JP2010530657A - Multi-antenna beam forming system for transmitting constant envelope signals decomposed from a variable envelope signal - Google Patents

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Abstract

本開示における実施形態は、可変エンベロープ信号から分解された一定エンベロープ信号を送信するためのマルチアンテナビーム形成システムに関する。 Embodiments of the present disclosure relates to multi-antenna beam forming system for transmitting constant envelope signals decomposed from a variable envelope signal. 可変エンベロープ信号は、2つの一定エンベロープ信号に分解される。 Variable envelope signal is decomposed into two constant envelope signals. 一定エンベロープ信号のそれぞれは、電力増幅器によって別個に増幅され、別個のアンテナを通じて送信される。 Each of constant envelope signals are separately amplified by the power amplifier, and transmitted through separate antennas. 一定エンベロープ信号の送信経路にビームステアリング遅延を加えて、受信機の位置にビームを導くことができる。 Together with the beam steering delay on the transmission path of the constant envelope signals, it is possible to direct the beam to the location of the receiver. 送信された一定エンベロープ信号は、受信アンテナが可変エンベロープ信号を受信するように、空間アウトフェージングを通して結合する。 Constant envelope signals transmitted, the receiving antenna to receive a variable envelope signal is coupled through spatial out-phasing.

Description

背景技術 一定エンベロープ信号は、無線または空中伝播の無線周波数(RF)信号を送信するための普及した方法である。 BACKGROUND constant envelope signal is a popular method for transmitting a radio frequency (RF) signal in a radio or airborne. 一定エンベロープ信号に関して、搬送波のエンベロープは、変調信号における変化に応じて変化しない。 Respect constant envelope signal, the envelope of the carrier wave does not change in response to changes in the modulation signal. 換言すれば、一定エンベロープ信号の最大および最小振幅は、一定レベルに維持される。 In other words, the maximum and minimum amplitude of the constant envelope signal is maintained at a constant level. 一定エンベロープシグナリング方式は、それらが、送信電力の観点から効率的である点で有利である。 Constant envelope signaling scheme, they are advantageous in that they are efficient in terms of transmit power. その理由は、一定エンベロープ信号によって、送信機の電力増幅器は、飽和レベルまたはその近くで動作することが可能になり、この飽和レベルが、電力増幅器が最大効率で動作するレベルに対応するからである。 The reason is that the constant envelope signals, a power amplifier of the transmitter, it is possible to operate in a saturation level or near the saturation level, because corresponding to the level of the power amplifier to operate at maximum efficiency . さらに振幅が一定レベルに維持されるという事実により、電力増幅器は、安定した増幅量を提供しさえすればよい。 The further the fact that the amplitude is maintained at a constant level, the power amplifier only needs to provide a stable amount of amplification. したがって、一定エンベロープ信号の増幅に関連する非線形性および信号歪みは、より少ない。 Thus, nonlinearity and signal distortion associated with the amplification of the constant envelope signals, fewer.

対照的に、可変エンベロープ信号は、経時的に変化するエンベロープを有する。 In contrast, the variable envelope signal has a time-varying envelope. 可変エンベロープ信号は、一定エンベロープ信号と比較して、所与の時間量にわたって同じ占有周波数帯域幅で、より大きなデータ量を送信することができる。 Variable envelope signal is compared with the constant envelope signals, at the same occupied bandwidth over a given amount of time, it is possible to transmit a larger amount of data. これは、スペクトル効率の改善に帰着する。 This results in improvement of spectral efficiency. 残念なことに、可変エンベロープ信号を増幅するための電力増幅器は、それらの最大電力より著しく低い平均電力レベルで動作する。 Unfortunately, the power amplifier for amplifying a variable envelope signal operates significantly at lower average power level than their maximum power. これは、電力増幅器が、理想的とは言えないレベルでほとんど動作することを意味する。 This means that the power amplifier is most operate at a level less than ideal. これは、これらの可変エンベロープ電力増幅器の電力効率を低減する。 This reduces the power efficiency of these variable envelope power amplifier. さらに、可変エンベロープ信号用の電力増幅器は、信号の瞬時振幅に依存して、量を変えることによって信号の振幅を変える。 Furthermore, the power amplifier for variable envelope signals, depending on the instantaneous amplitude of the signal, changing the amplitude of the signal by varying the amount. 信号の振幅が変化する程度が大きければ大きいほど、より大きな非線形増幅が示される。 The greater the degree to which the amplitude of the signal changes, a larger non-linear amplification is shown. この非線形的な増幅は、可変エンベロープ信号における歪みおよびチャネルにおける非理想性をもたらす。 The non-linear amplification, resulting in non-idealities in distortion and channel in the variable envelope signal. かかる歪みおよび非理想性は、受信機におけるエラーを引き起こす可能性がある。 Such distortions and non-ideal properties can cause errors at the receiver. 受信データは、破損される可能性があり、送信された歪み信号は、スペクトル再生を経験することになろう。 The received data might be damaged, distorted signals transmitted will become to experience spectral regrowth.

したがって、無線通信の設計者は、ジレンマに直面する。 Therefore, the designer of wireless communication is faced with a dilemma. 設計者は、電力の観点から非常に効率的で、かつまた歪みをそれほど受けない一定エンベロープ信号を実現することができる。 Designer can achieve a constant envelope signals is very efficient in terms of power, and which do not undergo much strain. しかしながら、トレードオフは、一定エンベロープ信号が、可変エンベロープ信号に匹敵するほど速くデータを送信できないということである。 However, a trade-off is constant envelope signal, is that it does not send data faster as comparable to a variable envelope signal. 可変エンベロープ信号は、よりよいスペクトル効率を有するが、これは、電力効率の低減、ならびに結局は受信機エラーおよび許容できない帯域外スペクトル放射につながる可能性がある信号歪みおよび非理想性に対する感受性増加という犠牲で得られる。 Variable envelope signal has the better spectral efficiency, which reduces the power efficiency, and ultimately that increased sensitivity to signal distortion and non-idealities that may lead to out-of-band spectral emissions that can not receiver errors and tolerance obtained by sacrifice.

本明細書に組み込まれ、かつ本明細書の一部を形成する添付の図面は、以下で論じる実施形態を示し、かつこの記載と共に本開示の原理を説明する役割をする。 Are incorporated in and accompanying drawings which form a part of this specification, illustrate embodiments discussed below, and serve to explain the principles of the present disclosure together with this description.

可変エンベロープ信号を2つの一定エンベロープ信号として、2つの送信アンテナを通じて送信するためのシステムの例を示す。 A variable envelope signal as two constant envelope signals, an example of a system for transmitting through two transmit antennas. 空間アウトフェージングを実行するために使用される分解処理を示すために用いられるベクトル図を示す。 It shows a vector diagram used to illustrate the decomposition process that is used to perform spatial out-phasing. 一定エンベロープ信号を送信する送信アンテナ用のコンスタレーション、および等値の可変エンベロープ信号を受信する受信アンテナ用のコンスタレーションを示す。 It shows the constellation of the receiving antenna for receiving a variable envelope signal constellation, and such values ​​for transmitting antennas for transmitting a constant envelope signal. 典型的な送信機電力増幅器用の入力電力に応じた出力電力および効率のグラフを示す。 Typical shows a graph of the output power and efficiency depending on the input power for the transmitter power amplifier. 初期可変エンベロープ信号を表す数Nの一定エンベロープ信号を送信するための数Nの送信アンテナを有するマルチアンテナシステムを示す。 It shows a multi-antenna system with a transmitting antenna number N for transmitting constant envelope signal number N representing the initial variable envelope signal. 可変エンベロープシステムから分解された一定エンベロープ信号を送信するためのフェーズドアレイアンテナシステムを示す。 It shows a phased array antenna system for transmitting constant envelope signals decomposed from a variable envelope system. 可変エンベロープ信号から分解された一定エンベロープ信号を送信するためのマルチアンテナビーム形成処理用のステップを説明する流れ図である。 It is a flow diagram that describes steps in a multi-antenna beamforming for for transmitting constant envelope signals decomposed from a variable envelope signal. 分解された一定エンベロープ信号を送信するためのマルチアンテナシステムにおける実施形態用のシステム図を示す。 It shows a system diagram for an embodiment in a multi-antenna system for transmitting decomposed constant envelope signal. 分解された一定エンベロープ信号を送信するためのマルチアンテナシステムにおける実施形態用のシステム図を示す。 It shows a system diagram for an embodiment in a multi-antenna system for transmitting decomposed constant envelope signal.

