JP2689011B2 - Linear transmitter - Google Patents

Linear transmitter

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JP2689011B2 JP2175665A JP17566590A JP2689011B2 JP 2689011 B2 JP2689011 B2 JP 2689011B2 JP 2175665 A JP2175665 A JP 2175665A JP 17566590 A JP17566590 A JP 17566590A JP 2689011 B2 JP2689011 B2 JP 2689011B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は高周波帯の電力増幅に利用する。特に、包絡
線の信号レベルが大きく変化する変調波を高い電力効率
で増幅する線形増幅器に関する。本発明は、高周波電力
増幅器の電源電圧を入力変調波の包絡線により制御する
線形増幅器において、入力変調波の包絡線と出力側の包
絡線との差信号により高周波電力増幅器の入力変調波を
変調することにより、電源電圧の制御だけでは調整でき
ない程度に高速の入力変調波に対する線形性を実現する
ものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention is used for power amplification in a high frequency band. In particular, the present invention relates to a linear amplifier that amplifies a modulated wave in which the signal level of the envelope changes greatly with high power efficiency. The present invention, in a linear amplifier that controls the power supply voltage of a high frequency power amplifier by the envelope of an input modulated wave, modulates the input modulated wave of a high frequency power amplifier by a difference signal between the envelope of the input modulated wave and the envelope of the output side. By doing so, it is possible to realize the linearity with respect to the high speed input modulated wave that cannot be adjusted only by controlling the power supply voltage.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来から、線形送信装置に動作クラスがA級ないしAB
級の高周波電力増幅器が用いられている。このような電
力増幅器は、入力信号の包絡線が小さい場合には電力効
率が低下する欠点があった。このため、例えば電池を電
力源とする携帯形の無線機では、電池の消耗が大きく、
無線機の使用時間が短くなるなどの問題があった。
Conventionally, the linear transmitter has an operation class of class A or AB.
A class of high frequency power amplifier is used. Such a power amplifier has a drawback that the power efficiency is lowered when the envelope of the input signal is small. For this reason, for example, in a portable wireless device that uses a battery as a power source, the battery consumption is large,
There was a problem that the usage time of the radio was shortened.

この問題を解決した従来の線形増幅器の構成例を第29
図に示す。
The 29th example of the configuration of a conventional linear amplifier that solves this problem
Shown in the figure.

この従来例は、本願出願人が先に出願したドレイン制
御形高効率線形増幅器を用いた線形送信装置の構成例で
ある。この増幅器の詳細は、特開昭62−274906号公報に
開示されている。
This conventional example is a configuration example of a linear transmission device using a drain-controlled high-efficiency linear amplifier previously filed by the applicant of the present application. Details of this amplifier are disclosed in JP-A-62-274906.

入力端子1にはアナログ信号またはディジタル信号が
入力され、この信号が変調部2により変調される。この
変調波は、飽和形の電力増幅器4により増幅され、出力
端子9から出力される。
An analog signal or a digital signal is input to the input terminal 1, and this signal is modulated by the modulator 2. This modulated wave is amplified by the saturated power amplifier 4 and output from the output terminal 9.

電力増幅器4は増幅端子として電界効果トランジスタ
を含み、この電界効果トランジスタのドレイン電圧を入
力信号の包絡線にほぼ比例して制御し、電力増幅器4の
飽和出力レベルを入力信号の包絡線に追従させる。
The power amplifier 4 includes a field effect transistor as an amplification terminal, controls the drain voltage of this field effect transistor substantially in proportion to the envelope of the input signal, and causes the saturated output level of the power amplifier 4 to follow the envelope of the input signal. .

このような制御により、電力増幅器4を高効率の飽和
状態に保ったまま、これを線形増幅器として動作させ
る。このため、通常の飽和形増幅器では極めて高いレベ
ルで発生する出力歪を、大きく低減させることができ
る。しかも、電力増幅器4の入力電力が小さいときで
も、入力電力の変化に応じてドレイン電圧を変化させる
ことにより、電力増幅器4を実質的に飽和状態で動作さ
せることができ、電力効率の大きな劣化を防ぐことがで
きる。
By such control, the power amplifier 4 is operated as a linear amplifier while maintaining the saturated state with high efficiency. Therefore, it is possible to greatly reduce the output distortion generated at an extremely high level in a normal saturation type amplifier. Moreover, even when the input power of the power amplifier 4 is small, by changing the drain voltage according to the change of the input power, the power amplifier 4 can be operated in a substantially saturated state, which causes a large deterioration in power efficiency. Can be prevented.

ドレイン電圧は、直流電源端子8から、直流直流変換
器またはシリーズ制御トランジスタにより構成された直
流電圧変換回路7を介して供給される。ドレイン電圧を
制御するには、入力変調波を方向性結合器3で分岐し、
その包絡線信号を包絡線検波回路5により検出し、この
包絡線検波回路5の出力を補正回路6でレベルシフトそ
の他のレベル補正を行って直流電圧変換回路7を制御す
る。
The drain voltage is supplied from the DC power supply terminal 8 through a DC / DC converter or a DC / voltage converter circuit 7 including a series control transistor. In order to control the drain voltage, the input modulated wave is branched by the directional coupler 3,
The envelope signal is detected by the envelope detection circuit 5, and the output of the envelope detection circuit 5 is level-shifted and other levels are corrected by the correction circuit 6 to control the DC voltage conversion circuit 7.

この従来例装置は、高効率の飽和形高周波電力増幅器
を用いた線形増幅器を実現できる。例えば、電力増幅器
4として電力効率が70%のものを用い、直流電圧変換回
路7として電力効率が70%の直流直流変換器を使用すれ
ば、理想的には総合効率49%の線形送信装置を実現でき
る。
This conventional device can realize a linear amplifier using a highly efficient saturated high frequency power amplifier. For example, if a power amplifier 4 having a power efficiency of 70% is used and a DC voltage converter circuit 7 is a DC / DC converter having a power efficiency of 70%, ideally a linear transmitter having an overall efficiency of 49% is obtained. realizable.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

電力増幅器の線形性を高精度に実現するためには、電
力増幅器4への入力信号に対して電力利用が一定に保た
れるように、電源端子電圧を変化させる必要がある。し
かし、電力増幅器の製造上のバラツキ、温度変化等の原
因により、その特性は劣化するのが一般的である。この
ため、上述した構成でも、高周波増幅器の線形性は十分
とはいえなかった。
In order to realize the linearity of the power amplifier with high accuracy, it is necessary to change the power supply terminal voltage so that the power usage is kept constant with respect to the input signal to the power amplifier 4. However, the characteristics of the power amplifier are generally deteriorated due to manufacturing variations, temperature changes, and the like. Therefore, even with the above-mentioned configuration, the linearity of the high frequency amplifier cannot be said to be sufficient.

本発明は、以上の課題を解決し、高速の変調波を高い
電力効率で線形に増幅する線形送信装置を提供すること
を目的とする。
It is an object of the present invention to solve the above problems and provide a linear transmitter that linearly amplifies a high-speed modulated wave with high power efficiency.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明の線形送信装置は、電力増幅器に供給される直
流バイアス電圧を入力変調波の包絡線信号レベルにより
制御する電圧制御手段を備えた線形送信装置において、
電圧制御手段は、変調波から求めた包絡線の振幅および
位相を等化してバイアス手段に供給する周波数等化回路
を含むことができる。また、これとは別に、またはこの
構成に組み合わせて、変調波から求めた包絡線の信号レ
ベルがあらかじめ定められた値より小さいときはバイア
ス手段の出力電圧を一定値以上に保持する手段を含むこ
とができる。
The linear transmission device of the present invention is a linear transmission device including voltage control means for controlling a DC bias voltage supplied to a power amplifier according to an envelope signal level of an input modulated wave,
The voltage control means may include a frequency equalization circuit that equalizes the amplitude and phase of the envelope obtained from the modulated wave and supplies the equalized amplitude and phase to the bias means. Further, separately from this or in combination with this configuration, when the signal level of the envelope obtained from the modulated wave is smaller than a predetermined value, a means for holding the output voltage of the bias means at a certain value or more is included. You can

電力増幅器の入力信号を包絡線信号レベルと電力増幅
器の出力信号の包絡線信号レベルとの差により制御する
入力制御手段をさらに備えることが望ましい。この入力
制御手段は、電力増幅器が多段増幅器の場合には、その
最終段の増幅器に入力される信号を制御すればよい。し
たがって、途中の段の増幅器で信号レベルを制御しても
よい。
It is preferable to further include input control means for controlling the input signal of the power amplifier by the difference between the envelope signal level and the envelope signal level of the output signal of the power amplifier. When the power amplifier is a multi-stage amplifier, this input control means may control the signal input to the final stage amplifier. Therefore, the signal level may be controlled by the amplifier in the middle stage.

線形送信装置の送信出力の制御が必要な場合には、電
圧制御手段の制御量と入力制御手段の制御量とを互いに
関連させて調整する手段をさらに備えることが望まし
い。
When it is necessary to control the transmission output of the linear transmission device, it is desirable to further include means for adjusting the control amount of the voltage control means and the control amount of the input control means in association with each other.

〔作 用〕(Operation)

電力増幅器の電源電圧を入力変調波の包絡線にしたが
って変化させることにより、電源効率を改善し、飽和形
高周波電力増幅器の線形性を向上させることができる。
ところで、電圧制御や送信系の特性変動などにより、制
御系には不完全性が生じる。これは残留歪の原因とな
る。この残留歪を除去するため、入出力包絡線の差信号
により電力増幅器への入力変調波信号を振幅変調する。
これにより、高制度に振幅歪補償を行うことができ、歪
低減効果がさらに増大する。
By changing the power supply voltage of the power amplifier according to the envelope of the input modulated wave, the power supply efficiency can be improved and the linearity of the saturated high frequency power amplifier can be improved.
By the way, imperfections occur in the control system due to voltage control and characteristic variations of the transmission system. This causes residual strain. In order to remove this residual distortion, the input modulation wave signal to the power amplifier is amplitude-modulated by the difference signal of the input / output envelope.
As a result, amplitude distortion compensation can be performed with high accuracy, and the distortion reduction effect is further increased.

