JP2531663B2 - 進行波管増幅回路 - Google Patents
進行波管増幅回路Info
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- JP2531663B2 JP2531663B2 JP62049200A JP4920087A JP2531663B2 JP 2531663 B2 JP2531663 B2 JP 2531663B2 JP 62049200 A JP62049200 A JP 62049200A JP 4920087 A JP4920087 A JP 4920087A JP 2531663 B2 JP2531663 B2 JP 2531663B2
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- traveling wave
- traveling
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、高出力化を図る目的で複数の進行波管を並
列的に増幅動作をさせる進行波管増幅回路に係り、特に
進行波管の出力に含まれる歪成分の補償技術に関する。
列的に増幅動作をさせる進行波管増幅回路に係り、特に
進行波管の出力に含まれる歪成分の補償技術に関する。
（従来の技術） マイクロ波無線通信では、送信出力の高出力化を図る
目的で、複数の進行波管を並列的に増幅動作をさせ、そ
れらの出力を合成することが行われている。一方、多値
のPCM（Pulse Code Modulation）伝送では、進行波管が
低歪で動作することが要求される。そこで、従来の進行
波管増幅回路は、例えば第３図に示す如くに構成されて
いる。
目的で、複数の進行波管を並列的に増幅動作をさせ、そ
れらの出力を合成することが行われている。一方、多値
のPCM（Pulse Code Modulation）伝送では、進行波管が
低歪で動作することが要求される。そこで、従来の進行
波管増幅回路は、例えば第３図に示す如くに構成されて
いる。
この進行波管増幅回路は、中間周波数帯において歪補
償を行うもので、ハイブリッド５と、歪補償回路10,同1
1と、局部発振器９と、ハイブリッド12と、ミキサ13,同
14と、進行波管3,同４と、ハイブリッド５とを基本的に
備える。
償を行うもので、ハイブリッド５と、歪補償回路10,同1
1と、局部発振器９と、ハイブリッド12と、ミキサ13,同
14と、進行波管3,同４と、ハイブリッド５とを基本的に
備える。
ハイブリッド６は入力端子１へ印加された中間周波信
号を２方向へ分岐出力する。一方の分岐出力は歪補償回
路10へ、他方の分岐出力は歪補償回路11へそれぞれ与え
られる。
号を２方向へ分岐出力する。一方の分岐出力は歪補償回
路10へ、他方の分岐出力は歪補償回路11へそれぞれ与え
られる。
歪補償回路10は進行波管３で発生する歪成分と逆相の
歪成分を発生し、それを入力信号である前記一方の分岐
出力に加えてミキサ13の一方の入力へ与える。
歪成分を発生し、それを入力信号である前記一方の分岐
出力に加えてミキサ13の一方の入力へ与える。
歪補償回路11は進行波管４で発生する歪成分と逆相の
歪成分を発生し、それを入力信号である前記他方の分岐
出力に加えてミキサ14の一方の入力へ与える。
歪成分を発生し、それを入力信号である前記他方の分岐
出力に加えてミキサ14の一方の入力へ与える。
ハイブリッド12は、局部発振器９が発生する高周波信
号をミキサ13とミキサ14のそれぞれの他方の入力へ分岐
出力する。
号をミキサ13とミキサ14のそれぞれの他方の入力へ分岐
出力する。
ミキサ13は、前記逆相歪成分が付加された中間周波信
号を高周波信号に変換し、それを進行波管３へ与える。
また、ミキサ14は、同様に、前記逆相歪成分が付加され
た中間周波信号を高周波信号に変換し、それを進行波管
４へ与える。
号を高周波信号に変換し、それを進行波管３へ与える。
また、ミキサ14は、同様に、前記逆相歪成分が付加され
た中間周波信号を高周波信号に変換し、それを進行波管
４へ与える。
進行波管3,同４は、それぞれの入力信号を増幅し、そ
れぞれハイブリッド５へ印加するので、ハイブリッド５
の出力端子２には進行波管3,同４の各出力を合成したも
のが得られる。
れぞれハイブリッド５へ印加するので、ハイブリッド５
の出力端子２には進行波管3,同４の各出力を合成したも
