時などに簡易送信機の歪み補償回路２の設定パラメータの修正を行う調整システムは、受信アンテナ１１、低雑音増幅器１２、電力検出器１４、電力検出器１５、比較器１６、及びアナログデジタル変換回路９から構成される。なお、工場出荷時などの調整は、デジタル機器の代わりに、アナログ機器で行う場合もある。

なお、高性能送信機は、上記の調整システムを備えることができる。すなわち、入力端子１、歪み補償回路２、デジタルアナログ変換回路３、周波数変換器４、可変減衰器１３、高出力増幅器５、及び送信アンテナ６、並びに受信アンテナ１１、低雑音増幅器１２、電力検出器１４、電力検出器１５、比較器１６、及びアナログデジタル変換回路９から構成される。

つぎに、この実施の形態２に係る歪み補償システムの動作について図面を参照しながら説明する。図３は、この発明の実施の形態２に係る歪み補償システムの可変減衰器の利得と電力レベルの関係を示す図である。

入力信号は歪み補償回路２において高出力増幅器５で発生する非線形歪みを打ち消すようなプレディストーション信号へと変換される。この歪み補償回路２で生成されたプレディストーション信号は、デジタルアナログ変換回路３によりアナログ信号へと変換され、周波数変換器４によって高周波数へと変換される。その後、信号は高出力増幅器５で増幅され、送信アンテナ６を経由して空間へと放射される。

空間へ放射された送信信号は受信アンテナ１１により受信され、低雑音増幅器１２で増幅された後、電力検出器１５により受信信号の電力レベルが検出される。一方、高出力増幅器５に入力する送信信号の電力レベルは電力検出器１４により検出され、送信信号と受信信号のレベル差が高出力増幅器５の入力端からアンテナ伝播を含む低雑音増幅器１２の出力端までのループ利得として計測される（図３参照）。

ここでは、可変減衰器１３を用いて高出力増幅器５に入力する送信電力レベルを変化させながら同様の測定を繰り返す。一般に、高出力増幅器５では送信電力レベルが上昇するにつれて飽和による非線形特性が大きく発生するため、送信電力レベルが上昇するとループ利得の低下が観測される。このため、歪み補償回路２の設定パラメータを送信電力レベルに因らずループ利得が一定となるように設定することで、高出力増幅器５における振幅による非線形歪みを補償することできる。

即ち、本実施の形態２では、送信機（簡易送信機）内部にフィードバック回路を持たないにもかかわらず、高出力増幅器５に入力する送信電力レベルと、受信電力レベルのレベル差により定義されるループ利得を一定に保つように歪み補償回路２を制御することで高精度な歪み補償動作を実現することが可能となる。

実施の形態３．
この発明の実施の形態３に係る歪み補償システムについて図４を参照しながら説明する。図４は、この発明の実施の形態３に係る歪み補償システムの構成を示す図である。

図４において、この発明の実施の形態３に係る歪み補償システムは、入力端子１と、歪み補償回路（ＰＤ）２と、デジタルアナログ変換回路（ＤＡＣ）３と、ベースバンド信号を高周波信号に変換する周波数変換器（ＵＰＣＯＮＶ）４と、入力分配回路２０と、可変移相器２１〜２４と、高出力増幅器２５〜２８と、送信アンテナ２９〜３２と、受信アンテナ（ＡＮＴ）１１と、低雑音増幅器（ＬＮＡ）１２と、高周波信号をベースバンド信号に変換する周波数変換器（ＤＯＷＮＣＯＮＶ）８と、アナログデジタル変換回路（ＡＤＣ）９と、比較器１０とが設けられている。

簡易送信機は、入力端子１、歪み補償回路２、デジタルアナログ変換回路３、周波数変換器４、入力分配回路２０、可変移相器２１〜２４、高出力増幅器２５〜２８、及び送信アンテナ２９〜３２から構成される。また、工場出荷時などに簡易送信機の歪み補償回路２の設定パラメータの修正を行う調整システムは、受信アンテナ１１、低雑音増幅器１２、周波数変換器８、アナログデジタル変換回路９、及び比較器１０から構成される。なお、工場出荷時などの調整は、デジタル機器の代わりに、アナログ機器で行う場合もある。