詳細な説明 本開示における実施形態は、マルチアンテナビーム形成システムに関する。 Embodiment of DETAILED DESCRIPTION This disclosure relates to multi-antenna beamforming system. 最初に、可変エンベロープ信号が、アウトフェージングとして周知の処理を介して、2つの一定エンベロープ信号に分解される。 First, variable envelope signals, via a process known as an out-phasing is decomposed into two constant envelope signals. アウトフェージング処理は、可変位相および振幅の単一の信号を表すために、一定振幅だが可変位相の2つの信号(例えば「フェーザフラグメント」)を提供する。 Out-phasing process, to represent a single signal of the variable phase and amplitude, but constant amplitude provides a two signal variable phase (e.g. "phasor fragments"). 2つの一定エンベロープ信号のそれぞれは、電力増幅器によって増幅され、次に、送信アンテナによってRF信号として無線で送信される。 Each of the two constant envelope signals are amplified by the power amplifier, then transmitted by radio as an RF signal by the transmitting antenna. 電力増幅器が一定エンベロープ信号を増幅するので、送信電力効率が達成される一方で、電力増幅器に関連するどんな非線形性も最小限にされる。 Since the power amplifier for amplifying the constant envelope signals, while the transmission power efficiency is achieved, any nonlinearity associated with the power amplifier is also minimized. 2つの一定エンベロープRF信号は、空中を伝播し、1つまたは複数の受信アンテナによって受信される。 Two constant envelope RF signal propagates through the air, is received by one or more receiving antennas. 1つまたは複数の受信アンテナによって受信される2つの一定エンベロープRF信号の組み合わせは、分解される前の初期可変エンベロープ信号のそれと一致する可変エンベロープ信号を生成する。 The combination of the two constant envelope RF signals received by one or more receive antennas, generating a variable envelope signal matches that of the initial variable envelope signal before degradation. 受信された可変エンベロープ信号は、優れたスペクトル効率をもたらす。 Variable envelope signals received provides excellent spectral efficiency. それによって、一定エンベロープ信号および可変エンベロープ信号方式に関連する利点が実現され、一方で、それらの欠点が克服される。 Thereby, the advantages associated with constant envelope signal and the variable envelope signal scheme is implemented, while their disadvantages are overcome. 一実施形態において、1つまたは複数のアンテナの送信経路に遅延を導入して、指定された受信機アンテナの位置へ送信信号を導くのを支援することができる。 In one embodiment, it is possible to introduce a delay in the transmission path of one or more antennas, to help direct the transmit signal to the position of the specified receiver antenna.

ここで図1を参照すると、2つの送信アンテナを通じ、可変エンベロープ信号を2つの一定エンベロープ信号として送信するためのシステムの例が示されている。 Referring now to Figure 1, through two transmission antennas, an example system for transmitting a variable envelope signal as two constant envelope signals is shown. 可変エンベロープ信号X(t)は、振幅および位相の両方において変化する。 Variable envelope signal X (t) varies in both amplitude and phase. 可変エンベロープ信号X(t)は、2つの一定エンベロープ信号X c1およびX c2に分解される。 Variable envelope signal X (t) is decomposed into two constant envelope signals X c1 and X c2. これは、2つのミキサ101および104に可変エンベロープ信号X(t)を入力することによって達成される。 This is achieved by the two mixers 101 and 104 to enter a variable envelope signal X (t). ミキサ101は、X(t)信号の位相をφ だけ変化させることによって、一定エンベロープ信号Xc1を生成する。 Mixer 101, by changing the phase of X (t) signal by phi 1, and generates a constant envelope signal Xc1. 一定エンベロープ信号Xc1は、一定振幅を有するが、しかしその位相は、X(t)の関数として変化する。 Constant envelope signal Xc1 has the constant amplitude, but its phase varies as a function of X (t). 一定エンベロープ信号Xc1は、電力増幅器102に入力される。 Constant envelope signal Xc1 is input to a power amplifier 102. 電力増幅器102は、一定エンベロープ信号Xc1を増幅し、次に、一定エンベロープ信号Xc1は、アンテナ103によってRF信号として無線で受信アンテナ107に送信される。 Power amplifier 102 amplifies the constant envelope signal Xc1, then constant envelope signal Xc1 is sent to the receiving antenna 107 wirelessly as an RF signal by the antenna 103. 同様の方法で、ミキサ104は、可変エンベロープ信号X(t)の位相をφ だけ変化させ、一定エンベロープ信号Xc2を生成する。 In a similar manner, the mixer 104, the phase of the variable envelope signal X (t) is changed by phi 2, and generates a constant envelope signal Xc2. 一定エンベロープ信号Xc2は、一定振幅を有するが、しかしその位相は、X(t)の関数として変化する。 Constant envelope signal Xc2 has the constant amplitude, but its phase varies as a function of X (t). 一定エンベロープXc2信号は、電力増幅器105に入力される。 Constant envelope Xc2 signal is input to the power amplifier 105. 電力増幅器105は、一定エンベロープ信号Xc2を増幅し、次に、一定エンベロープ信号Xc2は、アンテナ106によってRF信号として無線で受信アンテナ107に送信される。 Power amplifier 105 amplifies the constant envelope signal Xc2, then constant envelope signal Xc2 is sent to the receiving antenna 107 wirelessly as an RF signal by the antenna 106. 送信アンテナ103および106によって送信されている2つのRF信号は、空中伝播における重畳によって結合し、受信アンテナ107は、元の可変エンベロープ信号X(t)に対応する可変エンベロープ信号を受信する。 Two RF signals that are transmitted by the transmitting antennas 103 and 106, joined by superimposition in airborne, receive antenna 107 receives a variable envelope signal corresponding to the original variable envelope signal X (t). 可変エンベロープ信号を形成するための、少なくとも2つの一定エンベロープ信号の空中伝播におけるこの種の結合は、本明細書において「空間アウトフェージング」と呼ばれる。 To form a variable envelope signal, this type of binding in airborne at least two constant envelope signals, it referred to as "spatial out-phasing" herein.

本実施形態では、RF送信の前に2つの一定エンベロープ信号を共に加算する物理的な加算回路を有する必要はない。 In the present embodiment, they need not have a physical adder circuit for adding together the two constant envelope signal prior to RF transmission. 一定エンベロープ信号は、別個の電力増幅器によって別々に増幅され、増幅された一定エンベロープ信号のそれぞれは、それら自身の専用アンテナによって無線で送信される。 Constant envelope signals are amplified separately by separate power amplifiers, each of the amplified constant envelope signals are transmitted wirelessly by their own dedicated antenna. 他の実施形態において、異なるタイプおよび設計の任意の数の位相遅延回路、ミキサ、増幅器、変換器、スイッチおよび他の構成要素を用いて、分解処理を実行することができる。 In other embodiments, different types and any number of phase delay circuit design, mixers, amplifiers, converters, using switches and other components, it is possible to perform the decomposition treatment. さらに、受信機側から見て、変更も修正も必要ではない。 Further, as seen from the receiver side, it is not necessary nor corrected changes. これは、標準ブラインド解決法に備え、それによって、可変エンベロープ信号から分解された一定エンベロープ信号を送信するためのマルチアンテナシステムは、事実上任意の従来の受信システムのために動作する。 This includes the standard blind solution, whereby the multi-antenna system for transmitting constant envelope signals decomposed from a variable envelope signal operates to virtually any conventional receiving system.