この構成では包絡線を負帰還しているが、この負帰還
の構成は通常の帰還系と異なる。すなわち、あらかじめ
基準の包絡線により電源電圧を制御しているので、歪は
かなり低減し、電源電圧を制御しないときと比較して入
出力の包絡線による帰還系の閉ループ利得を小さくする
ことができる。このため、負帰還系が安定に動作する。
さらに、負帰還系では残留歪を除去するだけなので、比
較的簡単な回路でも、広帯域の周波数特性をもたせ、十
分な振幅歪補償を行うことができる。
In this configuration, the envelope is negatively fed back, but the configuration of this negative feedback is different from the normal feedback system. That is, since the power supply voltage is controlled in advance by the reference envelope, the distortion is considerably reduced, and the closed loop gain of the feedback system due to the input / output envelope can be reduced as compared with the case where the power supply voltage is not controlled. . Therefore, the negative feedback system operates stably.
Further, since the negative feedback system only removes residual distortion, even a relatively simple circuit can have wideband frequency characteristics and sufficient amplitude distortion compensation.

また、変調速度の速い信号を増幅する場合には、直流
電圧変換回路の入力側に周波数等化回路を設ける。直流
電圧変換回路として直流直流変換器を用いるとすると、
このスイッチング周波数は高々1MHz程度であり、周波数
帯域は30kHz程度である。このため、線形増幅できる変
調速度が制御される。直流電圧変換回路に周波数等化回
路を前置すれば、直流電圧変換回路の周波数特性を等価
的に広げることができ、より高速の変調波を増幅でき
る。
When amplifying a signal with a high modulation speed, a frequency equalization circuit is provided on the input side of the DC voltage conversion circuit. If a DC-DC converter is used as the DC voltage conversion circuit,
This switching frequency is at most about 1 MHz, and the frequency band is about 30 kHz. Therefore, the modulation speed capable of linear amplification is controlled. If a frequency equalization circuit is provided in front of the DC voltage conversion circuit, the frequency characteristics of the DC voltage conversion circuit can be broadened equivalently and a higher-speed modulated wave can be amplified.

電力増幅器の能動素子を動作させるには、ある値以上
のバイアス電圧を印加する必要がある。しかし、電源電
圧を制御するための包絡線の信号レベルがある場合値よ
り小さくなると、能動素子が動作しない電圧を印加する
場合が生じる。このような場合には、増幅された信号に
歪が生じる。これを防止するため、能動素子の特性を考
慮して、直流電圧変換回路の出力電圧があらかじめ定め
られた電圧以下にならないように制御し、増幅器を線形
に動作させる。
In order to operate the active elements of the power amplifier, it is necessary to apply a bias voltage above a certain value. However, when the signal level of the envelope for controlling the power supply voltage is smaller than the value when there is a signal level, the voltage at which the active element does not operate may be applied. In such a case, distortion occurs in the amplified signal. In order to prevent this, the output voltage of the DC voltage conversion circuit is controlled so as not to fall below a predetermined voltage in consideration of the characteristics of the active element, and the amplifier is operated linearly.

〔実施例〕〔Example〕

第1図は本発明第一実施例の線形送信装置を示すブロ
ック構成図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a linear transmitter according to the first embodiment of the present invention.

この実施例の線形送信装置は、変調波を入力信号とす
る電力増幅器4を備え、この電力増幅器4の直流バイア
ス電圧を供給するバイアス手段として直流電圧変換回路
7を備え、この直流電圧変換回路7の出力電圧を電力増
幅器4に入力される変調波の包絡線信号レベルにより制
御する電圧制御手段として方向性結合器3および包絡線
検波回路5を備える。
The linear transmitter of this embodiment includes a power amplifier 4 that uses a modulated wave as an input signal, and includes a DC voltage conversion circuit 7 as bias means for supplying a DC bias voltage of the power amplifier 4, and this DC voltage conversion circuit 7 The directional coupler 3 and the envelope detection circuit 5 are provided as voltage control means for controlling the output voltage of the output voltage control circuit 1 by the envelope signal level of the modulated wave input to the power amplifier 4.

電力増幅器4の入力信号はアナログ信号またはディジ
タル信号を変調した信号であり、変調波入力端子1′か
ら供給される。電力増幅器4の増幅出力は出力端子9か
ら出力される。直流電圧変換回路7には、直流電源端子
8から直流電圧が供給される。
The input signal of the power amplifier 4 is a signal obtained by modulating an analog signal or a digital signal, and is supplied from the modulated wave input terminal 1 '. The amplified output of the power amplifier 4 is output from the output terminal 9. A DC voltage is supplied from the DC power supply terminal 8 to the DC voltage conversion circuit 7.

ここで本実施例の特徴とするところは、電力値幅器4
の入力信号を変調波入力端子1′から入力される変調波
の包絡線信号レベルと電力増幅器4の出力信号の包絡線
信号レベルとの差により制御する入力制御手段として、
方向性結合器13、包絡線検波回路14、差信号生成回路1
5、直流増幅器16および電力制御回路19を備えたことに
ある。
Here, the feature of the present embodiment is that the power value width device 4
As the input control means for controlling the input signal of 1 by the difference between the envelope signal level of the modulated wave input from the modulated wave input terminal 1'and the envelope signal level of the output signal of the power amplifier 4.
Directional coupler 13, envelope detection circuit 14, difference signal generation circuit 1
5, the DC amplifier 16 and the power control circuit 19 are provided.

方向性結合器3は変調波入力端子1′に入力された変
調波を分岐し、包絡線検波回路5は分岐された信号の包
絡線を検出する。また、電力増幅器4の出力例では、方
向性結合器13が出力信号を分岐し、包絡線検波回路14が
その信号の包絡線を検出する。
The directional coupler 3 branches the modulated wave input to the modulated wave input terminal 1 ', and the envelope detection circuit 5 detects the envelope of the branched signal. In the output example of the power amplifier 4, the directional coupler 13 branches the output signal, and the envelope detection circuit 14 detects the envelope of the signal.

包絡線検波回路5の出力する入力側の包絡線信号は、
直流電圧変換回路7に供給される。直流電圧変換回路7
は、包絡線検波回路5からの信号により、それにほぼ追
随した電圧を出力する。この電圧は電力増幅器4の電源
端子に供給され、包絡線に比例した高周波出力を得る。
The input envelope signal output from the envelope detection circuit 5 is
It is supplied to the DC voltage conversion circuit 7. DC voltage conversion circuit 7
Outputs a voltage that substantially follows the signal from the envelope detection circuit 5. This voltage is supplied to the power supply terminal of the power amplifier 4 to obtain a high frequency output proportional to the envelope.

これらの動作により、電力増幅器4の動作が線形動作
となり、歪の少ない増幅を行うことができる。しかも、
線形増幅器として電流効率が直流電圧変換回路7により
改善される。
By these operations, the operation of the power amplifier 4 becomes a linear operation, and amplification with less distortion can be performed. Moreover,
The current efficiency as a linear amplifier is improved by the DC voltage conversion circuit 7.

ところで、一般に高周波電力増幅器は、製造上のバラ
ツキや周囲温度によりその特性が変化する。これを改善
するため、出力側の包絡線と入力側の包絡線とを比較
し、電力増幅器4の入力電力を補正する。すなわち、差
信号生成回路15により入力と出力の誤差を求め、誤差信
号を直流増幅器16を介して電力制御回路19に供給する。
電力制御回路19は、電力増幅器4の振幅特性が線形にな
るように、この電力増幅器4への入力電力を補正する。
具体的には、電力増幅器4に入力される信号を変調す
る。
By the way, in general, the characteristics of a high-frequency power amplifier change due to manufacturing variations and ambient temperature. In order to improve this, the envelope on the output side is compared with the envelope on the input side to correct the input power of the power amplifier 4. That is, the difference between the input and the output is obtained by the difference signal generation circuit 15, and the error signal is supplied to the power control circuit 19 via the DC amplifier 16.
The power control circuit 19 corrects the input power to the power amplifier 4 so that the amplitude characteristic of the power amplifier 4 becomes linear.
Specifically, the signal input to the power amplifier 4 is modulated.

このような構成において、例えば歪を50dB抑圧する場
合には、入力側の包絡線検波回路5の出力により電源電
圧を制御することで20〜30dB程度の歪抑圧が可能である
ため、帰還系の歪抑圧量は20〜30dB程度で十分である。
このため、直流増幅器16に要求される利得は、高々20〜
30dB程度である。これに対して通常の包絡線帰還だけの
構成では、ループ利得として50dBが必要になる。このよ
うに本実施例は、ループ利得が小さい非常に安定な負帰
還系を利用できる。
In such a configuration, for example, when suppressing the distortion by 50 dB, the distortion of about 20 to 30 dB can be suppressed by controlling the power supply voltage by the output of the envelope detection circuit 5 on the input side. A distortion suppression amount of 20 to 30 dB is sufficient.
Therefore, the gain required for the DC amplifier 16 is at most 20-
It is about 30 dB. On the other hand, a loop gain of 50 dB is required in a configuration with only ordinary envelope feedback. As described above, the present embodiment can utilize a very stable negative feedback system with a small loop gain.

第2図、第3図は、それぞれ差信号生成回路15、直流
増幅器16の構成例を示す。
2 and 3 show configuration examples of the difference signal generation circuit 15 and the DC amplifier 16, respectively.

差信号生成回路15は入力端子151、152および出力端子
158を備え、演算増幅器156と抵抗153、154、155および1
57とより構成される。入力端子151、152には包絡線検波
回路5、14の出力が供給される。入力端子151、152の信
号は、それぞれ抵抗153、154を介して演算増幅器156に
供給される。演算増幅器156の非反転入力は抵抗155を介
して接地され、出力は抵抗157を介して反転入力に帰還
接続される。
The difference signal generation circuit 15 has input terminals 151 and 152 and an output terminal.
158 with operational amplifier 156 and resistors 153, 154, 155 and 1
Composed of 57 and. The outputs of the envelope detection circuits 5 and 14 are supplied to the input terminals 151 and 152. The signals at the input terminals 151 and 152 are supplied to the operational amplifier 156 via the resistors 153 and 154, respectively. The non-inverting input of the operational amplifier 156 is grounded via the resistor 155, and the output is feedback-connected to the inverting input via the resistor 157.

直流増幅器16は入力端子162および出力端子168を備
え、演算増幅器166と抵抗163、164、165および167とに
より構成される。入力端子162には差信号生成回路15の
出力が供給され、抵抗164を介して演算増幅器166の非反
転入力に供給される。演算増幅器166の非反転入力はさ
らには、抵抗165を介して接地される。演算増幅器166の
反転入力は抵抗163を介して接地され、出力は抵抗167を
介して反転入力に帰還接続される。
The DC amplifier 16 has an input terminal 162 and an output terminal 168, and is composed of an operational amplifier 166 and resistors 163, 164, 165 and 167. The output of the difference signal generation circuit 15 is supplied to the input terminal 162, and is supplied to the non-inverting input of the operational amplifier 166 via the resistor 164. The non-inverting input of operational amplifier 166 is also grounded through resistor 165. The inverting input of the operational amplifier 166 is grounded via the resistor 163, and the output is feedback-connected to the inverting input via the resistor 167.