なお、高性能送信機は、上記の調整システムを備えることができる。すなわち、入力端子１、歪み補償回路２、デジタルアナログ変換回路３、周波数変換器４、入力分配回路２０、可変移相器２１〜２４、高出力増幅器２５〜２８、及び送信アンテナ２９〜３２、並びに受信アンテナ１１、低雑音増幅器１２、周波数変換器８、アナログデジタル変換回路９、及び比較器１０から構成される。

つぎに、この実施の形態３に係る歪み補償システムの動作について図面を参照しながら説明する。

入力信号は歪み補償回路２において高出力増幅器２５〜２８で発生する非線形歪みを打ち消すようなプレディストーション信号へと変換される。この歪み補償回路２で生成されたプレディストーション信号は、デジタルアナログ変換回路３によりアナログ信号へと変換され、周波数変換器４によって高周波数へと変換される。その後、信号は入力分配回路２０によりアンテナブランチ毎に分配され、アンテナブランチ毎に高出力増幅器２５〜２８で増幅され、送信アンテナ２９〜３２から空間へ同時に放射される。

空間へ同時に放射された送信信号は受信アンテナ１１により受信され、低雑音増幅器１２で増幅された後、周波数変換器８によってベースバンド信号へと変換され、その後アナログデジタル変換回路９によりデジタル信号へと変換される。その後、比較器１０で入力信号とアナログデジタル変換回路９の出力信号の比較を行い、両者が一致するように歪み補償回路２の設定パラメータの修正を行う。

本実施の形態３では、送信機（簡易送信機）内部にフィードバック回路を持たないにもかかわらず、複数の送信アンテナ２９〜３２と受信アンテナ１１からなるフィードバックループを構築することで高精度な歪み補償動作を実現することが可能となる。

なお、受信アンテナ１１を含んだフィードバックループは必ずしも通信用の受信回路を使用する必要はなく、送信機（高性能送信機）自身の状態を監視するためのモニタアンテナを含んだフィードバックループを使用しても良い。また、本実施の形態３で述べた歪み補償回路２の設定パラメータの決定作業は、各アンテナブランチ間の通過利得および位相のキャリブレーションを行う際に同時に行っても良い。

実施の形態４．
この発明の実施の形態４に係る歪み補償システムについて図５を参照しながら説明する。図５は、この発明の実施の形態４に係る歪み補償システムの構成を示す図である。

図５において、この発明の実施の形態４に係る歪み補償システムは、入力端子１と、歪み補償回路（ＰＤ）２と、デジタルアナログ変換回路（ＤＡＣ）３と、ベースバンド信号を高周波信号に変換する周波数変換器（ＵＰＣＯＮＶ）４と、入力分配回路２０と、可変移相器２１〜２４と、高出力増幅器２５〜２８と、送信アンテナ２９〜３２と、受信アンテナ（ＡＮＴ）１１と、低雑音増幅器（ＬＮＡ）１２と、高周波信号をベースバンド信号に変換する周波数変換器（ＤＯＷＮＣＯＮＶ）８と、アナログデジタル変換回路（ＡＤＣ）９と、比較器１０と、メモリ４０と、平均化回路４１とが設けられている。

簡易送信機は、入力端子１、歪み補償回路２、デジタルアナログ変換回路３、周波数変換器４、入力分配回路２０、可変移相器２１〜２４、高出力増幅器２５〜２８、及び送信アンテナ２９〜３２から構成される。また、工場出荷時などに簡易送信機の歪み補償回路２の設定パラメータの修正を行う調整システムは、受信アンテナ１１、低雑音増幅器１２、周波数変換器８、アナログデジタル変換回路９、比較器１０、メモリ４０、及び平均化回路４１から構成される。なお、工場出荷時などの調整は、デジタル機器の代わりに、アナログ機器で行う場合もある。

なお、高性能送信機は、上記の調整システムを備えることができる。すなわち、入力端子１、歪み補償回路２、デジタルアナログ変換回路３、周波数変換器４、入力分配回路２０、可変移相器２１〜２４、高出力増幅器２５〜２８、及び送信アンテナ２９〜３２、並びに受信アンテナ１１、低雑音増幅器１２、周波数変換器８、アナログデジタル変換回路９、比較器１０、メモリ４０、及び平均化回路４１から構成される。