図2は、空間アウトフェージングを実行するために使用される分解処理を示すために用いられるベクトル図を示す。 Figure 2 shows a vector diagram used to illustrate the decomposition process that is used to perform spatial out-phasing. 3つのベクトルが示されている。 Three vectors are shown. 1つのベクトルが、可変エンベロープ信号X(t)を表す。 One vector, representative of the variable envelope signal X (t). X(t)ベクトルの長さは、可変エンベロープ信号の振幅を表す。 The length of the X (t) vector represents the amplitude of the variable envelope signal. X(t)ベクトルの角度は、可変エンベロープ信号の位相を表す。 Angle X (t) vector represents the phase of the variable envelope signal. 可変エンベロープ信号の振幅および位相は、変化する可能性がある。 Variable envelope signal amplitude and phase, can vary. したがって、X(t)ベクトルの長さおよび角度は、変化することができる。 Therefore, the length and angle of the X (t) vector can vary. X(t)ベクトルは、2つのベクトルXc1およびXc2に分解することができる。 X (t) vector can be decomposed into two vectors Xc1 and Xc2. Xc1およびXc2ベクトルは、一定エンベロープ信号を表す。 Xc1 and Xc2 vector represents a constant envelope signal. 一定エンベロープ信号に関して、振幅は変化しない。 Respect constant envelope signal, the amplitude does not change. 一定エンベロープ信号の振幅は、Xc1およびXc2ベクトルの長さによって示される。 The amplitude of constant envelope signal is indicated by the length of Xc1 and Xc2 vector. したがって、Xc1およびXc2ベクトルの長さは、一定に保たれる。 Therefore, the length of Xc1 and Xc2 vector is kept constant. Xc1およびXc2ベクトルの角度は、それらのそれぞれの位相を表す。 Angle of Xc1 and Xc2 vector represents their respective phases. Xc1ベクトルがXc2ベクトルと結合された場合に、結果がX(t)ベクトルになるように、ベクトル演算を適用することによって、Xc1およびXc2ベクトル用の角度(φ1およびφ2)を計算することができる。 If the Xc1 vector is combined with Xc2 vector, such result is X (t) vector by applying a vector operation, it is possible to calculate the angle (.phi.1 and .phi.2) for Xc1 and Xc2 vector . 可変エンベロープ信号の位相におけるどんな変化も、X(t)ベクトルの角度における対応する変化によって表される。 Any change in the phase of the variable envelope signal is also represented by a corresponding change in the angle of the X (t) vector. これは次のことを意味する。 This means the following:. すなわち、Xc1およびXc2ベクトルの角度φ1およびφ2は、X(t)ベクトルの角度における変化に応じて変化されるということである(例えば、φ1が減少する一方でφ2が増加するか、またはφ1が減少する一方でφ2が増加する)。 That is, the angle φ1 and φ2 of Xc1 and Xc2 vectors is that is changed in response to changes in the angle of the X (t) vector (e.g., φ2 while φ1 decreases increases, or φ1 is while in φ2 increases to decrease). Xc1およびXc2ベクトルの長さは変化させる必要がなく、一定に保つことができる。 Xc1 and Xc2 length of the vector does not need to be changed, can be kept constant. したがって、可変エンベロープ信号の位相における変化は、2つの対応する一定エンベロープ信号の位相を変化させることによって表される。 Therefore, the change in the variable envelope signal of the phase is represented by changing the two corresponding phase of the constant envelope signals.

可変エンベロープ信号の振幅におけるどんな変化も、X(t)ベクトルの長さにおける対応する変化によって表される。 Any change in the amplitude of the variable envelope signal is also represented by a corresponding change in the length of X (t) vector. これは、今度は、Xc1およびXc2ベクトルの角度によって表されるように、一定エンベロープの角度をそれ相当に変化させる。 This, in turn, as represented by the angle Xc1 and Xc2 vectors, changing it corresponds to the angle of the constant envelope. 例えば、もし可変エンベロープ信号の振幅が減少するとしたら、これは、より短いX(t)ベクトルによって表されることになろう。 For example, If the amplitude of the variable envelope signal is decreased, this would be represented by a shorter X (t) vector. より短いX(t)ベクトルの分解には、Xc1およびXc2ベクトルの角度φ1およびφ2を変化させることが伴う。 The degradation of the shorter X (t) vector, involves changing the angle φ1 and φ2 of Xc1 and Xc2 vector. 特に、角度φ1およびφ2は、X(t)信号の長さが減少する場合には、増加される。 In particular, the angle φ1 and φ2, when the length of the X (t) signal is decreased is increased. Xc1およびXc2ベクトルの長さは、それらが、一定振幅を有する一定エンベロープ信号を表すので、短くすることができない。 The length of Xc1 and Xc2 vectors, they, since they represent a constant envelope signal having a constant amplitude can not be shortened. 反対に、可変エンベロープ信号の振幅が増加した場合には、一定エンベロープベクトルXc1およびXc2の角度φ1およびφ2は減少される。 Conversely, when the amplitude of the variable envelope signal is increased, the angle φ1 and φ2 of the constant envelope vector Xc1 and Xc2 is reduced. したがって、可変エンベロープ信号の振幅におけるどんな変化も、2つの対応する一定エンベロープ信号の位相を変化させることによって表される。 Therefore, any change in the amplitude of the variable envelope signal is also represented by changing the two corresponding phase of the constant envelope signals. したがって、可変エンベロープ信号の振幅または位相における変化は、一定エンベロープ信号の分解されたペアの位相を変化させることによって表される。 Therefore, the change in the amplitude or phase of the variable envelope signal is represented by changing the phase of the degraded pairs constant envelope signals. 分解およびアウトフェージングの追加的な説明は、Behzad Razavi, RF Microelectronics, Prentice Hall PTR, November 6, 1997 (see Section 9.5.4 relating to "linear amplification with nonlinear components" (LINC))で見つけることができる。 Additional description of the decomposition and out fading, Behzad Razavi, RF Microelectronics, can be found in the Prentice Hall PTR, November 6, 1997 (see Section 9.5.4 relating to "linear amplification with nonlinear components" (LINC)).

送信アンテナは、一定エンベロープ信号を送信しているが、受信アンテナは、可変エンベロープ信号を受信する。 Transmitting antenna is transmitting a constant envelope signal, the receiving antenna receives a variable envelope signal. これは、図3に示されているが、図3は、送信アンテナ用のコンスタレーションおよび受信アンテナ用のコンスタレーションを示す。 This is illustrated in Figure 3, Figure 3 shows a constellation for the constellation and receiving antennas for the transmitting antenna. 2つの送信アンテナのうちの1つのためのコンスタレーションが、301として示されている。 For one of the constellation of the two transmit antennas is shown as 301. シンボルが、中心から等距離に配置されているが、これは、一定振幅を有する一定エンベロープ信号が送信されていることを示す。 Symbol, are arranged at the same distance from the center, indicating that the constant envelope signals having a constant amplitude has been sent. 一定エンベロープ信号の位相は、コンスタレーションにおける同じ半径R1に沿って位置する様々なシンボルによって示されているように、変化することができる。 Constant envelope signal of the phase, as indicated by the various symbols positioned along the same radius R1 in the constellation, can vary. もう一方の送信アンテナ用のコンスタレーションは、302として示されている。 Constellation for the other transmitting antennas is shown as 302. コンスタレーション302は、一定の半径R2を有する。 Constellation 302 has a constant radius R2. 一実施形態において、R1=R2である。 In one embodiment, a R1 = R2. 他の実施形態において、R1およびR2は、異なることができる。 In other embodiments, R1 and R2 may be different. コンスタレーション302のシンボルは、半径R2によって中心から等距離に配置される。 Symbol constellation 302 is disposed equidistant from the center by the radius R2. これは、一定振幅を有するが位相を変える一定エンベロープ信号が、もう一方の送信アンテナによって送信されていることを示す。 This indicates that has a constant amplitude constant envelope signal to change the phase has been transmitted by the other transmission antennas.