第4図は電力制御回路の一例を示す回路図である。こ
の例は、PINダイオードを用いた構成を示す。
FIG. 4 is a circuit diagram showing an example of the power control circuit. This example shows a configuration using a PIN diode.

変調波入力端子1902には変調波入力端子1′の信号が
供給され、制御端子1908には直流増幅器16を介して誤差
信号が入力される。出力端子1911は電力増幅器4に接続
される。
The signal of the modulated wave input terminal 1'is supplied to the modulated wave input terminal 1902, and the error signal is input to the control terminal 1908 via the DC amplifier 16. The output terminal 1911 is connected to the power amplifier 4.

電源端子1901は抵抗1903を介してPINダイオード1912
に接続される。変調波入力端子1902はバイパス用コンデ
ンサ1904、1905を介してPINダイオード1909のアノード
端子に接続され、コンデンサ1904と1905との接続点に抵
抗1903とPINダイオード1912との接続点が接続される。P
INダイオード1909のアノード端子はまた、チョークコイ
ル1906を介して制御端子1908に接続され、この制御端子
1908はバイパス用のコンデンサ1907を介して接地され
る。PINダイオード1909のカソード端子は、バイパス用
のコンデンサ1910を介して出力端子1911に接続され、抵
抗1915を介して接地される。PINダイオード1912のカソ
ード端子は、PINダイオード1913のアノード端子に接続
され、コンデンサ1914を介して接地される。
The power supply terminal 1901 is connected to the PIN diode 1912 via the resistor 1903.
Connected to. The modulated wave input terminal 1902 is connected to the anode terminal of the PIN diode 1909 via bypass capacitors 1904 and 1905, and the connection point between the capacitors 1904 and 1905 is connected to the connection point between the resistor 1903 and the PIN diode 1912. P
The anode terminal of the IN diode 1909 is also connected to the control terminal 1908 via the choke coil 1906.
1908 is grounded via a bypass capacitor 1907. The cathode terminal of the PIN diode 1909 is connected to the output terminal 1911 via the bypass capacitor 1910 and is grounded via the resistor 1915. The cathode terminal of the PIN diode 1912 is connected to the anode terminal of the PIN diode 1913 and is grounded via the capacitor 1914.

この回路では、制御端子1908の制御電圧により、PIN
ダイオード1909、1912および1913の高周波抵抗が変化す
る。このため等価的にπ形抵抗減衰器となり、高周波電
力が減衰する。
In this circuit, the control voltage at control terminal 1908
The high frequency resistance of the diodes 1909, 1912 and 1913 changes. Therefore, it becomes equivalently a π-type resistance attenuator, and the high frequency power is attenuated.

第5図は電力制御回路の別の例を示す回路図であり、
デュアルゲートFETを用いた構成を示す。
FIG. 5 is a circuit diagram showing another example of the power control circuit,
A configuration using a dual gate FET is shown.

制御端子1921には直流増幅器16を介して誤差信号が入
力される。変調波入力端子1924には変調波入力端子1′
の信号が入力される。出力端子1939は電力増幅器4に接
続される。電源端子1933には電源電圧が供給される。
An error signal is input to the control terminal 1921 via the DC amplifier 16. The modulated wave input terminal 1924 has a modulated wave input terminal 1 '.
Is input. The output terminal 1939 is connected to the power amplifier 4. The power supply voltage is supplied to the power supply terminal 1933.

制御端子1921は抵抗1922を介してデュアルゲートFET1
928の一方のゲート端子に接続され、抵抗1922とゲート
端子との接続点がバイパス用のコンデンサ1923を介して
接地される。
Control terminal 1921 is a dual gate FET1 via resistor 1922
It is connected to one gate terminal of the 928, and the connection point between the resistor 1922 and the gate terminal is grounded via the bypass capacitor 1923.

変調波入力端子1924は、バイパス用のコンデンサ1925
および整合用のインダクタ1927を経由して、デュアルゲ
ートFET1928の他方のゲート端子に接続される。コンデ
ンサ1925とインダクタ1927との接続点は、整合用のキャ
パシタ1926を介して接地される。
The modulated wave input terminal 1924 is a bypass capacitor 1925.
And the inductor 1927 for matching, and is connected to the other gate terminal of the dual gate FET 1928. The connection point between the capacitor 1925 and the inductor 1927 is grounded via the matching capacitor 1926.

インダクタ1927とデュアルゲートFET1928との接続点
には、電源端子1933の電圧が、抵抗1931および1932によ
り分圧され、チョークコイル1929を介して供給される。
チョークコイル1929、抵抗1931および抵抗1932の接続点
はバイパス用のコンデンサ1930を介して接地される。
At the connection point of the inductor 1927 and the dual gate FET 1928, the voltage of the power supply terminal 1933 is divided by the resistors 1931 and 1932 and supplied via the choke coil 1929.
The connection point between the choke coil 1929, the resistor 1931 and the resistor 1932 is grounded via the bypass capacitor 1930.

デュアルゲートFET1928のソース端子は接地され、ド
レイン端子には電源端子1933の電圧がチョークコイル19
34を介して供給される。電源端子1933とチョークコイル
1934との接続点はバイパス用のコンデンサ1935を介して
接地される。デュアルゲートFET1928のドレイン端子は
また、整合用のインダクタ1936と、バイパス用のコンデ
ンサ1938とを介して出力端子1939に接続される。インダ
クタ1936とコンデンサ1938との接続点は、整合用のキャ
パシタ1937を介して接地される。
The source terminal of the dual gate FET 1928 is grounded, and the voltage of the power supply terminal 1933 is connected to the drain terminal of the choke coil 19
Supplied via 34. Power supply terminal 1933 and choke coil
The connection point with 1934 is grounded via a bypass capacitor 1935. The drain terminal of the dual gate FET 1928 is also connected to the output terminal 1939 via the matching inductor 1936 and the bypass capacitor 1938. The connection point between the inductor 1936 and the capacitor 1938 is grounded via the matching capacitor 1937.

変調波入力端子1924から入力された変調波は、デュア
ルゲートFET1928により増幅される。このとき、電力利
得が制御端子1921に印加される電圧により変化する。こ
れは、第二ゲートの電圧によりデュアルゲートFET1928
の相互コンダクタンスが変化するからである。これによ
り、高精度の振幅制御が可能である。
The modulated wave input from the modulated wave input terminal 1924 is amplified by the dual gate FET 1928. At this time, the power gain changes depending on the voltage applied to the control terminal 1921. This is a dual gate FET1928 depending on the voltage of the second gate.
This is because the mutual conductance of changes. This enables highly accurate amplitude control.

第6図は本発明第二実施例の線形送信装置を示すブロ
ック構成図である。
FIG. 6 is a block diagram showing a linear transmitter according to the second embodiment of the present invention.

この実施例は、電力増幅器4に入力される変調波の包
絡線を求めるために、ベースバンド帯域におけるディジ
タル演算処理を用いることが第一実施例と異なる。
This embodiment differs from the first embodiment in that digital arithmetic processing in the baseband band is used to obtain the envelope of the modulated wave input to the power amplifier 4.

すなわち、変調部20に複素包絡線生成回路21、ディジ
タル・アナログ変換器22、23、直交変調器24および搬送
波発振器25を備え、変調波の包絡線を求めるために、包
絡線生成回路100およびディジタル・アナログ変換器102
を備える。
That is, the modulation unit 20 is provided with a complex envelope generation circuit 21, digital / analog converters 22, 23, a quadrature modulator 24 and a carrier wave oscillator 25, and in order to obtain the envelope of the modulated wave, the envelope generation circuit 100 and the digital・ Analog converter 102
Is provided.

入力端子1にはベースバンド信号が入力され、この信
号が、複素包絡線生成回路21、ディジタル・アナログ変
換器22、23および直交変調器24を経由して変調波とな
り、これが電力増幅器4に入力される。直交変調器24に
は、搬送波発振器25から搬送波が供給される。
A baseband signal is input to the input terminal 1, and this signal becomes a modulated wave via the complex envelope generation circuit 21, the digital / analog converters 22 and 23, and the quadrature modulator 24, and this is input to the power amplifier 4. To be done. A carrier wave is supplied from a carrier wave oscillator 25 to the quadrature modulator 24.

まず、複素包絡線生成回路21、ディジタル・アナログ
変換器22、23、直交変調器24および搬送波発振器25の動
作について説明する。これらの回路は包絡線および位相
が変化する変調信号を発生する公知の回路であり、例え
ば、御代時博、小野光洋、青野達也共著、「ボーレート
可変QPSK変調器の開発」、昭和63年電子情報通信学会春
期全国大会講演論文集、分冊B−1、論文番号SB−3−
2にその使用例が示されている。
First, the operations of the complex envelope generation circuit 21, the digital / analog converters 22 and 23, the quadrature modulator 24, and the carrier wave oscillator 25 will be described. These circuits are known circuits that generate a modulation signal with an envelope and a variable phase. For example, Toyohiro Midai, Mitsuhiro Ono and Tatsuya Aono, "Development of a variable baud rate QPSK modulator", 1988 Electronic Information Proceedings of IEICE Spring National Convention, Volume B-1, Article No. SB-3-
2 shows an example of its use.

ここで、変調波の搬送波角周波数をω、包絡線信号
をR(t)、変調位相をφ(t)とすると、変調波e
(t)は一般的に、 e(t)=R(t)・Re〔exp[jφ(t)]・exp[jωct]〕 =Re〔E(t)・exp[jωct]〕 ……(1) と表される。ただし、Re〔f〕は関数fの実数部を示
す。E(t)は複素包絡線であり、 E(t)=I(t)−jQ(t) ……(2) と表される。I(t)、Q(t)をそれぞれ同相包絡線
成分、直交包絡線成分という。
Here, when the carrier angular frequency of the modulated wave is ω c , the envelope signal is R (t), and the modulation phase is φ (t), the modulated wave e
(T) In general, e (t) = R ( t) · Re [exp [jφ (t)] · exp [jω c t] ] = Re [E (t) · exp [jω c t] ] It is expressed as (1). However, Re [f] indicates the real part of the function f. E (t) is a complex envelope, and E (t) = I (t) -jQ (t) (2) It is expressed as I (t) and Q (t) are referred to as an in-phase envelope component and a quadrature envelope component, respectively.