のが得られる。
このとき、進行波管3,同４においては、それぞれの増
幅動作過程において発生する歪成分は前記逆相歪成分と
相殺されるので、それぞれの増幅出力には歪成分が含ま
れないことになる。
幅動作過程において発生する歪成分は前記逆相歪成分と
相殺されるので、それぞれの増幅出力には歪成分が含ま
れないことになる。
その結果、ハイブリッド５の出力端子２に現れる合成
出力は歪補償のなされたものとなる。
出力は歪補償のなされたものとなる。
なお、ミキサ13と同14は同一の局部発振周波数でもっ
て周波数変換動作を行うので、進行波管3,同４の各出力
は同位相のものとなっている。
て周波数変換動作を行うので、進行波管3,同４の各出力
は同位相のものとなっている。
また、第３図は２個の進行波管を用いた場合のもので
あるが、さらに個数を増加する場合には、ハイブリット
6,同５は所要数の組合せに係るものとなることは周知の
通りである。
あるが、さらに個数を増加する場合には、ハイブリット
6,同５は所要数の組合せに係るものとなることは周知の
通りである。
（発明が解決しようとする問題点） 従来の進行波管増幅回路は、以上説明したように、入
力信号を複数の進行波管に並列的に分配するその分配路
のそれぞれに歪補償回路を設け、進行波管のそれぞれに
ついて個別的に歪補償を行うようにしているので、歪調
整は進行波管ごとに行わなければならず、非常に煩雑で
面倒である。
力信号を複数の進行波管に並列的に分配するその分配路
のそれぞれに歪補償回路を設け、進行波管のそれぞれに
ついて個別的に歪補償を行うようにしているので、歪調
整は進行波管ごとに行わなければならず、非常に煩雑で
面倒である。
また、回路構成が複雑化し、構成部品数を低減し原価
低減を図ることが困難である等種々の問題点がある。
低減を図ることが困難である等種々の問題点がある。
本発明は、従来のこのような問題点に鑑みなされたも
ので、その目的は、歪調整の簡略化および回路構成の単
純化を図り得る進行波管増幅回路を提供することにあ
る。
ので、その目的は、歪調整の簡略化および回路構成の単
純化を図り得る進行波管増幅回路を提供することにあ
る。
（問題点を解決するための手段） 前記目的を達成するために、本発明の進行波管増幅回
路は次の如き構成を有する。
路は次の如き構成を有する。
即ち、本発明の進行波管増幅回路は、並列的に増幅動
作をする複数の進行波管と； 前記複数の進行波管の各
出力を合成する合成手段と； 前記複数の進行波管のそ
れぞれに固有の歪成分をベクトル的に合成したものと大
きさが等しく、かつ方向が逆向きのベクトルとなる歪成
分を入力信号である中間周波信号に付加する歪補償回路
と； 前記歪補償回路の出力である中間周波信号を所定
の高周波信号に変換する変換手段と； 前記変換された
高周波信号を前記複数の進行波管のそれぞれへ分配する
分配手段と； を備えたことを特徴とするものである。
作をする複数の進行波管と； 前記複数の進行波管の各
出力を合成する合成手段と； 前記複数の進行波管のそ
れぞれに固有の歪成分をベクトル的に合成したものと大
きさが等しく、かつ方向が逆向きのベクトルとなる歪成
分を入力信号である中間周波信号に付加する歪補償回路
と； 前記歪補償回路の出力である中間周波信号を所定
の高周波信号に変換する変換手段と； 前記変換された
高周波信号を前記複数の進行波管のそれぞれへ分配する
分配手段と； を備えたことを特徴とするものである。
（作用） 次に、前記の如く構成される本発明の進行波管増幅回
路の作用を説明する。
路の作用を説明する。
歪補償回路は、入力信号である中間周波信号に、複数
の進行波管のそれぞれに固有の歪成分をベクトル的に合
成したものと大きさが等しく、かつ方向が逆向きのベク
トルとなる歪成分を付加することを行い、それを変換手
段へ出力する。なお、本願発明の対象とする歪波は、進
行波管の非線形特性に基づいて発生する非直線歪であ
る。この非直線歪には、周知の如くAM−PM変換歪とAM−
PM変換歪があり、前者は歪波のベクトルの大きさの変化
として表れ、後者は歪波のベクトルの位相の変化として
表れる。よって、歪の大きさと位相をベクトルにより表
示することができる。
の進行波管のそれぞれに固有の歪成分をベクトル的に合
成したものと大きさが等しく、かつ方向が逆向きのベク
トルとなる歪成分を付加することを行い、それを変換手
段へ出力する。なお、本願発明の対象とする歪波は、進