受信アンテナ用のコンスタレーションが、303として示されている。 Constellation receiving antenna is shown as 303. コンスタレーション403は、異なる半径(R3、R4およびR5)を備えた円に沿ってシンボルを配置する。 Constellation 403, to place the symbols along a circle with different radii (R3, R4 and R5). 異なる半径は、受信信号の振幅が経時的に変化することを示す。 Different radii, the amplitude of the received signal indicating that change over time. さらに、シンボルは、円の様々な地点に沿って配置される。 Further, symbols are arranged along the various points of the circle. これは、受信信号の位相がまた経時的に変化することを意味する。 This phase of the received signal is also means that change over time. したがって、コンスタレーション303は、受信された可変エンベロープ信号を示す。 Accordingly, constellation 303 shows the received variable envelope signals. コンスタレーション301および302を有する2つの送信信号は、本明細書において空間アウトフェージングと呼ばれる処理を通して空中で結合され、かつ可変エンベロープ信号を特徴づけるコンスタレーション303に対応する信号を受信するアンテナに至る。 Two transmission signals having a constellation 301 and 302, leading to an antenna to receive signals in the present specification are combined in the air through a process called spatial out-phasing, and corresponds to the constellation 303 characterizing the variable envelope signal. したがって、単に一定エンベロープ信号を受信する受信機と比較して、より高いデータレート(例えば、より大きなビット/秒)が、受信アンテナによって受信される。 Thus, simply comparing a receiver for receiving the constant envelope signals, higher data rates (e.g., larger bits / sec) is received by the receiving antenna. さらに、送信機の電力増幅器が、可変エンベロープ信号ではなく一定エンベロープ信号を増幅しているので、電力増幅器の非線形性は、最小限にされる。 Furthermore, the power amplifier of the transmitter, since the amplified constant envelope signal rather than a variable envelope signal, the nonlinearity of the power amplifier is minimized. したがって、受信コンスタレーション303は均一であり、受信エラーは最小限にされる。 Accordingly, the reception constellation 303 is uniform, the receiving error is minimized. 送信機の電力増幅器が一定エンベロープ信号(すなわち、Xc1およびXc2)を増幅しているので、これらの増幅器が、それらの飽和レベルまたはその近くで動作できることに留意されたい。 Constant envelope signal power amplifier of the transmitter (i.e., Xc1 and Xc2) since the amplifying want these amplifiers, be noted that the can operate at their saturation level or near. これは、送信機の電力増幅器が、それらの最大効率またはその近くで動作していることを意味する。 This is the power amplifier of the transmitter, it means that it is operating at maximum efficiency or near them. 図4は、典型的な送信機電力増幅器用に、入力電力に応じた出力電力および効率のグラフを示す。 4, for a typical transmitter power amplifier shows a graph of the output power and efficiency depending on the input power. 一定エンベロープ信号に関して、振幅は一定である。 Respect constant envelope signal, the amplitude is constant. したがって、一定エンベロープ信号用の平均電力は、その最大電力とほぼ等しい。 Accordingly, the average power for constant envelope signals is approximately equal to its maximum power. これは、より高い効率に相当する。 This corresponds to a higher efficiency. 反対に、可変エンベロープ信号の振幅は経時的に変化するので、その平均電力は、その最大電力のそれより小さい。 Conversely, the amplitude of the variable envelope signal varies over time, the average power is less than that of the maximum power. その平均電力は、そのピークから下がる。 The average power is lowered from the peak. これは、より低い電力効率に帰着する。 This results in a lower power efficiency. 典型的な電力増幅器にとって、可変エンベロープ信号用の効率は5%になり得るのに対して、一定エンベロープ信号用の典型的な効率は、50%になり得る。 For typical power amplifier, the efficiency of the variable envelope signal for obtaining is 5% typical efficiency for constant envelope signal may be 50%. したがって、可変エンベロープ信号を一定エンベロープ信号に分解することによって、本開示の実施形態は、電力増幅器効率を10倍以上改善することが可能である。 Therefore, by decomposing the constant envelope signal a variable envelope signal, embodiments of the present disclosure, it is possible to improve power amplifier efficiency 10 times or more.

他の実施形態において、2を超える送信アンテナが用いられる。 In other embodiments, more than two transmit antennas are used. 一実施形態において、可変エンベロープ信号は、3以上の一定エンベロープ信号に分解され、それらのそれぞれが、電力増幅器によって別個に増幅され、送信アンテナによってRF信号として無線で送信される。 In one embodiment, the variable envelope signal is decomposed into three or more constant envelope signals, each of which is separately amplified by the power amplifier, it is transmitted by radio as an RF signal by the transmitting antenna. 図5は、初期可変エンベロープ信号を表す数Nの一定エンベロープ信号を送信するための数Nの送信アンテナを有するマルチアンテナシステムを示す。 Figure 5 shows a multi-antenna system with a transmitting antenna number N for transmitting constant envelope signal number N representing the initial variable envelope signal. 初期可変エンベロープ信号X(t)は、数Nのミキサに同時に入力される。 Initial variable envelope signal X (t) is input simultaneously to the mixer having N. 数Nのミキサは、位相をφ 〜φ だけ独自に変化させる。 Number mixer N, only the phase phi 1 to [phi] n to independently vary. ミキサからの出力は、数Nの一定エンベロープ信号X c1 〜X cNである。 The output from the mixer is constant envelope signal X c1 to X cN number N. これらの数Nの一定エンベロープ信号のそれぞれは、数Nの電力増幅器PA 〜PA によって増幅され、次に、数NのアンテナによってRF信号として送信される。 Each constant envelope signals of the number N is amplified by the number N of the power amplifier PA 1 ~PA N, then transmitted as an RF signal by the number N of antennas. 2を超える一定エンベロープ信号の分解およびアウトフェージングに対して、コスト、電力、信号の完全性および/または帯域幅の理由があり得る。 Against degradation and out-phasing of the constant envelope signal exceeding the 2, cost, power, there may be reasons for integrity and / or bandwidth of the signal.

上記の実施形態のマルチアンテナシステムは、受信アンテナが送信アンテナのそれぞれから等距離である環境に適用可能である。 Multi-antenna system of the above embodiments, the receiving antenna is applicable from the respective transmit antennas to the environment are equidistant. 送信アンテナの1つまたは複数が、他の送信アンテナより、受信アンテナからさらに離れて位置する場合には、さらに離れて位置する送信アンテナ(単複)に対応する一定エンベロープ信号は、受信アンテナに達するためにより長くかかることになる。 One or more transmission antennas, from other transmission antennas, when located further away from the receiving antenna, a constant envelope signal corresponding to the transmitting antenna (s) located further away are to reach the receiving antenna It will take longer it by. この追加の遅延は、位相における誤差を生じさせる可能性がある。 This additional delay is likely to cause errors in the phase. 1つの解決法は、より近い送信アンテナ(単複)に対応する送信経路(単複)に追加の遅延(単複)を導入して、それらの一定エンベロープ信号が、さらに離れた送信アンテナの一定エンベロープ信号のそれと同期し、かつ一緒に「時間通りに」到達するようにすることである。 One solution is to introduce an additional delay (s) to the transmission path corresponding to the closer transmit antenna (s) (s), their constant envelope signal, further away of the constant envelope signal of the transmission antenna at the same synchronized, and "on time" together is to to reach. 例えば、1つの送信アンテナがX c1 (t)によって駆動され、もう一方の送信アンテナがX c2 (t)によって駆動される2つの送信アンテナがある場合には、受信アンテナにおいて、加算は、2つの送信アンテナからの遅延が同じである場合には正確である。 For example, one transmit antenna is driven by X c1 (t), when the other transmission antennas are two transmitting antennas driven by X c2 (t), at the receiving antenna, summation, two when the delay from the transmitting antenna is the same is accurate. これが、1つの角度で生じる。 This occurs at one angle. しかしながら、任意の所望の角度に送信信号を向けることができる。 However, it is possible to direct the transmit signal to any desired angle. これは、1つの送信される一定エンベロープ信号の遅延を調整することによって達成することができる。 This can be achieved by adjusting the delay of one of the transmitted constant envelope signal. 遅延は、受信機から送信機へのフィードバックによって調整することができる。 Delay can be adjusted by feedback from the receiver to the transmitter. 例えばX c2 (t)は、位相を調整される一方で、その振幅を一定に保つことができる。 For example X c2 (t), while the adjustment of the phase, it is possible to keep the amplitude constant. 位相調整は、次の式によって、送信信号を任意の所望の角度に向けることができる。 Phase adjustment, by the following equation, it is possible to direct the transmit signal to any desired angle.
TX1 (t)=X C1 (t) X TX1 (t) = X C1 (t)
TX2 (t)=X C2 (t−delay(θ)) X TX2 (t) = X C2 (t-delay (θ))
RX (t)=X C1 (t)+X C2 (t)=X(t) X RX (t) = X C1 (t) + X C2 (t) = X (t)