つぎに、この実施の形態４に係る歪み補償システムの動作について図面を参照しながら説明する。

本実施の形態４では、通常の信号送信モードと較正モード（キャリブレーション（calibration）モード）の２つの運用モードを有する。

通常の信号送信モードの場合、入力信号は歪み補償回路２において高出力増幅器２５〜２８で発生する非線形歪みを打ち消すようなプレディストーション信号へと変換される。この歪み補償回路２で生成されたプレディストーション信号は、デジタルアナログ変換回路３によりアナログ信号へと変換され、周波数変換器４によって高周波数へと変換される。その後、信号は入力分配回路２０によりアンテナブランチ毎に分配され、アンテナブランチ毎に高出力増幅器２５〜２８で増幅され、送信アンテナ２９〜３２から同時に空間へ放射される。

一方、較正モードの場合、複数あるアンテナブランチの中から順番に１つずつ選んだアンテナブランチから信号が放射され、残りのブランチからの信号の放射を停止する。空間へ放射された送信信号は順次受信アンテナ１１により受信され、低雑音増幅器１２で増幅された後、周波数変換器８によってベースバンド信号へと変換され、その後アナログデジタル変換回路９によりデジタル信号へと変換される。

ここで、受信アンテナ１１は信号を放射する送信アンテナ２９〜３２の正面に測定毎に移動する。その後、比較器１０で入力信号とアナログデジタル変換回路９の出力信号の比較を行い、両者が一致するような歪み補償回路２の設定パラメータの算出を各アンテナブランチ毎に行い、算出されたアンテナブランチ毎の設定パラメータをメモリ４０に記憶する。アンテナブランチ全ての設定パラメータ算出を終えると、平均化回路４１においてメモリ４０に保存されたアンテナブランチ毎の設定パラメータの平均化処理を行い、１組の設定パラメータへと集約し、１組に集約された設定パラメータを上記の信号送信モードで使用する。

本実施の形態４では、送信機（簡易送信機）内部にフィードバック回路を持たないにもかかわらず、受信アンテナ１１を用いて空間を介したフィードバックループを構築することで、アナログ回路の温度特性、経年変化、ばらつきに因らず、常に高精度な歪み補償動作を実現することが可能となる。

また、本実施の形態４では、複数のアンテナブランチ毎に歪み補償回路２の設定パラメータを求め、その結果を平均化しているため、アンテナブランチ毎の特性のばらつきを抑圧することが可能となる。

なお、受信アンテナ１１を含んだフィードバックループは必ずしも通信用の受信回路を使用する必要はなく、送信機（高性能送信機）自身の状態を監視するためのモニタアンテナを含んだフィードバックループを使用しても良い。また、本実施の形態４で述べた歪み補償回路２の設定パラメータの決定作業は、各アンテナブランチ間の通過利得および位相のキャリブレーションを行う際に同時に行っても良い。

実施の形態５．
この発明の実施の形態５に係る歪み補償システムについて図６及び図７を参照しながら説明する。図６は、この発明の実施の形態５に係る歪み補償システムの構成を示す図である。また、図７は、この発明の実施の形態５に係る歪み補償システムのマルチポート増幅器の構成を示す図である。

図６において、この発明の実施の形態５に係る歪み補償システムは、入力端子１と、歪み補償回路（ＰＤ）２と、デジタルアナログ変換回路（ＤＡＣ）３と、ベースバンド信号を高周波信号に変換する周波数変換器（ＵＰＣＯＮＶ）４と、入力分配回路２０と、可変移相器２１〜２４と、マルチポート増幅器５０と、送信アンテナ２９〜３２と、受信アンテナ（ＡＮＴ）１１と、低雑音増幅器（ＬＮＡ）１２と、高周波信号をベースバンド信号に変換する周波数変換器（ＤＯＷＮＣＯＮＶ）８と、アナログデジタル変換回路（ＡＤＣ）９と、比較器１０とが設けられている。