行波管の非線形特性に基づいて発生する非直線歪であ
る。この非直線歪には、周知の如くAM−PM変換歪とAM−
PM変換歪があり、前者は歪波のベクトルの大きさの変化
として表れ、後者は歪波のベクトルの位相の変化として
表れる。よって、歪の大きさと位相をベクトルにより表
示することができる。
変換手段は、前記歪補償回路の出力である中間周波信
号を所定の高周波信号に変換し、それを分配手段へ出力
する。
号を所定の高周波信号に変換し、それを分配手段へ出力
する。
分配手段は、前記変換された高周波信号を前記複数の
進行波管のそれぞれへ分配する。
進行波管のそれぞれへ分配する。
複数の進行波管は入力した高周波信号を並列的に増幅
処理をし、それを合成手段へ出力する。
処理をし、それを合成手段へ出力する。
合成手段は、前記複数の進行波管の各出力を合成し、
それを当該増幅回路の出力とする。
それを当該増幅回路の出力とする。
このとき、複数の進行波管の各出力には信号成分の他
に、歪成分が含まれているが、この歪成分は進行波管固
有のものと歪補償回路が入力信号に一括して付加した歪
成分に係るものとからなる。
に、歪成分が含まれているが、この歪成分は進行波管固
有のものと歪補償回路が入力信号に一括して付加した歪
成分に係るものとからなる。
ところが、歪補償回路が入力信号に一括して付加した
歪成分のベクトルは、大きさが複数の進行波管それぞれ
に固有の歪成分をベクトル的に合成したものと等しく、
かつ方向が逆向きとなるように調整してあるから、合成
手段において複数の進行波管の各出力が合成されるとき
に歪成分は相殺される。つまり、歪補償がなされ合成手
段の出力には所望品質の高出力化信号を得ることができ
ることになる。
歪成分のベクトルは、大きさが複数の進行波管それぞれ
に固有の歪成分をベクトル的に合成したものと等しく、
かつ方向が逆向きとなるように調整してあるから、合成
手段において複数の進行波管の各出力が合成されるとき
に歪成分は相殺される。つまり、歪補償がなされ合成手
段の出力には所望品質の高出力化信号を得ることができ
ることになる。
以上説明したように、本発明の進行波管増幅回路によ
れば、複数の進行波管に信号分配を行う分配手段の入力
段に歪補償回路を設け、複数の進行波管の出力を合成す
るときに歪成分が相殺されるようにしたので、歪補償回
路は１個で済み回路構成が大幅に単純化でき、原価低減
が図れる。
れば、複数の進行波管に信号分配を行う分配手段の入力
段に歪補償回路を設け、複数の進行波管の出力を合成す
るときに歪成分が相殺されるようにしたので、歪補償回
路は１個で済み回路構成が大幅に単純化でき、原価低減
が図れる。
また、歪調整は１個の歪補償回路で行うことになるの
で、調整作業を大幅に簡略化できる等の効果がある。
で、調整作業を大幅に簡略化できる等の効果がある。
（実施例） 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第１図は、本発明の一実施例に係る進行波管増幅回路
を示す。この進行波管増幅回路は、従来と同様に、中間
周波帯において歪補償を行うもので、歪補償回路７と、
変換手段であるミキサ８および局部発振器９と、分配手
段であるハイブリッド６と、進行波管3,同４と、合成手
段であるハイブリッド５とを基本的に備える。
を示す。この進行波管増幅回路は、従来と同様に、中間
周波帯において歪補償を行うもので、歪補償回路７と、
変換手段であるミキサ８および局部発振器９と、分配手
段であるハイブリッド６と、進行波管3,同４と、合成手
段であるハイブリッド５とを基本的に備える。
最前段に設けられる歪補償回路７は、入力端子に印加
される入力信号としての中間周波信号に後述する如き所
定の歪成分を付加し、それをミキサ８の一方の入力へ与
える。歪補償回路７の具体的構成としては、例えばダイ
オードと可変位相器を用いて構成できる。一般にディジ
タル無線システムの進行波管を用いた電力増幅器で発生
する歪は３次歪が主となる。よって、ダイオードの非線
形特性により３次歪は容易に発生できるため比較的簡単
に歪補償回路７を構成することができる。
される入力信号としての中間周波信号に後述する如き所
定の歪成分を付加し、それをミキサ８の一方の入力へ与
える。歪補償回路７の具体的構成としては、例えばダイ
オードと可変位相器を用いて構成できる。一般にディジ
タル無線システムの進行波管を用いた電力増幅器で発生
する歪は３次歪が主となる。よって、ダイオードの非線