一実施形態において、フェーズドアレイアンテナシステムが、分解されアウトフェージングされた一定エンベロープ信号を送信するために用いられる。 In one embodiment, a phased array antenna system is used to transmit the decomposed constant envelope signals outphasing. 典型的には、フェーズドアレイアンテナシステムは、多数のアンテナを用いて多数のRF信号を送信する。 Typically, phased array antenna system transmits a plurality of RF signals using multiple antennas. 各連続的なアンテナ用の個別送信経路に遅延を漸増的に加えることによって、フェーズドアレイアンテナシステムは、受信アンテナの特定の位置へとビームを向けるかまたは導くことができる。 By adding incrementally delay the individual transmission path for each successive antenna, a phased array antenna system, to a specific location of the receiving antenna can be directed or direct a beam. このビーム形成機能は、セキュリティの理由で望ましい。 The beam forming function is desirable for security reasons. さらに、指向性は有利である。 Further, directivity is advantageous. なぜなら、より多くのRF電力を受信アンテナに導くことができ、これは、データを確実に送信できる距離を増加させるからである。 This is because it is possible to lead more RF power to the receive antenna, which is because increasing the distance that can transmit data reliably. 受信機からのフィードバックを備えた、かかる送信機を有することができる。 With feedback from the receiver, it is possible to have such a transmitter. 受信機の位置情報が送信機にフィードバックされ、送信機が、その受信機の位置を補償するための遅延を調整できるようにする。 Location information of the receiver is fed back to the transmitter, the transmitter, to be able to adjust the delay to compensate for the position of the receiver. 受信機の位置をフィードバックすることは、モバイルまたは携帯受信機用途のために実行される。 Feeding back the position of the receiver is performed for mobile or portable receiver applications. 代替として、送信機および受信機の位置が固定されている場合には、遅延は、固定位置に基づいて計算し、送信機システムのメモリに記憶することができる。 Alternatively, if the position of the transmitter and receiver is fixed, delay, calculated based on a fixed position, can be stored in a memory of the transmitter system. 位置情報はまた、ユーザから入力するか、またはネットワークからダウンロードすることができる。 Position information can also be downloaded from either input from the user or the network. 本開示の実施形態は、フェーズドアレイアンテナシステムに適用することができる。 Embodiments of the present disclosure can be applied to a phased array antenna system.

例えば、図6は、可変エンベロープシステムから分解された一定エンベロープ信号を送信するためのフェーズドアレイアンテナシステムを示す。 For example, Figure 6 shows a phased array antenna system for transmitting constant envelope signals decomposed from a variable envelope system. 可変エンベロープ信号X(t)は、一定エンベロープ分解ブロック601に入力される。 Variable envelope signal X (t) is input to the constant envelope decomposition block 601. 一定エンベロープ分解ブロック601は、上記で詳細に説明したアウトフェージング分解処理に従って、可変エンベロープ信号X(t)を2つの一定エンベロープ信号X C1およびX C2に分解する。 Constant envelope decomposition block 601, according to outphasing decomposition process described in detail above, it decomposes variable envelope signal X (t) into two constant envelope signals X C1 and X C2. 一定エンベロープ分解の後に、ビームステアリング遅延が、X C1およびX C2信号経路に導入され、その後、それらが、電力増幅器によって増幅される。 After the constant envelope decomposition, beam steering delay is introduced into the X C1 and X C2 signal path, after which they are amplified by the power amplifier. より具体的には、X C1信号経路の1つ602は、どんな追加ビームステアリング遅延も有しない。 More specifically, one 602 of the X C1 signal path does not have any additional beam steering delay. C1信号は、電力増幅器606に入力される。 X C1 signal is input to the power amplifier 606. 電力増幅器606は、送信アンテナ610によるRF送信用にX C1信号を増幅する。 Power amplifier 606 amplifies the X C1 signal for RF transmission by the transmitting antenna 610. C1信号はまた、フェーズドアレイアンテナシステムにおける追加的な数Nの送信経路を通じて送信される。 X C1 signal is also sent through an additional number N transmission path in a phased array antenna system. 数NのX C1経路のそれぞれに対して、追加的なビームステアリング遅延が加えられる。 For each X C1 path number N, additional beam steering delay is added. ビームステアリング遅延は、各連続的なX C1送信経路に対して漸増的に大きくなる。 Beam steering delay is incrementally increased for each successive X C1 transmission path. C1信号の最後の送信経路604は、φ 2N−2の追加ビームステアリング遅延を有する。 Last transmission path 604 of the X C1 signal has an additional beam steering delay of φ 2N-2. φ 2N−2の追加ビームステアリング遅延を備えたX C1信号は、電力増幅器608によって増幅され、次に、アンテナ612によってRF信号として送信される。 X C1 signal with additional beam steering delay phi 2N-2 is amplified by the power amplifier 608, then transmitted as an RF signal by the antenna 612. 一実施形態において、Δ遅延が、位相に組み込まれる(例えば、φ 〜φ 2N−2 )。 In one embodiment, delta delay is incorporated into the phase (e.g., φ 1 ~φ 2N-2) .

C2信号に対して、送信経路603の1つが、φ1の追加ビームステアリング遅延を有する。 Against X C2 signal, one of the transmission path 603, with an additional beam steering delay .phi.1. φ1の追加ビームステアリング遅延を有するX C2信号が、電力増幅器607に入力され、電力増幅器607が信号を増幅し、その後、信号が、アンテナ611によって無線で送信される。 X C2 signal having an additional beam steering delay φ1 is input to the power amplifier 607, power amplifier 607 amplifies the signal, then the signal is transmitted wirelessly by the antenna 611. C2信号もまた、フェーズドアレイアンテナシステムにおける、追加の数Nの送信経路上で送信される。 X C2 signal is also in the phased array antenna system is transmitted over a transmission path of the additional number N. 数NのX C2経路のそれぞれに対して、追加ビームステアリング遅延が加えられる。 For each X C2 path number N, an additional beam steering delay is added. ビームステアリング遅延は、各連続的なX C2送信経路に対して、漸増的に大きくなる。 Beam steering delay for each successive X C2 transmission path, comprising incrementally increased. C2信号の最後の送信経路605は、φ 2N−1の追加ビームステアリング遅延を有する。 X C2 signal of the last transmit path 605 includes an additional beam steering delay of φ 2N-1. φ 2N−1の追加ビームステアリング遅延を備えたX C2信号は、電力増幅器609によって増幅され、次に、アンテナ613によってRF信号として送信される。 X C2 signal with additional beam steering delay phi 2N-1 is amplified by the power amplifier 609, then transmitted as an RF signal by the antenna 613.

フェーズドアレイアンテナシステムは、多数の送信経路、電力増幅器、および一定エンベロープ信号を送信するための送信アンテナを有することができる。 Phased array antenna system may have a transmitting antenna for transmitting multiple transmit path, power amplifier, and a constant envelope signal. しかしながら、例示および説明のために、4つの多重送信経路、電力増幅器および送信アンテナだけが、図6に詳細に示されている。 However, for purposes of illustration and description, four multiplexed paths, only the power amplifier and the transmission antenna is shown in detail in FIG. フェーズドアレイアンテナシステムにおける送信経路、電力増幅器および送信アンテナの数を増加させることによって、その利得が増加され、それによって、その送信範囲が拡張される。 Transmission path in phased array antenna system, by increasing the number of power amplifiers and transmit antennas, the gain is increased, whereby the transmission range is extended. ビームステアリング遅延を選択的に制御することによって、ビームは、受信アンテナに対応する任意の位置へ導くことができる。 By selectively controlling the beam steering delay, the beam can be directed to any position corresponding to the receiving antenna. 換言すれば、ビームは、受信アンテナへ電子的に導くことができる。 In other words, the beam can be directed to the receiving antenna electronically.