図７において、４ポート構成のマルチポート増幅器５０は、９０度ハイブリッド５１〜５４と、高出力増幅器２５〜２８と、９０度ハイブリッド５５〜５８とが設けられている。

簡易送信機は、入力端子１、歪み補償回路２、デジタルアナログ変換回路３、周波数変換器４、入力分配回路２０、可変移相器２１〜２４、マルチポート増幅器５０、及び送信アンテナ２９〜３２から構成される。また、工場出荷時などに簡易送信機の歪み補償回路２の設定パラメータの修正を行う調整システムは、受信アンテナ１１、低雑音増幅器１２、周波数変換器８、アナログデジタル変換回路９、及び比較器１０から構成される。なお、工場出荷時などの調整は、デジタル機器の代わりに、アナログ機器で行う場合もある。

なお、高性能送信機は、上記の調整システムを備えることができる。すなわち、入力端子１、歪み補償回路２、デジタルアナログ変換回路３、周波数変換器４、入力分配回路２０、可変移相器２１〜２４、マルチポート増幅器５０、及び送信アンテナ２９〜３２、並びに受信アンテナ１１、低雑音増幅器１２、周波数変換器８、アナログデジタル変換回路９、及び比較器１０から構成される。

つぎに、この実施の形態５に係る歪み補償システムの動作について図面を参照しながら説明する。

入力信号は歪み補償回路２においてマルチポート増幅器５０で発生する非線形歪みを打ち消すようなプレディストーション信号へと変換される。この歪み補償回路２で生成されたプレディストーション信号は、デジタルアナログ変換回路３によりアナログ信号へと変換され、周波数変換器４によって高周波数へと変換される。その後、信号は入力分配回路２０によりアンテナブランチ毎に分配され、アンテナブランチ毎にマルチポート増幅器５０で増幅される。

ここで、４ポートのマルチポート増幅器５０に入力した信号Ａ１〜Ａ４は、それぞれの信号に対して９０度ハイブリッド５１〜５４により位相が変えられながら４つの増幅器２５〜２８に等電力に分割されながら分配され、４つの増幅器２５〜２８からの出力信号が９０度ハイブリッド５５〜５８により位相が変えられながら合成されて信号Ｂ１〜Ｂ４が出力され、送信アンテナ２９〜３２を経由して空間へと放射される。

空間へ放射された送信信号は受信アンテナ１１により受信され、低雑音増幅器１２で増幅された後、周波数変換器８によってベースバンド信号へと変換され、その後アナログデジタル変換回路９によりデジタル信号へと変換される。その後、比較器１０で入力信号とのアナログデジタル変換回路９の出力信号の比較を行い、両者が一致するように歪み補償回路２の設定パラメータの修正を行う。

本実施の形態５では、送信機（簡易送信機）内部にフィードバック回路を持たないにもかかわらず、複数の送信アンテナ２９〜３２と受信アンテナ１１からなるフィードバックループを構築することで高精度な歪み補償動作を実現することが可能となる。

なお、受信アンテナ１１を含んだフィードバックループは必ずしも通信用の受信回路を使用する必要はなく、送信機（高性能送信機）自身の状態を監視するためのモニタアンテナを含んだフィードバックループを使用しても良い。また、本実施の形態５で述べた歪み補償回路２の設定パラメータの決定作業は、各アンテナブランチ間の通過利得および位相のキャリブレーションを行う際に同時に行っても良い。

１入力端子、２歪み補償回路、３デジタルアナログ変換回路、４周波数変換器、５高出力増幅器、６送信アンテナ、８周波数変換器、９アナログデジタル変換回路、１０比較器、１１受信アンテナ、１２低雑音増幅器、１３可変減衰器、１４電力検出器、１５電力検出器、１６比較器、２０入力分配回路、２１−２４可変移相器、２５−２８高出力増幅器、２９−３２送信アンテナ、４０メモリ、４１平均化回路、５０マルチポート増幅器、５１−５８９０度ハイブリッド。

