JP2012227881A - 送信機及び送受信機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】複数の無線周波数帯域の信号を送信する送信機であって、バンド1からバンドN(Nは2以上の整数)までの信号を生成する信号生成部と、前記信号生成部によって生成された信号の高調波、およびバンド1からバンドNの信号間に生じる相互変調歪みを低減するための歪み補償部と、前記歪み補償部から出力されたデジタル信号をアナログ信号に変換するDAC部と、無線帯域のマルチバンド信号を増幅する増幅器とを有する。
【選択図】図1
Description
図7において、f1とfi(fi≧2f1である)の所望信号を同時に送信しようとした場合において、増幅器において2f1、3f1の高調波が発生し、3f1がfiと同じ周波数帯である場合には、干渉が生じる。
また、図8において、f1、f2、fxの所望信号を同時に送信しようとした場合、増幅器において2f1−f2、2f2−f1の相互変調歪みが発生し、2f2−f1がfxと同じ周波数帯である場合には、干渉が生じる(ただし、f1<f2<・・・<fx<・・・<fnであり、fi≧2f1−f2であり、iは3以上の整数である)。
従って、複数の無線帯域を用いて通信を行う送信機及び送受信機に関しては、他の周波数帯域に生じる高調波や相互変調歪みに対しても、発生を抑制させる必要がある。
以下、本発明の一実施形態による送受信機について図面を参照して説明する。
図1は、本発明の一実施形態による送受信機の構成を示す構成図である。
この図において、送受信機1は、複数の無線周波数帯域の信号を送信する機能と受信機能とを有する。
信号生成部10は、バンド1からバンドN(Nは2以上の整数)までの信号を生成する。この時点では信号成分は0、1、1・・・のデジタルデータである。信号生成部10は、歪み補償部11に接続される。
図9(b)に示すように、一般に無線帯域の高出力増幅器は、入力電力が増加し飽和領域に近づくと、利得が低下し非線形な入出力特性となる。非線形な入出力特性は周波数スペクトルでみた場合、図10に示すように相互変調歪みなどの不要波(2f1−f2、2f1−f2)を生じ、他のバンドへの干渉成分となる。このような不要信号を抑えるため、アナログやデジタルの前置型歪み補償装置(図9(a))を用いることにより、図9(c)に示すように、増幅器の入出力特性の補償を行う。この前置型歪み補償装置の出力をスペクトラムで見ると、図11に示すように、不要波と逆位相となる信号を付加し、増幅器へ出力している。同図において、補償された増幅器からの出力をスペクトラムで見ると、不要信号が抑えられていることがわかる。
次に、図2を参照し、第2実施形態における送受信機の周波数変換について説明する。
図2は、第2実施形態における送受信機の構成を示す構成図である。この図において、送受信機2は、複数の無線周波数帯域の信号を送信する機能と受信機能とを有する。信号生成部21は、バンド1からバンドNまでの信号を生成する。
次に、図3を参照し、第3実施形態における送受信機について説明する。
図3は、第3実施形態における送受信機の構成を示す構成図である。この図において、送受信機3は、複数の無線周波数帯域の信号を送信する機能と受信機能とを有する。信号生成部31は、バンド1からバンドNまでの信号を生成する。
次に、図4を参照し、第4実施形態における送受信機について説明する。
図4は、第4実施形態における送受信機4の構成を示す構成図である。この図において、送受信機4は、複数の無線周波数帯域の信号を送信する機能と受信機能とを有する。信号生成部41は、バンド1からバンドNまでの信号を生成する。
次に、図5を参照し、第5実施形態における送受信機について説明する。
図5は、第5実施形態における送受信機の構成を示す構成図である。信号生成部51は、バンド1からバンドNまでの信号を生成する。
(a)バンドAに対応した周波数変換器を経由して付加する
(b)バンドM(M≠A)に対応した周波数変換器を経由して付加する
のいずれかを行う点である。
送受信機5は、送信信号があると(ステップS10)、その複数信号で生じる高調波、相互変調歪みの周波数帯を計算し(ステップS11)、外付けフィルタでは除去できない周波数帯域であるか否かを判定する(ステップS12)。外付けフィルタでは除去できない場合、送受信機5は、どの周波数変換器を経由して付加するかを選択し(ステップS13)、選択された周波数変換器の周波数帯に応じて後段の歪み補償部によって補償信号を生成する(ステップS15)。一方、外付けフィルタで除去できる周波数帯域である場合、補償信号付加を行わない(ステップS14)。
次に、図6を参照し、第6実施形態における送受信機の周波数変換について説明する。
図6は、第6実施形態における送受信機6の構成を示す構成図である。この実施形態においては、送受信機6の受信回路部80において、ある帯域の送信信号部の出力を受信し、受信した信号の結果をもとに、歪み補償部62の調整を行う。信号生成部61、歪み補償部62、DAC部63、周波数変換部64(周波数変換部64M)は、図4における信号生成部41、歪み補償部42、DAC部43、周波数変換部44(周波数変換部44M)と同様の機能を有する。
この図における送受信機7は、信号源から供給される1.8GHzの信号を分周器(1/2)によって900MHzの信号を得てATT(減衰器)を介して周波数変換部に供給するとともに、分周器(1/6)によって300MHzの信号を得てATTを介して周波数変換部に供給する。増幅部から出力される信号は、マルチバンドフィルタを介してアンテナから無線信号として出力される。
この図における送受信機8は、信号源から供給される4.8GHzの信号を分周器(1/16)によって300MHzの信号を得て第1の周波数変換部に供給するとともに、分周器(1/2)によって2.4GHzの信号を得て第2の周波数変換部に供給する。第1及び第2の周波数変換部から出力される信号は、合成部によって合成された後、増幅部、マルチバンドフィルタを介し、アンテナから無線信号として送信される。
ここで、300MHz帯と2.4GHz帯の信号を同時に送信しようとした場合、送信用増幅器の非線形により、相互変調歪みが生じる場合がある。ここでは、図3の送受信機3の機能を用いて、歪み補償部によって、相互変調歪みの発生を抑圧することができる。
また、新しい無線帯域の追加が必要となった際に、高調波や相互変調歪みの新たな成分が問題となった場合でも、デジタル歪み補償回路部のソフトウェアの変更をすることで対応できる。高調波や相互変調歪みの発生そのものを抑圧するため、送信側のアナログRFフィルタを削減もしくは数や回路規模を減らすことができる。
10、21、31、41、51、61 信号生成部
11、22、32、42、52、62 歪み補償部
12、23、33、43、53、63 DAC部
13、25、36、46、56、66 増幅部
14、26、37、47、58、68、72 アンテナ
24、34、44、54、64、76 周波数変換部
35、55、65、75 合成部
45 分配合成部
57 フィルタ部
67 分配部
69 切替部
70 可変移相部
71 可変減衰部
73 スイッチ部
74 LNA部
77 ADC部
78 信号処理部
80 受信回路部
Claims (6)
- 複数の無線周波数帯域の信号を送信する送信機であって、
バンド1からバンドN(Nは2以上の整数)までの信号を生成する信号生成部と、
前記信号生成部によって生成された信号の高調波、およびバンド1からバンドNの信号間に生じる相互変調歪みを低減するための歪み補償部と、
前記歪み補償部から出力されたデジタル信号をアナログ信号に変換するDAC部と、
前記DAC部から出力されるアナログ信号を無線帯域に周波数変換する周波数変換器と、
無線帯域のマルチバンド信号を増幅する増幅器とを有することを特徴とする送信機。 - 前記歪み補償部は、前記信号生成部によって生成された信号の高調波、およびバンド1からバンドNの信号間に生じる相互変調歪みが生じるバンドにおいて、当該高調波および当該相互変調歪みの逆特性となる信号を付加することによって、歪み補償を行うことを特徴とする請求項1記載の送信機。
- 前記DAC部は、M(Mは2以上の整数)個の出力を有し、
前記周波数変換器はM個設けられ、当該周波数変換器が前記DAC部のそれぞれの出力に対応して接続され、それぞれが異なる無線帯域に周波数変換し、
前記送信機は、さらに、
前記M個の周波数変換器の出力を合成する合成器を有し、
前記増幅器が、前記合成器から出力される無線周波数帯域の信号を増幅する
ことを特徴とする請求項2記載の送信機。 - 前記合成器は、合成された前記M個の周波数変換器の出力を、L個の出力に分配し、
前記増幅器は、L(Lは2以上の整数)個設けられ、当該増幅器が前記合成器のそれぞれの出力に対応して接続され、それぞれが、前記合成器から出力される無線周波数帯域の信号を増幅する
ことを特徴とする請求項3記載の送信機。 - 前記バンド1からバンドNのうち第1のバンドに起因する高調波または相互変調歪みの補償信号を、
第1のバンドに対応した周波数変換器を経由して付加する、または、前記バンド1からバンドNのうち前記第1のバンドとは異なるバンドである第2のバンドに対応した周波数変換器を経由して付加する
ことを特徴とする請求項3または4記載の送信機。 - 請求項1から5のうちいずれか1項に記載の送信機を備えた送受信機であり、
第1の帯域の送信信号部の出力を受信し、受信した信号の結果をもとに、歪み補償部の調整を行う受信回路部
を有することを特徴とする送受信機。
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