図7は、可変エンベロープ信号から分解された一定エンベロープ信号を送信するためのマルチアンテナビーム形成処理のステップを説明する流れ図である。 Figure 7 is a flow diagram that describes steps in a multi-antenna beamforming for transmitting constant envelope signals decomposed from a variable envelope signal. 最初に、ステップ701において、可変エンベロープ信号が生成される。 First, in step 701, the variable envelope signal is generated. ステップ702において、この可変エンベロープ信号は、少なくとも2つの一定エンベロープ信号に分解される。 In step 702, the variable envelope signal is decomposed into at least two constant envelope signals. 一定エンベロープ信号の振幅は一定に保たれるが、しかしそれらの位相は、可変エンベロープ信号の振幅および位相に応じて変化する。 The amplitude of the constant envelope signals is kept constant, but their phase is changed according to the amplitude and phase of the variable envelope signal. ステップ703において、1つまたは複数の遅延が、一定エンベロープ信号の1つまたは両方に対応する送信信号経路に1つまたは複数に加えられる。 In step 703, one or more delay is added to one or more of the transmit signal path corresponding to one or both of the constant envelope signals. ステップ703は、オプションであり、受信アンテナの周知の位置へビームを導くために用いられる。 Step 703 is optional and is used to guide the beam to the known position of the receiving antenna. フェーズドアレイアンテナシステムにおけるインプリメンテーション用に、遅延は、連続的なアンテナに対して連続的に時間差を設けられる。 For implementation of the phased array antenna system, the delay is continuously a time difference relative to the continuous antenna. ステップ704において、ひとたび遅延(もしあれば)が加えられると、一定エンベロープ信号に関連する送信経路のそれぞれは、別個の電力増幅器によって増幅される。 In step 704, once the delay (if any) are added, each of the transmission paths associated with constant envelope signals are amplified by separate power amplifiers. 次に、増幅された一定エンベロープ信号は、ステップ705において、別個のアンテナからRF信号として送信される。 Then, the amplified constant envelope signals, in step 705, and transmitted as an RF signal from a separate antenna. 分解は1つの角度に対して正確に働くので、送信機は、受信機の位置を知り、これをもとにして、その位置を予め補償する必要がある。 Since decomposition works exactly to one angle, the transmitter knows the position of the receiver, on the basis of this, it is necessary to preliminarily compensate for the position. したがって、受信機から送信機へのフィードバックが実行される。 Thus, feedback from the receiver to the transmitter is performed. このフィードバックは、ステップ706および707に示されている。 This feedback is illustrated in steps 706 and 707. ステップ706において、受信機は、それが送信機に対して位置している角度を推定する。 In step 706, the receiver estimates the angle in which it is located to the transmitter. ステップ707において、受信機は、角度情報を送信機に送信し返す。 In step 707, the receiver sends back the angle information to the transmitter.

図8A及びBは、分解された一定エンベロープ信号を送信するためのマルチアンテナシステムの実施形態用のシステム図を示す。 8A and B show the system diagram for an embodiment of a multi-antenna system for transmitting decomposed constant envelope signal. マルチアンテナシステム802は、I/Oインタフェース803を介し、ネットワーク801(例えばインターネット)からデータを送信および受信することができる。 Multi-antenna system 802 may be via the I / O interface 803 transmits and receives data from the network 801 (e.g., the Internet). I/Oインタフェース803はまた、ユーザインタフェース810に結合されるが、このユーザインタフェース810によって、ユーザは、データおよびコマンドをマルチアンテナシステム802に入力すること、およびまたマルチアンテナシステム802から表示用のデータを得ることができるようになる。 I / O interface 803 also is coupled to a user interface 810, by the user interface 810, the user data for display by entering the data and commands to the multi-antenna system 802, and also from the multi-antenna system 802 it is possible to obtain. 送信機806による送信用に指定されるどんなデータも、最初は可変エンベロープ信号として処理される。 Any data that is designated for transmission by transmitter 806 also initially be treated as a variable envelope signal. データは、UI810を介してユーザから入力されるか、ネットワーク801を介して得られるか、メモリ805から読み出されるか、またはプロセッサ804によって生成されものとして生じることができる。 Data can occur as either input from the user via the UI810, or obtained via a network 801, generated by or read from the memory 805 or processor 804, those. 次に、可変エンベロープ信号は、アウトフェージング分解ブロック807によって処理され、このブロック807が、一定エンベロープ信号を出力する。 Next, the variable envelope signal is processed by the out-phasing decomposition block 807, the block 807 outputs a constant envelope signal. ビームステアリングのために、ブロック808において、遅延が、一定エンベロープ信号のいくつかの信号に加えられる。 For beam steering, in block 808, a delay is added to some of the signals of constant envelope signals. 次に、一定エンベロープ信号は、ブロック809において電力増幅器によって増幅される。 Then, a constant envelope signal is amplified by the power amplifier in block 809. 増幅された一定エンベロープ信号は、1つまたは複数の受信アンテナに向けられ、無線で送信される。 Amplified constant envelope signal is directed to one or more receiving antennas, and transmitted wirelessly. 受信システムの例が、811として示されている。 Examples of the receiving system is shown as 811. 受信システム811は、受信機812を有するが、この受信機812は、可変エンベロープ信号を受信し、復調するように設計されている。 Receiving system 811 has the receiver 812, the receiver 812 receives a variable envelope signal, is designed to demodulate. プロセッサ813は、受信データを処理する。 The processor 813 processes the received data. 次に、データは、メモリ814に記憶するか、ユーザインタフェース817における表示もしくは再生のためにI/Oインタフェース815を介して送信するか、またはネットワーク816上で送信することができる。 Then, the data is either stored in memory 814, it may be transmitted for display or reproduction on the user interface 817 or transmitted via the I / O interface 815, or over the network 816. さらに、受信ステーション811のプロセッサ813は、マルチアンテナシステム802の送信機806に位置情報を送信し返すことができる。 Furthermore, the processor 813 of the receiving station 811 may return to transmit location information to the transmitter 806 of the multi-antenna system 802. この位置情報は、遅延回路808の遅延を調整して、受信システム811の位置を補償するために用いられる。 This position information to adjust the delay of the delay circuit 808 is used to compensate the position of the receiving system 811. この情報は、特にモバイルまたは携帯受信機用途のために、無線で送信し返すことができる。 This information, in particular for mobile or portable receiver applications, can return transmit wirelessly. 代替として、位置情報は、ユーザが入力するか、メモリに記憶するか、またはネットワークもしくはサーバからダウンロードすることができる。 Alternatively, location information may be downloaded or the user enters, or stored in the memory, or from a network or server.

一実施形態において、マルチアンテナシステムは、実際にはどんな可変エンベロープ信号も生成する必要なしに、一定エンベロープ信号を直接生成する。 In one embodiment, multi-antenna systems, in practice without the need to produce any variable envelope signal to generate directly a constant envelope signal. 一定エンベロープ信号は、想像または仮想の可変エンベロープ信号を手本にして作られる。 Constant envelope signal is produced in the model a variable envelope signal imagination or virtual. このシステムが、任意のタイプのポイントツーポイントまたはマルチキャストデータ通信をサポートすることに留意されたい。 This system should be noted that to support point-to-point or multicast data communications any type. 送信機と受信機との間の距離は、送信アンテナ間の距離の10倍ほどに短くすることができ、電力増幅器および多数のアンテナによって実際にサポートされるほどに遠く離すことができる。 The distance between the transmitter and receiver, can be shortened to about 10 times the distance between the transmitting antennas can be separated far enough to actually supported by the power amplifier and the number of antennas. 任意のタイプの可変エンベロープ信号(例えば、差動直交位相偏移変調、スペクトル拡散信号等)および任意のタイプの一定またはほぼ一定エンベロープ信号(例えば、周波数偏移変調、直交周波数分割多重等)を、マルチアンテナシステムの様々な実施形態において用いることができる。 Any type of variable envelope signal (e.g., differential quadrature phase shift keying, spread spectrum signal) and any type of constant or nearly constant envelope signals (e.g., frequency shift keying, orthogonal frequency division multiplexing, etc.), it can be used in various embodiments of the multi-antenna system. さらに、マルチアンテナシステムは、周波数によって制限されない。 Furthermore, the multi-antenna system is not limited by the frequency. それは任意の周波数範囲で働くことができる。 It can work with any frequency range. さらに、マルチアンテナシステムは、広範囲の様々な用途で用いることができる(例えば、高精細度を含むテレビ信号、高速デジタルデータリンク、オーディオ/音声/移動体通信等を送信するための中継器として)。 Furthermore, the multi-antenna system can be used in a wide variety of applications (e.g., a television signal including a high definition, high-speed digital data link, as a relay for transmitting the audio / voice / mobile communications, etc.) .