Claims

入力信号である高周波信号を増幅して送信アンテナへ出力する高出力増幅器と、
前記高出力増幅器の前段に接続され、前記高出力増幅器で発生する非線形歪みを補償する歪み補償回路と、
前記送信アンテナから放射した電波を受信する受信アンテナと、
前記受信アンテナからの受信信号と前記入力信号を比較し両者が一致するように前記歪み補償回路の設定パラメータを修正する比較器と
を備えたことを特徴とする歪み補償システム。
入力信号である高周波信号を増幅して送信アンテナへ出力する高出力増幅器と、
前記高出力増幅器の前段に接続され、前記高出力増幅器で発生する非線形歪みを補償する歪み補償回路と、
前記送信アンテナから放射した電波を受信する受信アンテナと、
前記受信アンテナからの受信信号の電力レベルを検出する第１の電力検出器と、
前記高出力増幅器に入力する送信信号の電力レベルを検出する第２の電力検出器と、
前記第１の電力検出器により検出された受信電力レベルと、前記第２の電力検出器により検出された送信電力レベルを比較し両者のレベル差又はレベル比が前記高出力増幅器に入力する送信電力レベルの大きさに因らず一定となるように前記歪み補償回路の設定パラメータを修正する比較器と
を備えたことを特徴とする歪み補償システム。
入力信号を複数の信号に分配する入力分配回路と、
前記入力分配回路にそれぞれ接続され、分配された信号毎に増幅する複数の高出力増幅器と、
前記複数の高出力増幅器により増幅された信号を空間へ同時に放射する複数の送信アンテナと、
前記入力分配回路の前段に接続され、前記複数の高出力増幅器で発生する非線形歪みを補償する歪み補償回路と、
前記複数の送信アンテナから同時に放射した電波を受信する受信アンテナと、
前記受信アンテナからの受信信号と前記入力信号を比較し両者が一致するように前記歪み補償回路の設定パラメータを修正する比較器と
を備えたことを特徴とする歪み補償システム。
入力信号を複数の信号に分配する入力分配回路と、
前記入力分配回路にそれぞれ接続され、分配された信号毎に増幅する複数の高出力増幅器と、
前記複数の高出力増幅器により増幅された信号を空間へ放射する複数の送信アンテナと、
前記入力分配回路の前段に接続され、前記複数の高出力増幅器で発生する非線形歪みを補償する歪み補償回路と、
前記複数の送信アンテナから放射した電波を受信する受信アンテナと、
前記受信アンテナからの受信信号と前記入力信号を比較し両者が一致するように前記歪み補償回路の設定パラメータを修正する比較器とを備え、
較正モードで運用する場合には、前記複数の送信アンテナから信号を順次放射して、前記受信アンテナにより順次受信し、前記比較器により両者が一致するような前記歪み補償回路の設定パラメータを送信アンテナ毎に順次算出して記憶するメモリと、
前記メモリに記憶された送信アンテナ毎の設定パラメータを平均化する平均化回路とをさらに備え、
信号送信モードで運用する場合には、前記歪み補償回路は、前記平均化回路により平均化された設定パラメータを使用する
ことを特徴とする歪み補償システム。
入力信号を複数の信号に分配する入力分配回路と、
前記入力分配回路に接続され、分配された信号毎に増幅するマルチポート増幅器と、
前記マルチポート増幅器により増幅された信号を空間へ放射する複数の送信アンテナと、
前記入力分配回路の前段に接続され、前記マルチポート増幅器で発生する非線形歪みを補償する歪み補償回路と、
１つ又は複数の送信アンテナから放射した電波を受信する受信アンテナと、
前記受信アンテナからの受信信号と前記入力信号を比較し両者が一致するように前記歪み補償回路の設定パラメータを修正する比較器と
を備えたことを特徴とする歪み補償システム。
前記歪み補償回路の後段に接続され、デジタル信号をアナログ信号へ変換するデジタルアナログ変換回路と、
前記受信アンテナと前記比較器の間に接続され、アナログ信号をデジタル信号へ変換するアナログデジタル変換回路とをさらに備えた
ことを特徴とする請求項１、請求項３から請求項５までのいずれかに記載の歪み補償システム。
前記歪み補償回路の後段に接続され、デジタル信号をアナログ信号へ変換するデジタルアナログ変換回路と、
前記比較器の後段に接続され、アナログ信号をデジタル信号へ変換するアナログデジタル変換回路とをさらに備えた
ことを特徴とする請求項２記載の歪み補償システム。