複素包絡線生成回路21では、入力端子1からの変調入
力に応じた同相包絡線成分I(t)および直交包絡線成
分Q(t)の値を、ディジタル処理により算出する。こ
の計算値をそれぞれディジタル・アナログ変換器22、23
でアナログ電圧に変換することにより、I(t)、Q
(t)の波形が得られる。これらの波形を直交変調器24
に入力する。この直交変調器24は、I(t)、Q(t)
にそれぞれ同相搬送波、直交搬送波を乗算し、これらを
加え合わせることによりe(t)を求める。
The complex envelope generation circuit 21 calculates the values of the in-phase envelope component I (t) and the quadrature envelope component Q (t) according to the modulation input from the input terminal 1 by digital processing. These calculated values are used for digital / analog converters 22, 23, respectively.
I (t), Q
The waveform of (t) is obtained. These waveforms are applied to the quadrature modulator 24
To enter. This quadrature modulator 24 has I (t) and Q (t)
Is multiplied by an in-phase carrier and a quadrature carrier, and these are added together to obtain e (t).

包絡線生成回路100は、複素包絡線生成回路21が生成
した複素包絡線、すなわちI(t)、Q(t)の値を用
いて、電力増幅器4に入力される変調波の包絡線R
(t)、 R(t)=〔I(t)+Q(t)1/2 ……(4) を求める。この包絡線R(t)はディジタル信号処理に
より得られ、そのまま、あるいは何らかの補正を施した
後に、ディジタル・アナログ変換器102に出力される。
ディジタル・アナログ変換器102は、この信号をアナロ
グ信号に変換し、これを直流電圧変換回路7に供給す
る。
The envelope generation circuit 100 uses the complex envelope generated by the complex envelope generation circuit 21, that is, the values of I (t) and Q (t) to generate the envelope R of the modulated wave input to the power amplifier 4.
(T), R (t) = [I (t) 2 + Q (t) 2 ] 1/2 (4) This envelope R (t) is obtained by digital signal processing, and is output to the digital / analog converter 102 as it is or after being subjected to some correction.
The digital-analog converter 102 converts this signal into an analog signal and supplies it to the DC voltage conversion circuit 7.

このように、電圧制御用の包絡線信号をディジタル信
号処理により生成するため、非常に精度が高く、しかも
安定な信号を生成できる。
In this way, since the voltage control envelope signal is generated by digital signal processing, it is possible to generate a highly accurate and stable signal.

ディジタル・アナログ変換器102の出力はまた、信号
変換回路18を介して差信号生成回路15に供給される。
The output of the digital-analog converter 102 is also supplied to the difference signal generation circuit 15 via the signal conversion circuit 18.

電力増幅器4の出力信号については、方向性結合器13
により分岐し、包絡線検波回路器14により出力の包絡線
を生成して差信号生成回路15に入力する。
For the output signal of the power amplifier 4, the directional coupler 13
, And the envelope detection circuit unit 14 generates an output envelope and inputs it to the difference signal generation circuit 15.

第一実施例では、入出力の包絡線を双方ともに同一構
成の包絡線検波回路5、14で検出しているので、その包
絡線検波回路5、14に用いる半導体素子に非線形特性が
あった場合でも、差信号を生成するときにその特性を相
殺できた。これに対して第二実施例では、出力側の包絡
線には包絡線検波回路14の非線形特性による影響が残
り、入力側の包絡線は線形信号となる。このため、二つ
の包絡線をそのまま比較することはできない。二つの包
絡線を正確に比較するには、包絡線検波回路14の非線形
特性を相殺する必要がある。
In the first embodiment, both the input and output envelopes are detected by the envelope detection circuits 5 and 14 having the same configuration. Therefore, when the semiconductor elements used in the envelope detection circuits 5 and 14 have nonlinear characteristics. But I was able to offset that characteristic when generating the difference signal. On the other hand, in the second embodiment, the influence of the non-linear characteristic of the envelope detection circuit 14 remains on the output-side envelope, and the input-side envelope becomes a linear signal. Therefore, the two envelopes cannot be compared as they are. In order to accurately compare the two envelopes, it is necessary to cancel the non-linear characteristic of the envelope detection circuit 14.

そこで第二実施例では、ディジタル・アナログ変換器
102と差信号生成回路15との間に、包絡線検波回路14と
同一の回路または同一特性を実現する回路により構成さ
れた信号変換回路18を挿入する。この信号変換回路18に
より、差信号生成回路15の出力から包絡線検波回路14の
検波特性の影響が相殺され、入力の包絡線信号と出力の
包絡線信号との差分が出力される。
Therefore, in the second embodiment, the digital-analog converter is
A signal conversion circuit 18 configured by the same circuit as the envelope detection circuit 14 or a circuit that realizes the same characteristics is inserted between the 102 and the difference signal generation circuit 15. The signal conversion circuit 18 cancels the influence of the detection characteristic of the envelope detection circuit 14 from the output of the difference signal generation circuit 15, and outputs the difference between the input envelope signal and the output envelope signal.

差信号生成回路15の出力は、直流増幅器16により増幅
され、電力制御回路19に入力される。電力制御回路19
は、電力増幅器4に入力される変調波信号を振幅変調す
ることにより、その電力を補正する。これらの動作は第
一実施例と同等である。
The output of the difference signal generation circuit 15 is amplified by the DC amplifier 16 and input to the power control circuit 19. Power control circuit 19
Corrects its power by amplitude-modulating the modulated wave signal input to the power amplifier 4. These operations are equivalent to those in the first embodiment.

このようにして、電源電圧を制御するとともに電力増
幅器4の入力を制御することにより、高速な包絡線変動
を伴う変調波に対して、電源効率に優れ、高精度でかつ
安定に動作する線形送信装置を実現できる。
By controlling the power supply voltage and the input of the power amplifier 4 in this manner, linear transmission that is excellent in power supply efficiency, operates with high accuracy, and is stable with respect to a modulated wave with high-speed envelope fluctuation. The device can be realized.

第7図と第8図に包絡線検波回路の一例の回路図を示
す。
FIG. 7 and FIG. 8 show circuit diagrams of an example of the envelope detection circuit.

包絡線検波回路としては、従来から、ダイオードを用
いたものや、トランジスタを用いたものが知られてい
る。第7図にダイオードを用いた回路を示し、第8図は
トランジスタを用いた回路を示す。
As the envelope detection circuit, a circuit using a diode and a circuit using a transistor have been conventionally known. FIG. 7 shows a circuit using a diode, and FIG. 8 shows a circuit using a transistor.

第7図に示した回路では、変調波入力端子1401がコン
デンサ1402を介してダイオード1405のアノード端子に接
続され、ダイオード1405のカソード端子は、出力端子14
08に接続される。ダイオード1405にはさらに、電源1404
からのバイアス電圧が、抵抗1403、1407を介して供給さ
れる。ダイオード1405の出力側はコンデンサ1406を介し
て接地される。
In the circuit shown in FIG. 7, the modulated wave input terminal 1401 is connected to the anode terminal of the diode 1405 via the capacitor 1402, and the cathode terminal of the diode 1405 is connected to the output terminal 14
Connected to 08. The diode 1405 also has a power supply 1404.
Is supplied via the resistors 1403 and 1407. The output side of the diode 1405 is grounded via the capacitor 1406.

変調波入力端子1401に入力された変調波は、コンデン
サ1402により直流分がカットされ、ダイオード1405に入
力する。このとき、ダイオード1405のアノード電圧より
高い成分のみがコンデンサ1406に通電し、搬送波が半波
整流される。コンデンサ1406は、搬送波をバイパスし、
包絡線のみを出力端子1408に出力する。
The modulated wave input to the modulated wave input terminal 1401 has its direct current component cut by the capacitor 1402 and is input to the diode 1405. At this time, only the component higher than the anode voltage of the diode 1405 is conducted to the capacitor 1406, and the carrier wave is half-wave rectified. Capacitor 1406 bypasses the carrier and
Only the envelope is output to the output terminal 1408.

出力端子1408に得られる検波電圧は、ダイオード1405
の非線形特性によって生じる成分を含む。上述した第一
実施例の場合には、入出力で共にこのような検波回路を
用い、ダイオード特性も揃ったものを用いることによ
り、差信号生成回路15の出力からダイオード特性を相殺
することができる。
The detection voltage obtained at the output terminal 1408 is the diode 1405.
Includes components caused by the nonlinear characteristics of. In the case of the above-described first embodiment, by using such a detection circuit for both input and output and using a diode having uniform diode characteristics, it is possible to cancel the diode characteristics from the output of the difference signal generation circuit 15. .

第8図に示した回路では、変調波入力端子1411が直流
カット用のコンデンサ1412を介してトランジスタ1413の
ベース端子に接続される。電源端子1414は、ベース電圧
バイアス用の抵抗1415、1416を経由して接地され、二つ
の抵抗1415、1416の接続点がトランジスタ1413のベース
端子に接続される。電源端子1414と接地点との間にはま
た、コレクタ・エミッタ間バイアス用の抵抗1417、1418
を介してトランジスタ1413が挿入される。バイアス安定
化用の抵抗1418には、直流成分のみが印加されるよう
に、交流バイパス用のデンサ1419が並列に接続される。
トランジスタ1413のコレクタ端子は、コンデンサ1420を
介して接地されると共に、出力端子1421に接続される。
In the circuit shown in FIG. 8, the modulated wave input terminal 1411 is connected to the base terminal of the transistor 1413 via the DC cut capacitor 1412. The power supply terminal 1414 is grounded via resistors 1415 and 1416 for biasing the base voltage, and the connection point of the two resistors 1415 and 1416 is connected to the base terminal of the transistor 1413. Between the power supply terminal 1414 and the ground point, resistors 1417 and 1418 for collector-emitter bias are also provided.
Transistor 1413 is inserted through. An AC bypass capacitor 1419 is connected in parallel to the bias stabilizing resistor 1418 so that only the DC component is applied.
The collector terminal of the transistor 1413 is grounded via the capacitor 1420 and is also connected to the output terminal 1421.

変調波入力端子1411に入力された変調波は、トランジ
スタ1413におけるベース・エミッタ間のダイオード特性
により半波整流され、コレクタ端子に出力される。この
出力の搬送波は、コンデンサ1420により除去され、出力
端子1421には包絡線のみが出力される。この出力信号に
も、ダイオードによる包絡線検波の場合と同様に、ベー
ス・エミッタ間のダイオード特性が重畳される。このダ
イオード特性は、第一実施例で用いる場合には、ダイオ
ードを用いた場合と同様に、入出力に同等の回路を用い
ることにより相殺できる。
The modulated wave input to the modulated wave input terminal 1411 is half-wave rectified by the diode characteristic between the base and emitter of the transistor 1413, and output to the collector terminal. The carrier wave of this output is removed by the capacitor 1420, and only the envelope is output to the output terminal 1421. Similar to the case of the envelope detection by the diode, the diode characteristic between the base and the emitter is also superimposed on this output signal. When used in the first embodiment, this diode characteristic can be canceled by using an equivalent circuit for input and output as in the case of using a diode.

これに対して第二実施例の場合には、入力側の包絡線
について、複素包絡線信号を演算することにより求めて
いる。この場合の包絡線波形は、演算のビット数を大き
くすることにより高精度となる。この一方で、出力側に
ついては、ダイオードを用いた包絡線検波回路14を使用
している。このため、検出波形にはダイオードの非線形
特性による成分が含まれ、そのまま入力側の包絡線との
差信号を生成することはできない。そこで、ディジタル
・アナログ変換器102と差信号生成回路15との間に、出
力側の包絡線検波回路14と実質的に同一の直流特性を有
する信号変換回路18を挿入する。
On the other hand, in the case of the second embodiment, the envelope on the input side is obtained by calculating the complex envelope signal. The envelope waveform in this case becomes highly accurate by increasing the number of bits for calculation. On the other hand, on the output side, an envelope detection circuit 14 using a diode is used. Therefore, the detected waveform contains a component due to the non-linear characteristic of the diode, and it is impossible to directly generate a difference signal from the envelope on the input side. Therefore, a signal conversion circuit 18 having substantially the same DC characteristic as the envelope detection circuit 14 on the output side is inserted between the digital / analog converter 102 and the difference signal generation circuit 15.

第9図にダイオード特性の一例を示し、第10図に信号
変換回路18の特性の一例を示す。
FIG. 9 shows an example of diode characteristics, and FIG. 10 shows an example of characteristics of the signal conversion circuit 18.

包絡線検波回路14内のダイオードが第9図に示す特性
を示すとき、信号変換回路18内にも同じ特性のダイオー
ドを設け、このダイオードに、ディジタル・アナログ変
換器102の出力した包絡線信号にバイアス電圧を加えて
入力する。このとき信号変換回路18の出力には、ダイオ
ードの非線形特性を有する包絡線信号が出力される。こ
の信号を用い、出力側の包絡線信号との差信号を生成す
ることにより、差信号からダイオード特性を相殺され
る。
When the diode in the envelope detection circuit 14 has the characteristic shown in FIG. 9, a diode having the same characteristic is also provided in the signal conversion circuit 18, and the envelope signal output from the digital-analog converter 102 is provided to this diode. Input with bias voltage added. At this time, the envelope signal having the nonlinear characteristic of the diode is output to the output of the signal conversion circuit 18. By using this signal and generating a difference signal from the envelope signal on the output side, the diode characteristics are canceled from the difference signal.

第11図と第12図に信号変換回路18の一例を示す。第11
図に示した回路は包絡線検波回路14として第7図に示し
た回路を用いた場合のものであり、その回路の直流カッ
ト用コンデンサ1402を除去した回路そのものである。ま
た第12図に示した回路は、包絡線検波回路14として第8
図に示した回路を用いた場合のものであり、その回路の
直流カット用コンデンサ1412を除去した回路そのもので
ある。
11 and 12 show an example of the signal conversion circuit 18. Eleventh
The circuit shown in the figure is a case where the circuit shown in FIG. 7 is used as the envelope detection circuit 14, and is the circuit itself from which the DC cutting capacitor 1402 is removed. Also, the circuit shown in FIG.
This is a case where the circuit shown in the figure is used, and is the circuit itself from which the DC cutting capacitor 1412 is removed.

信号変換回路18に用いる半導体素子を包絡線検波回路
14のものとほほ同一のものとすることにより、誤差なく
差信号を生成できる。搬送波除去用のコンデンサ1406、
1420の有無は特性に依存しない。
A semiconductor element used for the signal conversion circuit 18 is an envelope detection circuit.
The difference signal can be generated without error by making it almost the same as that of 14. Capacitor 1406 for removing carrier wave,
The presence or absence of 1420 does not depend on the characteristics.

このように、包絡線検波回路14と信号変換回路18を用
いる構成により、より精度の高い包絡線帰還系を達成で
きる。
As described above, the configuration using the envelope detection circuit 14 and the signal conversion circuit 18 can achieve a more accurate envelope feedback system.

第13図は本発明第三実施例線形送信装置の要部のブロ
ック構成図である。
FIG. 13 is a block configuration diagram of a main part of a linear transmission device according to a third embodiment of the present invention.

本実施例は、二段構成の電力増幅器4′を用い、電力
制御回路19′により途中の段(この場合は初段)の増幅
器で信号レベルを制御するものである。
In the present embodiment, a power amplifier 4'having a two-stage configuration is used, and the power control circuit 19 'controls the signal level by an amplifier at an intermediate stage (in this case, the first stage).

直流電圧変換回路7には、制御信号として、第一実施
例における包絡線検波回路5の出力、または第二実施例
におけるディジタル・アナログ変換器102の出力が供給
される。電力制御回路19′には、制御信号として、直流
増幅器16の出力が供給される。電力増幅器4′の高周波
入力端子401には、第一実施例における変調波入力端子
1′の変調波、または第二実施例における直交変調器24
の出力が供給される。
The output of the envelope detection circuit 5 in the first embodiment or the output of the digital-analog converter 102 in the second embodiment is supplied to the DC voltage conversion circuit 7 as a control signal. The output of the DC amplifier 16 is supplied to the power control circuit 19 'as a control signal. The high frequency input terminal 401 of the power amplifier 4'has the modulated wave of the modulated wave input terminal 1'of the first embodiment or the quadrature modulator 24 of the second embodiment.
Is supplied.

直流電圧変換回路7および電力制御回路19′にはま
た、直流電源端子8から直流電圧が供給される。直流電
圧変換回路7の出力は電力増幅器4′の最終段のドレイ
ンバイアス端子403に接続される。電力制御回路19′の
出力は電力増幅器4′の初段のドレインバイアス端子40
2に接続される。
A DC voltage is also supplied from the DC power supply terminal 8 to the DC voltage conversion circuit 7 and the power control circuit 19 '. The output of the DC voltage conversion circuit 7 is connected to the drain bias terminal 403 at the final stage of the power amplifier 4 '. The output of the power control circuit 19 'is the drain bias terminal 40 of the first stage of the power amplifier 4'.
Connected to 2.

高周波入力端子401は、入力整合回路404を介してFET4
05のゲート端子に接続される。FET405のドレイン端子は
チョークコイル406を介してドレインバイアス端子402に
接続され、ソース端子は接地される。FET405のドレイン
端子はまた、段間整合回路407を介してFET408のゲート
端子に接続される。FET408のドレイン端子はチョークコ
イル409を介してドレインバイアス端子403に接続され、
ソース端子は接地される。FET408のドレイン端子はま
た、出力整合回路410を介して高周波出力端子411に接続
される。
The high frequency input terminal 401 is connected to the FET4 via the input matching circuit 404.
It is connected to the gate terminal of 05. The drain terminal of the FET 405 is connected to the drain bias terminal 402 via the choke coil 406, and the source terminal is grounded. The drain terminal of the FET 405 is also connected to the gate terminal of the FET 408 via the interstage matching circuit 407. The drain terminal of the FET 408 is connected to the drain bias terminal 403 via the choke coil 409,
The source terminal is grounded. The drain terminal of the FET 408 is also connected to the high frequency output terminal 411 via the output matching circuit 410.

電力制御回路19′は、FET405のドレインバイアスを制
御する。これによりFET405の電力利得が変化し、FET405
には差信号により変調された信号が供給される。このよ
うにして、電力増幅器4′全体として、より精度の高い
振幅補償を行うことができる。
The power control circuit 19 'controls the drain bias of the FET 405. This changes the power gain of FET405,
Is supplied with a signal modulated by the difference signal. In this way, the power amplifier 4'as a whole can perform more accurate amplitude compensation.

第14図は第三実施例で用いられる電力制御回路19′の
一例を示す回路図である 電源端子1941には直流電源端子8から直流電圧が供給
される。電源端子1941はトランジスタ1942のコレクタ・
エミッタを介して出力端子1943に接続される。トランジ
スタ1942のエミッタ端子は電圧分割用の抵抗1944、1945
を介して接地され、抵抗1944、1945の接続点が演算増幅
器1947の反転入力に接続される。演算増幅器1946の非反
転入力には、制御端子1947からの制御信号が供給され
る。演算増幅器1946の出力はトランジスタ1942のベース
端子に接続される。
FIG. 14 is a circuit diagram showing an example of the power control circuit 19 'used in the third embodiment. A DC voltage is supplied from the DC power supply terminal 8 to the power supply terminal 1941. The power supply terminal 1941 is the collector of the transistor 1942.
It is connected to the output terminal 1943 via the emitter. The emitter terminal of the transistor 1942 has resistors 1944 and 1945 for voltage division.
Is grounded through and the connection point of the resistors 1944 and 1945 is connected to the inverting input of the operational amplifier 1947. The control signal from the control terminal 1947 is supplied to the non-inverting input of the operational amplifier 1946. The output of the operational amplifier 1946 is connected to the base terminal of the transistor 1942.

トランジスタ1942は、電源端子1941に印加された直流
電圧を制御し、これを出力端子1943に供給する。演算増
幅器1946は、出力端子1943の電圧の分圧電圧と、制御端
子1947から入力された制御電圧とを比較し、その差をト
ランジスタ1942のベース端子に供給する。これにより出
力端子1943には、精度の高い電圧が出力される。この出
力電圧は、ドレインバイアス端子402に供給され、FET40
5に変調を加える。
The transistor 1942 controls the DC voltage applied to the power supply terminal 1941 and supplies it to the output terminal 1943. The operational amplifier 1946 compares the divided voltage of the voltage of the output terminal 1943 with the control voltage input from the control terminal 1947, and supplies the difference to the base terminal of the transistor 1942. As a result, a highly accurate voltage is output to the output terminal 1943. This output voltage is supplied to the drain bias terminal 402 and the FET 40
Add modulation to 5.

このように、送信系の増幅器の電力利得を電圧制御す
ることにより、送信系全体として振幅をより高精度に制
御する。
In this way, by controlling the power gain of the amplifier of the transmission system by voltage, the amplitude of the entire transmission system is controlled with higher accuracy.

第15図は本発明第四実施例線形送信装置のブロック構
成図である。
FIG. 15 is a block diagram of a linear transmitter according to a fourth embodiment of the present invention.

この実施例装置は、送信出力制御端子1951が設けられ
たことと、包絡線検波回路5と直流電圧変換回路7との
間および差信号生成回路15と電力制御回路19との間に、
それぞれレベル制御回路1952、1953を備えたことが第一
実施例と異なる。
The device of this embodiment is provided with a transmission output control terminal 1951, and between the envelope detection circuit 5 and the DC voltage conversion circuit 7 and between the difference signal generation circuit 15 and the power control circuit 19.
The difference from the first embodiment is that level control circuits 1952 and 1953 are provided respectively.

送信出力制御端子1951には送信出力制御信号が入力さ
れる。レベル制御回路1952は、この送信出力制御信号に
より、直流電圧変換回路7に入力される信号レベルを調
整する。レベル制御回路1953は、送信出力制御信号に基
づいて差信号生成回路15の出力を調整し、電力制御回路
19による制御量を調整する。これにより、送信出力が制
御される。
A transmission output control signal is input to the transmission output control terminal 1951. The level control circuit 1952 adjusts the signal level input to the DC voltage conversion circuit 7 by this transmission output control signal. The level control circuit 1953 adjusts the output of the difference signal generation circuit 15 based on the transmission output control signal,
Adjust the control amount by 19. This controls the transmission output.

第16図は本発明第五実施例線形送信装置のブロック構
成図である。
FIG. 16 is a block diagram of a linear transmitter according to a fifth embodiment of the present invention.

この実施例装置は、RFスイッチ1954を備え、送信出力
制御端子1951の制御信号がこのRFスイッチ1954に供給さ
れるとともに、直流電圧変換回路7にも供給される。直
流電圧変換回路7は、送信出力制御端子1951の制御信号
により、電力増幅器4へのバイアス供給を停止する。こ
れと同時にRFスイッチ1954は、電力増幅器4(および電
力制御回路19)の入力レベルをカットする。これにより
送信出力が停止する。
The apparatus of this embodiment includes an RF switch 1954, and the control signal of the transmission output control terminal 1951 is supplied to the RF switch 1954 and also to the DC voltage conversion circuit 7. The DC voltage conversion circuit 7 stops the bias supply to the power amplifier 4 by the control signal from the transmission output control terminal 1951. At the same time, the RF switch 1954 cuts off the input level of the power amplifier 4 (and the power control circuit 19). This stops the transmission output.

第17図は本発明の第六実施例を示すブロック構成図で
あり、第18図は本発明の第七実施例を示すブロック構成
図である。
FIG. 17 is a block diagram showing the sixth embodiment of the present invention, and FIG. 18 is a block diagram showing the seventh embodiment of the present invention.

上述した第一実施例および第二実施例では、直流電圧
変換回路7の入出力の遮断周波数が、非常に小さく、10
KHz程度である。よって、この遮断周波数より高い周波
数で変動する変調波信号の増幅器においては、直流電圧
変換回路7は変調波信号の変化に追随できない。その結
果出力には歪みが発生する。例えば、スイッチングレギ
ュレータの周波数特性はレギュレータ内の制御用スイッ
チ周波数やフィルタなどに依存する。この周波数特性を
改善するためには制御用スイッチ周波数を高くすればよ
いが、スイッチであるトランジスタやダイオードのスイ
ッチング特性により高々500kHz程度である。このため十
分な周波数特性を得ることが困難であり、その結果、変
調周波数の高い変調波信号に対しては十分な線形送信装
置を実現できない。
In the first and second embodiments described above, the cut-off frequency of the input / output of the DC voltage conversion circuit 7 is very small,
It is about KHz. Therefore, in the amplifier of the modulated wave signal that fluctuates at a frequency higher than the cutoff frequency, the DC voltage conversion circuit 7 cannot follow the change of the modulated wave signal. As a result, the output is distorted. For example, the frequency characteristic of the switching regulator depends on the control switch frequency and the filter in the regulator. In order to improve this frequency characteristic, the control switch frequency may be increased, but it is about 500 kHz at most due to the switching characteristics of the transistor or diode that is the switch. For this reason, it is difficult to obtain sufficient frequency characteristics, and as a result, a sufficient linear transmission device cannot be realized for a modulated wave signal with a high modulation frequency.

第六実施例および第七実施例は、これらの欠点を除去
して簡易な構成で等価的に入出力の周波数特性を広帯域
化するものであり、包絡線検波回路5から直流電圧変換
回路7に供給される制御信号の振幅および位相を等化す
る周波数等化回路11を備えたことが第一実施例および第
二実施例と異なる。
In the sixth and seventh embodiments, these drawbacks are eliminated and the frequency characteristics of the input and output are equivalently broadened with a simple structure, and the envelope detection circuit 5 changes to the DC voltage conversion circuit 7. The difference from the first and second embodiments is that the frequency equalization circuit 11 for equalizing the amplitude and phase of the supplied control signal is provided.

第19図は周波数等化回路11の詳細を示すブロック構成
図である。
FIG. 19 is a block diagram showing details of the frequency equalization circuit 11.

この周波数等化回路11は、抵抗R1〜R6と、コンデンサ
C1およびC2と、演算増幅器112および113とを含んで構成
される。そして、抵抗R1およびR6の一端は入力端子111
に接続され、抵抗R1の他端は抵抗R2、コンデンサC1およ
びC2の一端に共通接続され、抵抗R2の他端は接地され、
コンデンサC1の他端は抵抗R3の他端および抵抗R4の一端
とともに演算増幅器112の出力に接続され、コンデンサC
2の他端は抵抗R3の一端とともに演算増幅器112の反転入
力端子に接続され、演算増幅器112の非反転入力端子は
接地され、抵抗R4の他端は抵抗R5の一端および抵抗R6
他端とともに演算増幅器113の反転入力端子に接続さ
れ、演算増幅器113の非反転入力端子は接地され、演算
増幅器113の出力は抵抗R5の他端および出力端子114に接
続される。
The frequency equalizer 11 comprises a resistor R 1 to R 6, the capacitor
It is configured to include C 1 and C 2 and operational amplifiers 112 and 113. One end of the resistors R 1 and R 6 is connected to the input terminal 111
Is connected to the other end of the resistor R 1 is the resistance R 2, are commonly connected to one end of the capacitor C 1 and C 2, the other end of the resistor R 2 is grounded,
The other end of the capacitor C 1 is connected to the output of the operational amplifier 112 together with the other end of the resistor R 3 and one end of the resistor R 4 ,
The other end of 2 is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier 112 together with one end of the resistor R 3 , the non-inverting input terminal of the operational amplifier 112 is grounded, and the other end of the resistor R 4 is one end of the resistor R 5 and the resistor R 6 Is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier 113, the non-inverting input terminal of the operational amplifier 113 is grounded, and the output of the operational amplifier 113 is connected to the other end of the resistor R 5 and the output terminal 114.

第20図は、QPSK変調方式における包絡線信号のスペク
トラムの一例、すなわち式(4)の包絡線信号R(t)
の周波数分布を示す特性図である。ただし、ロール・オ
フ=0.5、伝送速度は32Kb/sである。電力増幅器4の振
幅歪を50dB以下に抑えるためには、直流電圧制御回路7
の周波数特性は、直流成分より50dB低いスペクトラム成
分まで含む必要がある。したがってこの場合には、約40
〜50KHzまでの帯域が必要である。
FIG. 20 shows an example of the spectrum of the envelope signal in the QPSK modulation method, that is, the envelope signal R (t) of the equation (4).
It is a characteristic view showing the frequency distribution of. However, roll-off = 0.5 and transmission speed is 32 Kb / s. In order to suppress the amplitude distortion of the power amplifier 4 to 50 dB or less, the DC voltage control circuit 7
The frequency characteristics of must include a spectrum component that is 50 dB lower than the DC component. So in this case, about 40
Bandwidth up to ~ 50KHz is required.

第21図はこの帯域を得るための周波数等化特性の例を
示す。曲線Aは周波数等化前の直流電圧変換回路7の周
波数特性を示し、その遮断周波数は10KHz以下である。
これに対し周波数等化回路11は、曲線Bのように、高周
波域で振幅が大となる周波数特性をもつ。したがって、
この等化信号が直流電圧変換回路7を通過すると、その
特性が曲線Cに示すようになる。すなわち、遮断周波数
が50KHz以上となる。この改善された直流電圧変換回路
7の出力電圧により電力増幅器4のドレイン電圧VDが制
御され、高速の変調波信号を増幅することが可能であ
る。
FIG. 21 shows an example of frequency equalization characteristics for obtaining this band. A curve A shows the frequency characteristic of the DC voltage conversion circuit 7 before frequency equalization, and its cutoff frequency is 10 KHz or less.
On the other hand, the frequency equalizing circuit 11 has a frequency characteristic such that the amplitude becomes large in a high frequency region as shown by a curve B. Therefore,
When this equalized signal passes through the DC voltage conversion circuit 7, its characteristic becomes as shown by the curve C. That is, the cutoff frequency is 50 KHz or higher. The drain voltage V D of the power amplifier 4 is controlled by the improved output voltage of the DC voltage conversion circuit 7, and a high-speed modulated wave signal can be amplified.

このように周波数特性を有する周波数等化回路11は、
第19図にその一例を示したように、演算増幅器、抵抗お
よびコンデンサを用いて簡単に実現できる(ウィリアム
著、加藤監訳「電子フィルタ」マグロウヒル社、参
照)。
The frequency equalization circuit 11 having the frequency characteristic as described above is
As shown in FIG. 19 as an example, it can be easily realized by using an operational amplifier, a resistor, and a capacitor (see William Electronic, "Electronic Filter", McGraw-Hill, translated by Kato).

第22図は本発明の第八実施例を示すブロック構成図で
あり、第23図は本発明の第九実施例を示すブロック構成
図である。
FIG. 22 is a block diagram showing the eighth embodiment of the present invention, and FIG. 23 is a block diagram showing the ninth embodiment of the present invention.

これらの実施例は、包絡線の信号レベルがあらかじめ
定められた値により小さいときに直流電圧変換回路7の
出力電圧を一定値以上に保持する手段として、レベル変
換回路12を備えたことが第一実施例および第二実施例と
異なる。
In these embodiments, the level conversion circuit 12 is first provided as a means for holding the output voltage of the DC voltage conversion circuit 7 at a certain value or more when the signal level of the envelope is smaller than a predetermined value. Different from the embodiment and the second embodiment.

第24図は高周波入力電圧に対して電力増幅器4の利得
が一定となるドレイン電圧特性の例を示す。
FIG. 24 shows an example of the drain voltage characteristic in which the gain of the power amplifier 4 is constant with respect to the high frequency input voltage.

第24図において、一点鎖線は、ドレイン電圧がある値
(第24図の例では約2V)以上のときに電力増幅器4が動
作し、しかも高周波入力電圧とドレイン電圧との関係が
ほぼ線形の場合を示す。この場合には、包絡線検波回路
14の出力を適切な増幅率で増幅するとともに、その電圧
レベルをシフトさせれば、電力増幅器4の線形性を保つ
ことができる。
In FIG. 24, the alternate long and short dash line indicates that the power amplifier 4 operates when the drain voltage is a certain value (about 2 V in the example of FIG. 24) or more, and the relationship between the high frequency input voltage and the drain voltage is almost linear. Indicates. In this case, the envelope detection circuit
The linearity of the power amplifier 4 can be maintained by amplifying the output of 14 with an appropriate amplification factor and shifting the voltage level thereof.

これに対して、第24図において実線で示したように、
ドレイン電圧特性が高周波入力電圧に対して非線形であ
り、入力電圧が小さい領域ではほぼ一定のドレイン電圧
を必要とする場合がある。このような場合には、第24図
に破線で示した折線で近似する。すなわち、高周波入力
電圧がVS以下のときには一定値V0のドレイン電圧が必要
になり、入力電圧がVSを越えたときには高周波入力電圧
に対して線形に増加するドレイン電圧が必要になると近
似する。このような特性を得るためのレベル変換回路の
一例を第25図に示す。
On the other hand, as shown by the solid line in FIG. 24,
The drain voltage characteristic is non-linear with respect to the high frequency input voltage, and a substantially constant drain voltage may be required in a region where the input voltage is small. In such a case, the broken line shown in FIG. 24 approximates the broken line. That is, it is approximated that when the high frequency input voltage is V S or less, a drain voltage having a constant value V 0 is required, and when the input voltage exceeds V S , a drain voltage that linearly increases with respect to the high frequency input voltage is required. . FIG. 25 shows an example of a level conversion circuit for obtaining such characteristics.

入力端子1201には包絡線検波回路5の出力した包絡線
信号が供給される。この入力端子1201は抵抗器1202を介
して演算増幅器1203の反転入力に接続される。演算増幅
器1203の非反転入力は接地される。演算増幅器1203の出
力は、ダイオード1204のアノードと、ダイオード1205の
カソードとに接続される。ダイオード1205のカソードは
演算増幅器1203の反転入力に接続される。この反転入力
にはさらに、抵抗1206を介して電圧−VSが供給される。
抵抗1206と演算増幅器1203の接続点は、抵抗1208を介し
てダイオード1205のアノードに接続される。ダイオード
1205のアノードはさらに、抵抗1208を介して演算増幅器
1209の反転入力に接続される。演算増幅器1209の非反転
入力には電圧V0が供給される。演算増幅器1209の出力は
抵抗1210を介して反転入力に帰還接続されるとともに、
出力端子1211を介して直流電圧変換回路7に出力され
る。
The envelope signal output from the envelope detection circuit 5 is supplied to the input terminal 1201. The input terminal 1201 is connected to the inverting input of the operational amplifier 1203 via the resistor 1202. The non-inverting input of the operational amplifier 1203 is grounded. The output of the operational amplifier 1203 is connected to the anode of the diode 1204 and the cathode of the diode 1205. The cathode of diode 1205 is connected to the inverting input of operational amplifier 1203. The voltage −V S is further supplied to the inverting input via the resistor 1206.
The connection point between the resistor 1206 and the operational amplifier 1203 is connected to the anode of the diode 1205 via the resistor 1208. diode
The anode of 1205 is further connected to the operational amplifier via resistor 1208.
Connects to inverting input of 1209. The voltage V 0 is supplied to the non-inverting input of the operational amplifier 1209. The output of the operational amplifier 1209 is feedback-connected to the inverting input via the resistor 1210, and
It is output to the DC voltage conversion circuit 7 via the output terminal 1211.

入力端子1201の信号レベルが電圧VS以下のときには、
ダイオード1204が導通、ダイオード1205が非導通とな
り、演算増幅器1203は利得が「1」の正相増幅器とな
る。演算増幅器1203の非反転入力は接地されているた
め、その出力は零電位となる。このため、電圧−VSが抵
抗1206および1207を介して抵抗1208に印加される。
When the signal level at the input terminal 1201 is below the voltage V S ,
The diode 1204 becomes conductive and the diode 1205 becomes non-conductive, and the operational amplifier 1203 becomes a positive phase amplifier with a gain of "1". Since the non-inverting input of the operational amplifier 1203 is grounded, its output has a zero potential. Therefore, the voltage −V S is applied to the resistor 1208 via the resistors 1206 and 1207.

入力端子1201の信号レベルが電圧VSを越えると、ダイ
オード1204が非導通、ダイオード1205が導通となり、演
算増幅器1203が反転増幅器として動作する。
When the signal level of the input terminal 1201 exceeds the voltage V S , the diode 1204 becomes non-conductive, the diode 1205 becomes conductive, and the operational amplifier 1203 operates as an inverting amplifier.

演算増幅器1209は、オフセット電圧V0を加えて抵抗12
08からの信号を増幅する。この増幅された信号を出力端
子1211を介して直流電圧変換回路7に供給することによ
り、電力増幅器4のドレインバイアス電圧を第24図に破
線で示したように制御できる。高周波入力電圧がVSを越
えたときの傾きについては、抵抗1207および1210の値を
選択することにより設定できる。
The operational amplifier 1209 applies the offset voltage V 0 to the resistor 12
Amplify the signal from 08. By supplying this amplified signal to the DC voltage conversion circuit 7 via the output terminal 1211, the drain bias voltage of the power amplifier 4 can be controlled as shown by the broken line in FIG. The slope when the high frequency input voltage exceeds V S can be set by selecting the values of the resistors 1207 and 1210.

このようにして、包絡線の信号レベルが小さいときで
も電力増幅器4を十分に動作させることができ、歪の少
ない出力信号を得ることができる。
In this way, the power amplifier 4 can be operated sufficiently even when the signal level of the envelope is low, and an output signal with little distortion can be obtained.

第26図は本発明の第十実施例を示すブロック構成図で
あり、第27図は第十一実施例を示すブロック構成図であ
る。
FIG. 26 is a block diagram showing the tenth embodiment of the present invention, and FIG. 27 is a block diagram showing the eleventh embodiment.

これらの実施例は、周波数等化回路11とレベル変換回
路12とを備えたことが第一実施例および第二実施例と異
なる。すなわち、周波数等化回路11およびレベル変換回
路12を介して直流電圧変換回路7を制御する。ここで注
意する点は、周波数等化後にレベル変換を行うことであ
り、その反対では効果がない。このような構成により、
より安定で高精度の電圧制御を行うことができ、より高
速の信号の低歪で高効率に線形増幅できる。
These embodiments differ from the first and second embodiments in that a frequency equalizing circuit 11 and a level converting circuit 12 are provided. That is, the DC voltage conversion circuit 7 is controlled via the frequency equalization circuit 11 and the level conversion circuit 12. The point to be noted here is that level conversion is performed after frequency equalization, and the opposite is not effective. With such a configuration,
More stable and highly accurate voltage control can be performed, and linear amplification can be performed with high efficiency and low distortion and high efficiency.

第23図は第二実施例の出力の電力スペクトラムの一例
を示す。この例では、変調形式としてオフセットQPSKを
用いた。図の縦軸は電力スペクトラムを示し、横軸は周
波数を示す。電力増幅器4としては飽和形のものを用
い、ドレイン電圧を制御しない直流電圧のみで動作させ
たとき、ドレイン電圧を入力側の包絡線にしたがって制
御したとき、およびドレイン電圧を制御するとともに出
力側の包絡線により帰還をかけたときの出力を示す。そ
れぞれの歪補償により、帯域外副射(f±Δf、f±2
Δf)が小さくなっていくことがわかる。
FIG. 23 shows an example of the output power spectrum of the second embodiment. In this example, offset QPSK is used as the modulation format. The vertical axis of the figure shows the power spectrum, and the horizontal axis shows the frequency. As the power amplifier 4, a saturated type is used, and when the drain voltage is not controlled, only the DC voltage is operated, when the drain voltage is controlled according to the envelope of the input side, and when the drain voltage is controlled and the output side is controlled. The output when feedback is applied by the envelope is shown. By each distortion compensation, out-of-band side-effects (f ± Δf, f ± 2
It can be seen that Δf) becomes smaller.

以上の説明では、制御信号により直流電圧を制御する
直流電圧変換回路7として、直流直流変換器またはシリ
ーズ制御トランジスタを例示した。直流直流変換器とし
ては、通常S級増幅器と呼ばれるパルス幅変調を用いた
直流電圧変換回路を使用できる。また、これと動作原理
が極めて類似したものに、降圧形直流直流変換器や、ス
イッチングレギュレータもあり、このような直流電圧変
換回路を使用できる。
In the above description, a DC-DC converter or a series control transistor is illustrated as the DC voltage conversion circuit 7 that controls a DC voltage with a control signal. As the DC / DC converter, a DC voltage conversion circuit using pulse width modulation, which is usually called a class S amplifier, can be used. Further, there are step-down DC / DC converters and switching regulators whose operation principle is very similar to this, and such a DC / voltage conversion circuit can be used.

また、本明細書においてバイアス電圧が供給される端
子とは、少なくとも高周波電力増幅器を構成している能
動素子の電源が供給される端子であり、バイポーラトラ
ンジスタのエミッタ接地形増幅器ではコレクタ電極、FE
Tのソース接地形式ではドレイン電極の電圧を制御でき
る電源端子、さらには陽極端子をいう。また、高周波電
力増幅器が多段で構成されている場合でも、構成トラン
ジスタのいずれか、またはすべての電源端子の電圧を制
御しても本発明を同様に実施できる。さらに、変調器と
電力増幅器との間に周波数変換が伴う中間周波数変調の
場合にも本発明を同様に実施できる。
Further, in the present specification, a terminal to which a bias voltage is supplied is a terminal to which power of at least an active element forming a high frequency power amplifier is supplied, and in a common emitter type amplifier of a bipolar transistor, a collector electrode, an FE.
In the source grounded form of T, it means a power supply terminal that can control the voltage of the drain electrode, and further an anode terminal. Further, even when the high frequency power amplifier is configured in multiple stages, the present invention can be similarly implemented by controlling the voltage of any or all of the power supply terminals of the constituent transistors. Furthermore, the present invention can be similarly implemented in the case of intermediate frequency modulation involving frequency conversion between the modulator and the power amplifier.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したように、本発明の線形送信装置は、飽和
形高周波電力増幅器を用い、変調波の包絡線によりその
増幅器の電源電圧を制御し、その電力増幅器の出力包絡
線と入力包絡線との差により高周波電力増幅器への入力
変調波を振幅変調をかける。これにより、電源電圧の制
御だけでは調整できない程度に高速の入力変調波に対す
る線形性を実現することができる。
As described above, the linear transmission device of the present invention uses a saturated high frequency power amplifier, controls the power supply voltage of the amplifier by the envelope of the modulated wave, and outputs the output envelope and the input envelope of the power amplifier. Amplitude modulation is applied to the input modulation wave to the high frequency power amplifier by the difference. This makes it possible to realize linearity with respect to a high-speed input modulated wave that cannot be adjusted only by controlling the power supply voltage.

また、ベースバンド信号から包絡線を求めて制御信号
とする場合に、出力包絡線の検波回路と同一または同特
性の検波回路により検波特性を相殺することにより、精
度の高い制御信号を生成できる。
Further, when the envelope is obtained from the baseband signal and used as the control signal, a detection circuit having the same or the same characteristic as the detection circuit of the output envelope cancels the detection characteristic, so that a highly accurate control signal can be generated.

さらに、直流電圧変換回路の制御信号を周波数等化す
ることにより、直流電圧変換回路を等価的に広帯域化す
ることができ、電力増幅器の入力変調波の包絡線が小さ
い場合でも電源端子電圧を一定値以上に保持することに
より、能動素子から必要以上の歪が発生することを防止
でき、飽和形電力増幅器の線形性を高めることができ
る。
Furthermore, by equalizing the frequency of the control signal of the DC voltage conversion circuit, the DC voltage conversion circuit can be broadened equivalently, and the power supply terminal voltage can be kept constant even when the envelope of the input modulated wave of the power amplifier is small. By keeping the value above the value, it is possible to prevent the unnecessary distortion from being generated from the active element, and it is possible to improve the linearity of the saturated power amplifier.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明第一実施例の線形送信装置を示すブロッ
ク構成図。 第2図は差信号生成回路の一例を示す回路図。 第3図は直流増幅器の一例を示す回路図。 第4図は電力制御回路の一例を示す回路図。 第5図は電力制御回路の別の例を示す回路図。 第6図は本発明第二実施例の線形送信装置を示すブロッ
ク構成図。 第7図は包絡線検波回路の一例を示す回路図。 第8図は包絡線検波回路の別の例を示す回路図。 第9図はダイオード特性を示す図。 第10図は信号変換回路の特性を示す図。 第11図は信号変換回路の一例を示す図。 第12図は信号変換回路の別の例を示す図。 第13図は本発明第三実施例の線形送信装置の要部を示す
ブロック構成図。 第14図はこの実施例で用いられる電力制御回路の一例を
示す図。 第15図は本発明第四実施例の線形送信装置を示すブロッ
ク構成図。 第16図は本発明第五実施例の線形送信装置を示すブロッ
ク構成図。 第17図は本発明第六実施例の線形送信装置を示すブロッ
ク構成図。 第18図は本発明第七実施例の線形送信装置を示すブロッ
ク構成図。 第19図は周波数等化回路の一例を示す回路図。 第20図は包絡線スペクトラムの一例を示す図。 第21図は周波数特性の一例を示す図。 第22図は本発明第八実施例の線形送信装置を示すブロッ
ク構成図。 第23図は本発明第九実施例の線形送信装置を示すブロッ
ク構成図。 第24図は高周波入力電圧に対して高周波電力増幅器の利
得が一定となるドレイン電圧特性の一例を示す図。 第25図はレベル変換回路の一例を示す回路図。 第26図は本発明第十実施例の線形送信装置を示すブロッ
ク構成図。 第27図は本発明第十一実施例の線形送信装置を示すブロ
ック構成図。 第28図は第二実施例の出力電力スペクトラムの一例を示
す図。 第29図は従来例線形送信装置のブロック構成図。 1……入力端子、1′……変調波入力端子、2、20……
変調部、3、13……方向性結合器、4……電力増幅器、
5、14……包絡線検波回路、6、17……補正回路、7…
…直流電圧変換回路、8……直流電源端子、9……出力
端子、11……周波数等化回路、12……レベル変換回路、
15……差信号生成回路、16……直流増幅器、18……信号
変換回路、21……複素包絡線生成回路、22、23、102…
…ディジタル・アナログ変換器、24……直交変調器、25
……搬送波発振器、100……包絡線生成回路、1951……
送信出力制御端子、1952、1953……レベル制御回路、19
54……RFスイッチ。
FIG. 1 is a block diagram showing a linear transmitter according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a circuit diagram showing an example of a difference signal generation circuit. FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of a DC amplifier. FIG. 4 is a circuit diagram showing an example of a power control circuit. FIG. 5 is a circuit diagram showing another example of the power control circuit. FIG. 6 is a block diagram showing a linear transmitter according to the second embodiment of the present invention. FIG. 7 is a circuit diagram showing an example of an envelope detection circuit. FIG. 8 is a circuit diagram showing another example of the envelope detection circuit. FIG. 9 is a diagram showing diode characteristics. FIG. 10 is a diagram showing characteristics of the signal conversion circuit. FIG. 11 is a diagram showing an example of a signal conversion circuit. FIG. 12 is a diagram showing another example of the signal conversion circuit. FIG. 13 is a block diagram showing a main part of a linear transmitter according to a third embodiment of the present invention. FIG. 14 is a diagram showing an example of a power control circuit used in this embodiment. FIG. 15 is a block diagram showing a linear transmitter according to a fourth embodiment of the present invention. FIG. 16 is a block diagram showing a linear transmitter according to a fifth embodiment of the present invention. FIG. 17 is a block diagram showing a linear transmitter according to a sixth embodiment of the present invention. FIG. 18 is a block diagram showing a linear transmitter according to a seventh embodiment of the present invention. FIG. 19 is a circuit diagram showing an example of a frequency equalization circuit. FIG. 20 is a diagram showing an example of an envelope spectrum. FIG. 21 is a diagram showing an example of frequency characteristics. FIG. 22 is a block diagram showing a linear transmitter according to an eighth embodiment of the present invention. FIG. 23 is a block diagram showing a linear transmitter according to the ninth embodiment of the present invention. FIG. 24 is a diagram showing an example of drain voltage characteristics in which the gain of the high frequency power amplifier is constant with respect to the high frequency input voltage. FIG. 25 is a circuit diagram showing an example of a level conversion circuit. FIG. 26 is a block diagram showing a linear transmitter according to the tenth embodiment of the present invention. FIG. 27 is a block diagram showing a linear transmitter according to an eleventh embodiment of the present invention. FIG. 28 is a diagram showing an example of the output power spectrum of the second embodiment. FIG. 29 is a block diagram of a conventional linear transmitter. 1 ... Input terminal, 1 '... Modulation wave input terminal, 2, 20 ...
Modulator, 3, 13 ... Directional coupler, 4 ... Power amplifier,
5, 14 ... Envelope detection circuit, 6, 17 ... Correction circuit, 7 ...
… DC voltage conversion circuit, 8 …… DC power supply terminal, 9 …… Output terminal, 11 …… Frequency equalization circuit, 12 …… Level conversion circuit,
15 ... Difference signal generation circuit, 16 ... DC amplifier, 18 ... Signal conversion circuit, 21 ... Complex envelope generation circuit, 22, 23, 102 ...
… Digital / analog converter, 24 …… Quadrature modulator, 25
...... Carrier oscillator, 100 …… Envelope generator, 1951 ……
Transmission output control terminal, 1952, 1953 ... Level control circuit, 19
54 ... RF switch.

フロントページの続き (72)発明者 山尾 泰 東京都千代田区内幸町1丁目1番6号 日本電信電話株式会社内 (72)発明者 鷹見 忠雄 東京都千代田区内幸町1丁目1番6号 日本電信電話株式会社内 (72)発明者 冨里 繁 東京都千代田区内幸町1丁目1番6号 日本電信電話株式会社内 (56)参考文献 特開 平1−276809(JP,A) 実開 昭62−198711(JP,U) 実開 昭61−18618(JP,U)Front page continuation (72) Inventor Yasushi Yamao 1-1-6 Uchisaiwaicho, Chiyoda-ku, Tokyo Within Nippon Telegraph and Telephone Corporation (72) Inventor Tadao Takami 1-1-6 Uchiyuki-cho, Chiyoda-ku, Tokyo Nippon Telegraph and Telephone Corporation Stock In-house (72) Inventor Shigeru Tomisato 1-6, Uchisaiwaicho, Chiyoda-ku, Tokyo Inside Nippon Telegraph and Telephone Corporation (56) Reference Japanese Unexamined Patent Publication No. 1-276809 (JP, A) Shokai 62-198711 (JP , U) Actual development Sho 61-18618 (JP, U)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】変調波を入力信号とする電力増幅器と、 この電力増幅器に直流バイアス電圧を供給するバイアス
手段と、 このバイアス手段の出力電圧を前記変調波の包絡線信号
レベルより制御する電圧制御手段と を備えた線形送信装置において、 前記電力増幅器の入力信号を前記包絡線信号レベルと前
記電力増幅器の出力信号の包絡線信号レベルとの差によ
り制御する入力制御手段を備え、 前記電圧制御手段は、変調波から求めた包絡線の振幅お
よび位相を等化して前記バイアス手段に供給する周波数
等化回路を含む ことを特徴とする線形送信装置。
1. A power amplifier using a modulated wave as an input signal, bias means for supplying a DC bias voltage to the power amplifier, and voltage control for controlling an output voltage of the bias means based on an envelope signal level of the modulated wave. The input signal of the power amplifier is controlled by the difference between the envelope signal level and the envelope signal level of the output signal of the power amplifier, and the voltage control means is provided. Is a frequency equalization circuit that equalizes the amplitude and phase of the envelope obtained from the modulated wave and supplies the equalized amplitude and phase to the bias means.
【請求項2】変調波を入力信号とする電力増幅器と、 この電力増幅器に直流バイアス電圧を供給するバイアス
手段と、 このバイアス手段の出力電圧を前記変調波の包絡線信号
レベルにより制御する電圧制御手段と を備えた線形送信装置において、 前記電力増幅器の入力信号を前記包絡線信号レベルと前
記電力増幅器の出力信号の包絡線信号レベルとの差によ
り制御する入力制御手段を備え、 前記電圧制御手段は、変調波から求めた包絡線の信号レ
ベルがあらかじめ定められた値より小さいときには前記
バイアス手段の出力電圧を一定値以上に保持する手段を
含む ことを特徴とする線形送信装置。
2. A power amplifier using a modulated wave as an input signal, bias means for supplying a DC bias voltage to the power amplifier, and voltage control for controlling the output voltage of the bias means by the envelope signal level of the modulated wave. The input signal of the power amplifier is controlled by the difference between the envelope signal level and the envelope signal level of the output signal of the power amplifier, and the voltage control means is provided. The linear transmission device is characterized in that it includes means for holding the output voltage of the bias means at a certain value or more when the signal level of the envelope obtained from the modulated wave is smaller than a predetermined value.
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