結論として、可変エンベロープ信号から分解された一定エンベロープ信号を送信するためのマルチアンテナビーム形成システムが開示される。 In conclusion, the multi-antenna beam forming system for transmitting constant envelope signals decomposed from a variable envelope signal is disclosed. 前述の明細書において、請求される主題の実施形態が、インプリメンテーションからインプリメンテーションへと変化し得る多数の特定の詳細に関連して説明された。 In the foregoing specification, embodiments of the claimed subject matter have been described with numerous specific details related may vary from implementation to implementation. したがって、請求される主題であるものおよび請求される主題であるように出願者によって意図されているものの唯一かつ排他的な指標は、任意の後続の補正を含む、本出願から発する請求項の組であって、かかる請求項が発する特定の形態における請求項の組である。 Thus, the sole and exclusive indicator of what is intended by the applicants to be the subject matter is the subject and those claims are claimed, including any subsequent correction, the set of claims emanating from the applicant a is a set of claims in certain forms such claims emitted. したがって、請求項においてはっきりと挙げられていないどんな限定、要素、特性、特徴、利点または属性も、決してかかる請求項の範囲を限定すべきではない。 Therefore, any limitation not listed clearly in the claims, elements, characteristics, features, and advantages or attributes should not limit the way such scope of the claims. したがって、本明細書および図面は、限定的な意味ではなく例示として考えるべきである。 Accordingly, the specification and drawings are to be considered as illustrative rather than a restrictive sense.

Claims (21)