形特性により３次歪は容易に発生できるため比較的簡単
に歪補償回路７を構成することができる。
ミキサ８は、他方の入力に印加される局部発振器９か
らの高周波信号でもって、一方の入力に印加された前記
中間周波信号を所要の高周波信号に変換し、それをハイ
ブリッド６へ与える。
らの高周波信号でもって、一方の入力に印加された前記
中間周波信号を所要の高周波信号に変換し、それをハイ
ブリッド６へ与える。
ハイブリッド６は、ミキサ８の出力を進行波管３と同
４へ分配する。
４へ分配する。
進行波管3,同４は入力された高周波信号をそれぞれ増
幅し、ハイブリッド５へそれぞれ出力するので、ハイブ
リッド５の出力端子２には合成出力が得られる。ここで
得られた合成出力には進行波管３と同４のそれぞれで発
生した歪成分が補償されたものとなっている。次に、第
２図を参照して本発明の歪補償の原理を説明する。
幅し、ハイブリッド５へそれぞれ出力するので、ハイブ
リッド５の出力端子２には合成出力が得られる。ここで
得られた合成出力には進行波管３と同４のそれぞれで発
生した歪成分が補償されたものとなっている。次に、第
２図を参照して本発明の歪補償の原理を説明する。
第２図において、符号20は進行波管３の出力信号成分
ベクトルであり、符号16は進行波管３で発生する歪成分
の歪ベクトルである。また、符号21は進行波管４の出力
信号成分ベクトルであり、符号17は進行波管４で発生す
る歪成分の歪ベクトルである。歪ベクトル16,同17は進
行波管の個体差によりその大きさおよび位相が異なる。
符号18は歪ベクトル16,同17の合成ベクトルであり、符
号19は歪補償回路７で入力信号に付加すべき歪成分の歪
ベクトルである。
ベクトルであり、符号16は進行波管３で発生する歪成分
の歪ベクトルである。また、符号21は進行波管４の出力
信号成分ベクトルであり、符号17は進行波管４で発生す
る歪成分の歪ベクトルである。歪ベクトル16,同17は進
行波管の個体差によりその大きさおよび位相が異なる。
符号18は歪ベクトル16,同17の合成ベクトルであり、符
号19は歪補償回路７で入力信号に付加すべき歪成分の歪
ベクトルである。
この歪ベクトル19は、合成ベクトル18と大きさが等し
く、かつ位相が180°異なる、即ち逆位相である。つま
り、歪ベクトル16と同17はハイブリッド５で合成されて
合成ベクトル18となるが、その際に合成ベクトル18と歪
ベクトル19とが打ち消し合う結果、出力端子２には歪成
分のない合成信号ベクトル15が得られるのである。
く、かつ位相が180°異なる、即ち逆位相である。つま
り、歪ベクトル16と同17はハイブリッド５で合成されて
合成ベクトル18となるが、その際に合成ベクトル18と歪
ベクトル19とが打ち消し合う結果、出力端子２には歪成
分のない合成信号ベクトル15が得られるのである。
本発明の歪補償の原理を第２図を用いてより詳細に説
明する。
明する。
本願発明の第２図において、進行波管３及び４におい
て発生する歪ベクトルをそれぞれ16、17とし、それらの
大きさをそれぞれＡ、Ｂ、両者の位相差をΔθとする
と、ハイブリッド５の出力に生ずる合成ベクトル18は、 大きさが、A2＋B2＋２・Ａ・Ｂ・COS（Δθ） 位相が、TAN-1［Ｂ・SIN（Δθ）／（Ａ＋Ｂ・COS
（Δθ））］ となる。
て発生する歪ベクトルをそれぞれ16、17とし、それらの
大きさをそれぞれＡ、Ｂ、両者の位相差をΔθとする
と、ハイブリッド５の出力に生ずる合成ベクトル18は、 大きさが、A2＋B2＋２・Ａ・Ｂ・COS（Δθ） 位相が、TAN-1［Ｂ・SIN（Δθ）／（Ａ＋Ｂ・COS
（Δθ））］ となる。
一方、本発明の歪補償回路７で発生する歪ベクトル19
は、上記合成ベクトル18と大きさが同一で、さらに位相
が逆相となるよう予め調整されている。
は、上記合成ベクトル18と大きさが同一で、さらに位相
が逆相となるよう予め調整されている。
よって、ハイブリッド５の出力で発生する歪信号の合
成ベクトル18は、歪補償回路７の歪補償ベクトル19によ
って完全にキャンセルされるため出力端子２には無歪の
合成信号ベクトル15が得られる。
成ベクトル18は、歪補償回路７の歪補償ベクトル19によ
って完全にキャンセルされるため出力端子２には無歪の
合成信号ベクトル15が得られる。
（発明の効果） 以上説明したように、本発明の進行波管増幅回路によ
れば、複数の進行波管に信号分配を行う分配手段の入力