  1. 可変エンベロープ信号を少なくとも第1の一定エンベロープ信号および第2の一定エンベロープ信号に分解するための回路と、 Circuitry for decomposing at least a first constant envelope signal and the second constant envelope signal a variable envelope signal,
    前記可変エンベロープ信号を分解するための前記回路に結合された第1の増幅器であって、前記第1の一定エンベロープ信号を増幅する、第1の増幅器と、 A first amplifier coupled to the circuit for decomposing said variable envelope signal, amplifying the first constant envelope signal, a first amplifier,
    増幅された第1の一定エンベロープ信号を送信する、前記第1の増幅器に結合された第1のアンテナと、 Transmitting the amplified first constant envelope signal, a first antenna coupled to the first amplifier,
    前記可変エンベロープ信号を分解するための前記回路に結合された第2の増幅器であって、前記第2の一定エンベロープ信号を増幅する、第2の増幅器と、 A second amplifier coupled to the circuit for decomposing said variable envelope signal, amplifying the second constant envelope signal, a second amplifier,
    増幅された第2の一定エンベロープ信号を送信する、前記第2の増幅器に結合された第2のアンテナと、 Transmitting the amplified second constant envelope signal, a second antenna coupled to said second amplifier,
    を含む送信回路。 Transmission circuit, including.
  2. 受信アンテナの位置において、可変エンベロープ信号が、前記第1および第2のエンベロープ信号の重畳から生じるように、前記第2の一定エンベロープ信号を規定の時間量だけ遅延させる少なくとも1つの遅延回路をさらに含む、請求項1に記載の送信回路。 In the receiving antenna, the variable envelope signal, as results from the superposition of the first and second envelope signals, further comprising at least one delay circuit to only delay time of defining the second constant envelope signal the transmission circuit according to claim 1.
  3. 前記遅延回路が、前記第1の一定エンベロープ信号および前記第2の一定エンベロープ信号のうちの1つにおける送信経路に位相遅延を加える少なくとも1つのミキサを含む、請求項2に記載の送信回路。 The delay circuit comprises at least one mixer adding the phase delay in one transmission path of said first constant envelope signal and the second constant envelope signal transmission circuit according to claim 2.
  4. ビームを受信アンテナの位置に導くために、前記第1の一定エンベロープ信号および前記第2の一定エンベロープ信号を遅延させるための少なくとも3つの遅延回路と、 To direct the beam to the receiving antenna, and at least three delay circuits for delaying the first constant envelope signal and the second constant envelope signal,
    前記第1の一定エンベロープ信号および前記第2の一定エンベロープ信号を増幅するための少なくとも4つの増幅器と、 At least four amplifiers for amplifying the first constant envelope signal and the second constant envelope signal,
    前記第1の一定エンベロープ信号および前記第2の一定エンベロープ信号を送信するための少なくとも4つのアンテナと、をさらに含む、請求項1に記載の送信回路。 Further comprising the at least four antennas for transmitting the first constant envelope signal and the second constant envelope signal transmission circuit according to claim 1.
  5. 前記第1の一定エンベロープ信号および前記第2の一定エンベロープ信号が、RF信号として送信されたときに、受信アンテナが前記可変エンベロープ信号を受信することになる位相を有する、請求項1に記載の送信回路。 The first constant envelope signal and the second constant envelope signal, when it is transmitted as an RF signal, having a phase receiving antenna will receive the variable envelope signal, transmission of claim 1 circuit.
  6. 前記第1の増幅器および前記第2の増幅器が、飽和状態で動作する電力増幅器を含む、請求項1に記載の送信回路。 Said first amplifier and said second amplifier comprises a power amplifier operating in saturation, the transmission circuit according to claim 1.
  7. RF信号を送信するための方法であって、 A method for transmitting an RF signal,
    一定振幅および可変位相を有する第1の信号を生成することと、 Generating a first signal having a constant amplitude and variable phase,
    前記第1の信号を増幅することと、 And amplifying said first signal,
    前記第1の信号を無線で送信することと、 And transmitting the first signal by radio,
    一定振幅および可変位相を有する第2の信号を生成することと、 And generating a second signal having a constant amplitude and variable phase,
    前記第2の信号を増幅することと、 And amplifying said second signal,
    前記第2の信号を無線で送信することと、 And transmitting the second signal by wireless,
    を含み、 It includes,
    前記第1の信号および前記第2の信号が、可変振幅および可変位相を有する第3の信号から分解される、方法。 The first signal and the second signal is decomposed from the third signal having a variable amplitude and variable phase method.
  8. 前記第2の信号に遅延を加えることをさらに含み、前記遅延が、前記第1の信号および前記第2の信号を受信機の周知の位置に送信するために加えられる、請求項7に記載の方法。 Wherein said second further adding a delay to the signal, the delay is added for transmitting the first signal and the second signal to a known location of the receiver, according to claim 7 Method.
  9. フェーズドアレイアンテナシステムにおいて、前記第1の信号および前記第2の信号を送信するための複数の送信経路に複数の遅延を加えることをさらに含む、請求項7に記載の方法。 In phased array antenna system further includes method of claim 7 adding a plurality of delay to a plurality of transmission paths for transmitting the first signal and the second signal.
  10. 第1の電力増幅器の飽和状態で前記第1の信号を増幅することと、 And amplifying the first signal with a saturated state of the first power amplifier,
    第2の電力増幅器の飽和状態で前記第2の信号を増幅することと、 And amplifying said second signal in a saturated state of the second power amplifier,
    をさらに含む、請求項7に記載の方法。 Further comprising the method of claim 7.
  11. 前記第3の信号を空間的にアウトフェージングすることをさらに含み、前記第1の信号および前記第2の信号が、受信機が可変振幅および可変位相を備えた無線信号を受信するように、無線で結合する、請求項7に記載の方法。 Wherein the third signal spatially further comprise out-phasing, as the first signal and the second signal, receives a radio signal having a receiver variable amplitude and variable phase, radio in binding method of claim 7.
  12. 信号を無線で送信するための方法であって、 A method for transmitting a signal by radio,
    可変エンベロープ信号を第1の一定エンベロープ信号および第2の一定エンベロープ信号に分解することと、 And decomposing the variable envelope signal to a first constant envelope signal and the second constant envelope signal,
    前記第1の一定エンベロープ信号を増幅することと、 And amplifying the first constant envelope signal,
    増幅された第1の一定エンベロープ信号を第1のアンテナを通じて無線で送信することと、 And transmitting wirelessly via an amplified first constant envelope signal a first antenna,
    前記第2の一定エンベロープ信号を増幅することと、 And amplifying the second constant envelope signal,
    増幅された第2の一定エンベロープ信号を第2のアンテナを通じて無線で送信することと、 And transmitting wirelessly via an amplified second constant envelope signal a second antenna,
    を含む方法。 The method comprising.
  13. 受信アンテナの位置にビームを導くためにビームステアリング遅延を加えることをさらに含む、請求項12に記載の方法。 Further comprising adding a beam steering delays to direct the beam to the position of the receiving antennas, the method according to claim 12.
  14. 前記可変エンベロープ信号を空間的にアウトフェージングすることをさらに含み、前記第1の一定エンベロープ信号および前記第2の一定エンベロープ信号が、前記可変エンベロープ信号に対応するRF信号を生成するために、RF信号として重畳を介して結合する、請求項12に記載の方法。 It said variable envelope signal spatially further comprise out-phasing, the first constant envelope signal and the second constant envelope signal, to generate an RF signal corresponding to the variable envelope signal, RF signal binding through a superposed as the method of claim 12.
  15. 可変エンベロープ信号から分解された一定エンベロープ信号を送信するためのマルチアンテナシステムであって、 A multi-antenna system for transmitting constant envelope signals decomposed from a variable envelope signal,
    可変振幅および可変位相を有する前記可変エンベロープ信号を生成するためのプロセッサと、 A processor for generating said variable envelope signal having a variable amplitude and variable phase,
    少なくとも第1の一定エンベロープ信号および第2の一定エンベロープ信号を生成する、前記プロセッサに結合されたアウトフェージング分解回路であって、前記第1の一定エンベロープ信号および前記第2の一定エンベロープ信号が、前記可変エンベロープ信号を一緒に表す一定振幅および可変位相を有する、アウトフェージング分解回路と、 Generating at least a first constant envelope signal and the second constant envelope signal, a outphasing exploded circuitry coupled to said processor, said first constant envelope signal and the second constant envelope signal, wherein with constant amplitude and variable phase represents the variable envelope signals together, and out-phasing decomposition circuit,
    前記第1の一定エンベロープ信号を増幅する、前記アウトフェージング分解回路に結合された第1の電力増幅器と、 Amplifying the first constant envelope signal, a first power amplifier coupled to the out-phasing decomposition circuit,
    前記第1の一定エンベロープ信号の無線送信用の、前記第1の電力増幅器に結合された第1のアンテナと、 For wireless transmission of said first constant envelope signal, a first antenna coupled to the first power amplifier,
    前記第2の一定エンベロープ信号を増幅する、前記アウトフェージング分解回路に結合された第2の電力増幅器と、 Amplifying said second constant envelope signal, a second power amplifier coupled to the out-phasing decomposition circuit,
    前記第2の一定エンベロープ信号の無線送信用の、前記第2の電力増幅器に結合された第2のアンテナと、 For wireless transmission of the second constant envelope signal, a second antenna coupled to the second power amplifier,
    を含むマルチアンテナシステム。 Multi-antenna system, including.
  16. 前記第1の一定エンベロープ信号および前記第2の一定エンベロープ信号の送信経路にビームステアリング遅延を加えるための、前記アウトフェージング分解回路に結合された複数の遅延回路と、 A plurality of delay circuits coupled to said first constant envelope signal and said for adding a beam steering delay on the transmission path of the second constant envelope signal, the out-phasing decomposition circuit,
    遅延された第1の一定エンベロープ信号および遅延された第2の一定エンベロープ信号を増幅するための、前記複数の遅延回路に結合された複数の電力増幅器と、 A plurality of power amplifiers coupled to the first constant envelope signal and for amplifying the second constant envelope signal delayed, the plurality of delay circuits delays,
    増幅され遅延された第1の一定エンベロープ信号および第2の一定エンベロープ信号の無線送信用の複数のアンテナと、 Amplified and a plurality of antennas for wireless transmission of the first constant envelope signal and the second constant envelope signal delayed,
    をさらに含む、請求項15に記載のマルチアンテナシステム。 Further comprising a multi-antenna system according to claim 15.
  17. 前記複数の遅延回路が、前記第1の一定エンベロープ信号および前記第2の一定エンベロープ信号に前記遅延を加えるための複数の加算器を含む、請求項16に記載のマルチアンテナシステム。 It said plurality of delay circuits includes a plurality of adders for adding the delay to the first constant envelope signal and the second constant envelope signal, a multi-antenna system according to claim 16.
  18. 前記複数の遅延回路、複数の電力増幅器および複数のアンテナが、受信機の位置にビームを電子的に導くフェーズドアレイアンテナシステムを含む、請求項16に記載のマルチアンテナシステム。 It said plurality of delay circuits, a plurality of power amplifiers and a plurality of antennas, including phased array antenna system for guiding the beam electronically to the position of the receiver, multi-antenna system according to claim 16.
  19. 前記第1の一定エンベロープ信号の無線送信および前記第2の一定エンベロープ信号の無線送信が、RF信号として結合する、請求項15に記載のマルチアンテナシステム。 It said first wireless transmission of radio transmission and the second constant envelope signal of a constant envelope signal, combined as RF signals, multi-antenna system according to claim 15.
  20. 前記第1の一定エンベロープ信号の無線送信および前記第2の一定エンベロープ信号の無線送信が、可変エンベロープ信号受信機によって受信され得る、請求項15に記載のマルチアンテナシステム。 It said first wireless transmission of radio transmission and the second constant envelope signal of a constant envelope signal can be received by the variable envelope signal receiver, a multi-antenna system according to claim 15.
  21. 前記第1の一定エンベロープ信号の無線送信および前記第2の一定エンベロープ信号の無線送信が、受信機とのポイントツーポイント通信を確立する、請求項15に記載のマルチアンテナシステム。 Said first wireless transmission of radio transmission and the second constant envelope signal of a constant envelope signal, to establish a point-to-point communication with the receiver, a multi-antenna system according to claim 15.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07162224A (en) * 1993-12-02 1995-06-23 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Antenna composing circuit
WO2003103166A1 (en) * 2002-05-31 2003-12-11 富士通株式会社 Distortion compenasator
JP2004048754A (en) * 2003-07-03 2004-02-12 Mitsubishi Electric Corp Mobile communication apparatus
JP2004253955A (en) * 2003-02-19 2004-09-09 Sharp Corp Tuner for receiving digital broadcast and receiver provided with the same
JP2006129402A (en) * 2004-11-01 2006-05-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd Amplifier circuit and transmitter

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005151543A (en) * 2003-10-20 2005-06-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd Amplifier circuit
US7327803B2 (en) * 2004-10-22 2008-02-05 Parkervision, Inc. Systems and methods for vector power amplification

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07162224A (en) * 1993-12-02 1995-06-23 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Antenna composing circuit
WO2003103166A1 (en) * 2002-05-31 2003-12-11 富士通株式会社 Distortion compenasator
JP2004253955A (en) * 2003-02-19 2004-09-09 Sharp Corp Tuner for receiving digital broadcast and receiver provided with the same
JP2004048754A (en) * 2003-07-03 2004-02-12 Mitsubishi Electric Corp Mobile communication apparatus
JP2006129402A (en) * 2004-11-01 2006-05-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd Amplifier circuit and transmitter

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