段に歪補償回路を設け、複数の進行波管の出力を合成す
るときに歪成分が相殺されるようにしたので、歪補償回
路は１個で済み回路構成が大幅に単純化でき、原価低減
が図れる。
れば、複数の進行波管に信号分配を行う分配手段の入力
段に歪補償回路を設け、複数の進行波管の出力を合成す
るときに歪成分が相殺されるようにしたので、歪補償回
路は１個で済み回路構成が大幅に単純化でき、原価低減
が図れる。
また、歪調整は１個の歪補償回路で行うことになるの
で、歪調整が大幅に簡略化できる等の効果がある。
で、歪調整が大幅に簡略化できる等の効果がある。
第１図は本発明の一実施例に係る進行波管増幅回路の構
成ブロック図、第２図は歪補償の原理説明図、第３図は
従来の進行波管増幅回路の構成ブロック図である。 １……入力端子、２……出力端子、3,4……進行波管、
5,6,12……ハイブリッド、7,10,11……歪補償回路、8,1
3,14……ミキサ、９……局部発振器。
成ブロック図、第２図は歪補償の原理説明図、第３図は
従来の進行波管増幅回路の構成ブロック図である。 １……入力端子、２……出力端子、3,4……進行波管、
5,6,12……ハイブリッド、7,10,11……歪補償回路、8,1
3,14……ミキサ、９……局部発振器。
Claims (1)
- 【請求項１】並列的に増幅動作をする複数の進行波管
と； 前記複数の進行波管の各出力を合成する合成手段
と； 前記複数の進行波管のそれぞれに固有の歪成分を
ベクトル的に合成したものと大きさが等しく、かつ方向
が逆向きのベクトルとなる歪成分を入力信号である中間
周波信号に付加する歪補償回路と； 前記歪補償回路の
出力である中間周波信号を所定の高周波信号に変換する
変換手段と； 前記変換された高周波信号を前記複数の
進行波管のそれぞれへ分配する分配手段と； を備えた
ことを特徴とする進行波管増幅回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62049200A JP2531663B2 (ja) | 1987-03-04 | 1987-03-04 | 進行波管増幅回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62049200A JP2531663B2 (ja) | 1987-03-04 | 1987-03-04 | 進行波管増幅回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63215203A JPS63215203A (ja) | 1988-09-07 |
| JP2531663B2 true JP2531663B2 (ja) | 1996-09-04 |
Family
ID=12824354
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62049200A Expired - Lifetime JP2531663B2 (ja) | 1987-03-04 | 1987-03-04 | 進行波管増幅回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2531663B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0444723U (ja) * | 1990-08-22 | 1992-04-16 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5382110A (en) * | 1976-12-27 | 1978-07-20 | Nec Corp | Compensating circuit for non-linearity |
| JPS56112106A (en) * | 1980-02-09 | 1981-09-04 | Nec Corp | High frequency power amplifier |
-
1987
- 1987-03-04 JP JP62049200A patent/JP2531663B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63215203A (ja) | 1988-09-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |