JP4328339B2 - Multi-frequency feedforward amplifier - Google Patents
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Description
本発明は、複数の周波数帯を適応的に変更する無線通信用送信増幅器に関する。特に、複数の周波数帯を一括して増幅する多周波帯用フィードフォワード増幅器に関する。 The present invention relates to a transmission amplifier for wireless communication that adaptively changes a plurality of frequency bands. In particular, the present invention relates to a multi-frequency band feedforward amplifier that collectively amplifies a plurality of frequency bands.
従来から用いられているフィードフォワード増幅器の基本構成を図1に示す。フィードフォワード増幅器は、2つの信号処理回路を含む。1つは歪検出回路150であり、もう1つは歪除去回路151である。歪検出回路150は、主増幅器信号経路153と線形信号経路154で構成される。歪除去回路151は、主信号経路158と歪注入経路159で構成される。主増幅器信号経路153(ベクトル調整経路とも呼ぶ)は、ベクトル調整器155と主増幅器156で構成される。ベクトル調整器155は、可変位相器155aと可変減衰器155bで構成される。線形信号経路154は、遅延線路で構成される。また、主信号経路158は、遅延線路で構成される。歪注入経路159(ベクトル調整経路とも呼ぶ)は、ベクトル調整器200と補助増幅器201から構成される。ベクトル調整器200は、可変位相器200aと可変減衰器200bで構成される。ここで、分配器152、電力合成・分配器157、および合成器202は、トランス回路やハイブリット回路等で構成される単純な無損失電力分配器及び電力合成器である。
FIG. 1 shows a basic configuration of a conventionally used feedforward amplifier. The feedforward amplifier includes two signal processing circuits. One is a distortion detection circuit 150, and the other is a distortion removal circuit 151. The distortion detection circuit 150 includes a main
まず、フィードフォワード増幅器の基本的な動作について説明する。フィードフォワード増幅器に入力された信号は、分配器152により主増幅器信号経路153と線形信号経路154に分配される。このとき主増幅器信号経路153と線形信号経路154の信号を、等振幅、かつ逆位相になるように主増幅器信号経路153の可変位相器155aと可変減衰器155bを調整する。逆位相にする方法としては、分配器152もしくは電力合成・分配器157が入出力端子間の移相量を適当に設定する方法や、主増幅器156が位相を反転する方法などがある。
First, the basic operation of the feedforward amplifier will be described. The signal input to the feedforward amplifier is distributed by the
歪検出回路150がこのように構成されているから、電力合成・分配器157は、主増幅器信号経路153を通過した信号と線形信号経路154を通過した信号の差成分を出力できる。この差成分が、まさに主増幅器156で発生する歪成分である。このことから、図1に示す分配器152から電力合成・分配器157までのブロックは、歪検出回路と呼ばれる。
Since the distortion detection circuit 150 is configured in this way, the power combiner / distributor 157 can output the difference component between the signal that has passed through the main
次に、歪除去回路151について説明する。歪検出回路150の出力は、電力合成・分配器157を介して、主信号経路158と歪注入経路159に分配される。主信号経路158には、主増幅器信号経路153の主増幅器156の出力(主増幅器信号経路153を通過した信号)が入力される。また、歪注入経路159には、歪検出回路150で検出された主増幅器156の歪成分(主増幅器信号経路153を通過した信号と線形信号経路154を通過した信号の差成分)が入力される。歪注入経路159の可変位相器200aと可変減衰器200bは、主信号経路158を通過した信号の歪成分と歪注入経路159を通過した信号が、等振幅、かつ逆位相になるように調整される。このように調整することで、合成器202は、主増幅器信号経路153を通過した信号に、等振幅かつ逆位相の主増幅器156の歪成分を合成することができる。そして、合成器202は、増幅回路全体の歪成分を相殺した信号を出力する。なお、周知の事項ではあるが、フィードフォワード増幅器に用いられる主増幅器で発生する歪成分を除去する為に、補助増幅器には線形増幅器が用いられる。以上が、理想的なフィードフォワード増幅器の動作である。実際には、歪検出回路及び歪除去回路の平衡性を完全に保持することは容易ではない。また、仮に初期設定が完全であっても、周囲温度、電源等の変動により増幅器の特性が変化するため、時間的に安定して良好な平衡性を維持することはきわめて困難である。
Next, the distortion removal circuit 151 will be described. The output of the distortion detection circuit 150 is distributed to the
このフィードフォワード増幅器の歪検出回路及び歪除去回路の平衡性を高精度に保持する方法として、パイロット信号を用いた自動調整方法が知られている。たとえば、特許文献1がある。これらを実用化した装置として、非特許文献1が知られている。これらのフィードフォワード増幅器はPDC(Personal Digital Cellular)方式の800MHz帯、1.5GHz帯で実用化されている。このようなフィードフォワード増幅器は、一般に増幅する周波数帯ごとに設計され、調整されている。
As a method for maintaining the balance of the distortion detection circuit and distortion removal circuit of the feedforward amplifier with high accuracy, an automatic adjustment method using a pilot signal is known. For example, there is
特許文献2及び特許文献3のフィードフォワード増幅器は、単一の送信帯域、例えば2GHz帯域内の20MHzを複数のバンドパスフィルタで細分化し、細分化して抽出した信号を増幅する。そして、そのフィードフォワード増幅器は、細分化した周波数ごとに増幅器で発生する振幅ずれや位相ずれを補償し、歪補償精度を高める。 The feedforward amplifiers in Patent Document 2 and Patent Document 3 subdivide a single transmission band, for example, 20 MHz in a 2 GHz band by a plurality of bandpass filters, and amplify the signal extracted by subdividing. The feedforward amplifier compensates for amplitude deviation and phase deviation generated in the amplifier for each subdivided frequency, and improves distortion compensation accuracy.
これまでの無線システムでは、PDC、GSM(Global System for Mobile Communications)、IMT-2000(International Mobile Telecommunication 2000)などのいずれかの規格に従った単一のシステムが使用されていた。これに対して、単一のハードウェアで複数の無線システムに対応できるように、無線機のソフトウェア化を行なう技術がある。単一ハードウェアで複数の無線システムに対応できれば、利用者は、無線システムやその背景にあるコアネットワークをなんら意識することなく移動通信環境を利用できる。しかし、現実には複数の無線システムに対応した単一のハードウェアは実現に至っていない。 Conventional wireless systems have used a single system that complies with any standard such as PDC, GSM (Global System for Mobile Communications), or IMT-2000 (International Mobile Telecommunication 2000). On the other hand, there is a technique for softwareizing a radio so that a single hardware can support a plurality of radio systems. If a single hardware can support a plurality of wireless systems, the user can use the mobile communication environment without being aware of the wireless system and the core network behind it. However, in reality, a single hardware corresponding to a plurality of wireless systems has not been realized.
また、地域またはオペレータごとに、無線システムで提供するサービスが異なるようになり、無線システムも多様化していくと考えられる。このため、将来的には、同時期かつ同じ場所において、目的ごとに最適な無線システムを混在させる必要が生じると考えられる。 In addition, the services provided by the wireless system will be different for each region or operator, and the wireless system will be diversified. For this reason, in the future, it will be necessary to mix optimal radio systems for each purpose at the same time and in the same place.
これら複数の無線システムを用いる方法として、マルチバンド無線システムがある。この無線システムは、伝搬環境やトラフィク状況に応じて使用する周波数帯域または周波数帯域数を適応的に変更する。また、所定の伝送品質または伝送量を確保するためには、使用されていない周波数帯域を用いたマルチバンド伝送が有効である。したがって、マルチバンド無線システムでは、その無線システムが保証すべき伝送品質や伝送量を確保するために、周波数帯域数を変更する。また、同一帯域内でも同様に変更される。さらに、マルチバンド無線システムは、複数の事業者の使用する周波数帯が混在している場合に、干渉認知技術、周波数共用技術、干渉キャンセル技術、与干渉低減回避技術、マルチバンド制御技術等によって、空いている周波数帯域を用いる適応制御を行なうことで、周波数利用効率を高めることができる。 There is a multiband radio system as a method using these plural radio systems. This wireless system adaptively changes the frequency band or the number of frequency bands used according to the propagation environment and traffic conditions. In order to ensure a predetermined transmission quality or transmission amount, multiband transmission using an unused frequency band is effective. Therefore, in a multiband wireless system, the number of frequency bands is changed in order to ensure transmission quality and transmission amount that the wireless system should guarantee. The same change is made within the same band. Furthermore, when the frequency bands used by multiple operators are mixed, the multiband wireless system uses interference recognition technology, frequency sharing technology, interference cancellation technology, interference reduction avoidance technology, multiband control technology, etc. By performing adaptive control using a vacant frequency band, frequency utilization efficiency can be increased.
フィードフォワード増幅器は、このようなマルチバンド無線システムに対応した基地局用線形増幅器として使用される。しかし、増幅すべき複数の周波数帯が、各周波数帯の帯域幅に比べて大きく離れている場合、各周波数帯用の遅延線の電気長が異なることなどから、歪検出回路と歪除去回路の平衡度を所定の範囲にするための可変位相器と可変減衰器の調整量は、増幅すべき周波数帯によって異なる。 The feedforward amplifier is used as a linear amplifier for a base station corresponding to such a multiband radio system. However, when multiple frequency bands to be amplified are far apart compared to the bandwidth of each frequency band, the electrical length of the delay line for each frequency band is different. The amount of adjustment of the variable phase shifter and variable attenuator for setting the balance to a predetermined range differs depending on the frequency band to be amplified.
具体的に述べると、すべての周波数帯で共通した遅延線路を用いた場合、入力信号の周波数差により、ベクトル調整器の設定値は、常に周波数差の角速度で回転する信号に追従する必要がある。しかし、これまでのベクトル調整器ではそのような高速に回転する信号に追従できなかった。また、これまでのベクトル調整器は、構造上の理由により、複数の入力信号に対して、同時に最適な振幅と位相を設定できなかった。 Specifically, when a delay line common to all frequency bands is used, the set value of the vector adjuster must always follow a signal that rotates at the angular speed of the frequency difference due to the frequency difference of the input signals. . However, conventional vector adjusters have not been able to follow such high-speed rotating signals. In addition, conventional vector adjusters have been unable to set optimum amplitude and phase for a plurality of input signals simultaneously due to structural reasons.
例えば、800MHz帯と1.5GHz帯の信号が同一のベクトル調整器に入力される場合、いずれかの周波数帯に対して最適なベクトル調整を行なうことはできる。しかし、周波数差700MHzに追従する最適なベクトル調整を行なうことができない。したがって、従来のフィードフォワード増幅器は、800MHz帯の信号と1.5GHz帯の信号を、同時に所定の歪補償量以下で増幅することができなかった。 For example, when signals in the 800 MHz band and the 1.5 GHz band are input to the same vector adjuster, optimal vector adjustment can be performed for any frequency band. However, optimal vector adjustment that follows a frequency difference of 700 MHz cannot be performed. Therefore, the conventional feedforward amplifier cannot simultaneously amplify the 800 MHz band signal and the 1.5 GHz band signal below a predetermined distortion compensation amount.
これを解決する方法として、非特許文献2に、デュアルバンドフィードフォワード増幅器が提案されている。この構成では、周波数帯ごとに、帯域抽出手段を持つベクトル調整器を備える。つまり、このデュアルバンドフィードフォワード増幅器は、ベクトル調整器の前段に設けられているフィルタによって、入力された二つの周波数帯の信号から、ベクトル調整する周波数帯の信号を抽出する。そして、周波数帯ごとにベクトル調整する。このデュアルバンドフィードフォワード増幅器構成は、複数の周波数帯での歪補償が可能である。なお、補償する帯域はフィルタによって固定されている。
複数の送信帯域を持つマルチバンド無線システムでは、無線システムのサービス状況、他無線システムへの干渉等により周波数帯域を変更することが考えられる。しかし、上述したように、フィードフォワード増幅器の歪補償の帯域幅は、歪検出回路と歪除去回路の各ループの調整精度により決まる。したがって、従来のフィードフォワード増幅器では、歪補償の調整を、周波数帯域の変更に対応させることができなかった。また、歪補償する周波数帯域が固定している従来のデュアルバンドフィードフォワード増幅器は、動作周波数の適応的な変更もできなかった。長期間に渡り使用されるフィードフォワード増幅器にとって、周波数帯域の変更は、基地局でのフィードフォワード増幅器の改修や変更を伴う。したがって、数多くのフィードフォワード増幅器を再調整するには多大の労力と時間が必要になる。このような労力と時間を不要にできるフィードフォワード増幅器構成が必要であった。 In a multiband wireless system having a plurality of transmission bands, it is conceivable to change the frequency band depending on the service status of the wireless system, interference with other wireless systems, and the like. However, as described above, the distortion compensation bandwidth of the feedforward amplifier is determined by the adjustment accuracy of each loop of the distortion detection circuit and the distortion removal circuit. Therefore, in the conventional feedforward amplifier, the distortion compensation adjustment cannot be made to correspond to the change of the frequency band. Further, the conventional dual band feedforward amplifier in which the frequency band for distortion compensation is fixed cannot adaptively change the operating frequency. For a feedforward amplifier that is used for a long period of time, a change in the frequency band involves a modification or change of the feedforward amplifier at the base station. Therefore, a great deal of labor and time is required to readjust many feedforward amplifiers. There is a need for a feedforward amplifier configuration that can eliminate this effort and time.
例えば、周波数帯域f1の信号と周波数帯域f2の信号とを同時に歪補償するデュアルバンドフィードフォワード増幅器は、周波数帯域f2からf3に変更された場合に、周波数帯域f1の信号と周波数帯域f3の信号とを同時に歪補償することができなかった。これは、従来のデュアルバンドフィードフォワード増幅器の動作帯域が固定されていること、上述したように、f1とf3の周波数差によってループ調整ができないことによった。 For example, a dual-band feedforward amplifier that simultaneously compensates for distortion of a signal in the frequency band f1 and a signal in the frequency band f2 is changed from the signal in the frequency band f1 and the signal in the frequency band f3 when the frequency band f2 is changed to f3. Cannot be compensated for at the same time. This is because the operating band of the conventional dual-band feedforward amplifier is fixed, and as described above, loop adjustment cannot be performed due to the frequency difference between f1 and f3.
また、将来サービスされると思われる全ての周波数帯に対応した固定フィルタとベクトル調整器を、デュアルバンドフィードフォワード増幅器に備えさせる方法も考えられる。しかし、全ての周波数帯に対応できる固定フィルタとベクトル調整器を持つことは、使用されない固定フィルタとベクトル調整器も持つことであり、経済的なフィードフォワード増幅器を構成することに反する。このように周波数帯域の変更または搬送波の増減に伴い、構成部の交換が不要であり、かつ構成が冗長でないフィードフォワード増幅器が求められていた。 Another possible method is to provide a dual-band feedforward amplifier with fixed filters and vector adjusters corresponding to all frequency bands expected to be serviced in the future. However, having a fixed filter and a vector adjuster that can handle all frequency bands also has a fixed filter and a vector adjuster that are not used, which is contrary to the construction of an economical feedforward amplifier. Thus, with the change of the frequency band or the increase / decrease of the carrier wave, there has been a demand for a feedforward amplifier that does not require the replacement of the components and the configuration is not redundant.
本発明は、歪検出回路と歪除去回路を備えるフィードフォワード増幅器に関する。歪検出回路のN個の第1ベクトル調整経路のそれぞれに、特定の周波数帯を抽出する第1可変周波数帯抽出器と第1ベクトル調整器とが設けられる。また、歪除去回路のN個の第2ベクトル調整経路のそれぞれに、特定の周波数帯を抽出するN個の第2可変周波数帯抽出器と第2ベクトル調整器とが設けられる。そして、N個の第1可変周波数帯抽出器及びN個の第2可変周波数帯抽出器で抽出される周波数帯は、周波数制御部により適応的に制御される。 The present invention relates to a feedforward amplifier including a distortion detection circuit and a distortion removal circuit. A first variable frequency band extractor and a first vector adjuster for extracting a specific frequency band are provided in each of the N first vector adjustment paths of the distortion detection circuit. Each of the N second vector adjustment paths of the distortion removal circuit is provided with N second variable frequency band extractors and second vector adjusters that extract a specific frequency band. The frequency bands extracted by the N first variable frequency band extractors and the N second variable frequency band extractors are adaptively controlled by the frequency control unit.
さらに、本発明のフィードフォワード増幅器は、局部発振器と、局部発振器の周波数を制御する局部発振器周波数制御部と、第1配分部からの入力信号と局部発振器からの信号とを乗算するミキサと、ミキサの出力の低周波成分のみを通過させる低域通過フィルタと、局部発振器周波数制御部が局部発信器を制御する信号と低域通過フィルタの出力信号から入力信号の周波数帯を検出し、周波数帯制御器への制御信号を出力する分析部とを有する帯域検出器も備える。 Furthermore, a feedforward amplifier according to the present invention includes a local oscillator, a local oscillator frequency control unit that controls the frequency of the local oscillator, a mixer that multiplies an input signal from the first distribution unit and a signal from the local oscillator, and a mixer The low-pass filter that passes only the low-frequency component of the output of the output, the local oscillator frequency controller detects the frequency band of the input signal from the signal that controls the local oscillator and the output signal of the low-pass filter, frequency control A band detector having an analysis unit for outputting a control signal to the detector.
本発明によれば、複数の周波数帯の変更に対しても適応的な歪補償を可能にするフィードフォワード増幅器を実現できる。複数の周波数帯を一括して増幅するフィードフォワード増幅器の構成を簡易化し、低消費電力化が実現できる。本発明の構成によれば、線形信号経路を構成する遅延線路の電気長差によらず、周波数帯ごとに所定の歪補償量に調整できる。周波数帯抽出器の中心周波数または帯域幅を変更できることより、周波数帯ごとに所定の歪補償量に調整できる。 According to the present invention, it is possible to realize a feedforward amplifier that enables adaptive distortion compensation even when a plurality of frequency bands are changed. It is possible to simplify the configuration of the feedforward amplifier that amplifies a plurality of frequency bands at the same time, thereby realizing low power consumption. According to the configuration of the present invention, it is possible to adjust to a predetermined distortion compensation amount for each frequency band regardless of the difference in electrical length of the delay lines constituting the linear signal path. Since the center frequency or bandwidth of the frequency band extractor can be changed, it is possible to adjust to a predetermined distortion compensation amount for each frequency band.
このように本発明のフィードフォワード増幅器は、無線システムのサービス状況に対応した周波数帯域を線形増幅できる。したがって、本発明は、周波数帯域の変更や搬送波の増加に伴う追加設備を不要にできる。 Thus, the feedforward amplifier of the present invention can linearly amplify the frequency band corresponding to the service status of the wireless system. Therefore, the present invention can eliminate the need for additional equipment associated with a change in frequency band or an increase in carrier waves.
また、本発明は、周波数帯域の変更を容易かつ安価にするために、フィードフォワード増幅器に可変フィルタを用いている。また、可変フィルタの通過帯域は、使用する帯域に合うように制御される。したがって、1つのフィードフォワード増幅器でも、無線システムの周波数変更に対応できる。また、本発明のフィードフォワード増幅器は、オペレーションセンタからの周波数帯を切り替える指令によって動作帯域を切り替えることもできるので、無線システムの調整に多大の労力をかける必要がなくなる。さらに、本発明のフィードフォワード増幅器は、送信機側が周波数帯を変更した場合にも、受信した信号の周波数帯を検出し、自動的に周波数帯を切り替えることができるので、周波数帯を動的に変更することもできる。また、周波数帯ごとにフィードフォワード増幅器を構成するよりも、単一のフィードフォワード増幅器で実現する場合の方が装置規模や消費電力の点で有利である。 Further, the present invention uses a variable filter in the feedforward amplifier in order to make changing the frequency band easy and inexpensive. Further, the pass band of the variable filter is controlled so as to match the band to be used. Therefore, even one feedforward amplifier can cope with the frequency change of the wireless system. Further, the feedforward amplifier according to the present invention can switch the operation band by a command to switch the frequency band from the operation center, so that it is not necessary to apply a great deal of effort to the adjustment of the radio system. Furthermore, the feedforward amplifier of the present invention can detect the frequency band of the received signal and automatically switch the frequency band even when the transmitter side changes the frequency band. It can also be changed. In addition, a single feedforward amplifier is more advantageous in terms of device scale and power consumption than configuring a feedforward amplifier for each frequency band.
図2に、本発明のフィードフォワード増幅器の多周波帯信号処理回路の原理を示す。この多周波帯信号処理回路は、遅延線で構成された線形信号経路20と、それぞれの可変周波数帯ベクトル調整経路21a,21bと、それぞれの可変周波数帯ベクトル調整経路21a,21bの信号を増幅する多周波帯増幅部22a,22bと、線形信号経路とそれぞれの可変周波数帯ベクトル調整経路に入力信号を分配する分配部23と、多周波帯増幅部22a,22bの出力と線形信号経路20の出力を合成する合成部24を含む。
FIG. 2 shows the principle of the multi-frequency band signal processing circuit of the feedforward amplifier of the present invention. This multi-frequency band signal processing circuit amplifies the signals of the
第1可変周波数帯ベクトル調整経路21aは、中心周波数f1の第1周波数帯信号を抽出する第1可変周波数帯抽出器25aと、第1周波数帯信号の振幅と位相を調整するベクトル調整器26aとを含む。第2可変周波数帯ベクトル調整経路21bは、中心周波数f2の第2周波数帯信号を抽出する第2可変周波数帯抽出器25bと、第2周波数帯信号の振幅と位相を調整するベクトル調整器26bを含む。これらベクトル調整器26a,26bの出力は、多周波帯増幅部22a,22bで増幅される。
The first variable frequency band
図2では、さらに他の可変周波数帯ベクトル調整経路を設けてもよいことを示している。各ベクトル調整器は図示してないが、可変周波数帯ベクトル調整経路21a,21bと同じように、可変周波数帯抽出器、ベクトル調整器、多周波帯増幅部の直列接続で構成される。分配部23は、入力信号を、線形信号経路20と、第1及び第2可変周波数帯ベクトル調整経路21a,21b・・・に分配する。合成部24は、それらの経路の出力を合成する。図2に示す多周波帯信号処理回路を、図1で説明したフィードフォワード増幅器の歪検出回路150と歪除去回路151に適用してこの発明のフィードフォワード増幅器を構成することができる。
FIG. 2 shows that another variable frequency band vector adjustment path may be provided. Although not shown, each vector adjuster is configured by a serial connection of a variable frequency band extractor, a vector adjuster, and a multi-frequency band amplifying unit, similar to the variable frequency band
例えば、周波数帯f1が800MHz帯、周波数帯f2が1.5GHz帯に対応し、更に周波数帯f3として2GHz帯、周波数帯f4として5GHz帯を使用した場合について説明する。これらの周波数帯は、各周波数帯の帯域幅に比べて十分離れており、周波数帯ごとに可変周波数帯抽出器が設けられる。可変周波数帯抽出器25a,25b,25c,25dは、各周波数帯の信号を抽出する。ベクトル調整器26a,26b,26c,26dは、各周波数帯の信号をベクトル調整する。多周波帯増幅部22a,22b,22c,22dは、各周波数帯の信号を増幅する。合成部24は、多周波帯増幅部22a,22b,22c,22dからの出力と線形信号経路20の出力とを合成する。
For example, the case where the frequency band f1 corresponds to the 800 MHz band and the frequency band f2 corresponds to the 1.5 GHz band, and further uses the 2 GHz band as the frequency band f3 and the 5 GHz band as the frequency band f4 will be described. These frequency bands are sufficiently separated from the bandwidth of each frequency band, and a variable frequency band extractor is provided for each frequency band. The variable
図3に第1及び第2可変周波数帯抽出器を可変帯域通過フィルタで構成した場合の歪補償の概念的に示す。中心周波数がそれぞれf1,f2の周波数帯はそれぞれ十分に離れており、それぞれの周波数帯にて歪補償を可能にしている。 FIG. 3 conceptually shows distortion compensation when the first and second variable frequency band extractors are configured by variable bandpass filters. The frequency bands whose center frequencies are f1 and f2 are sufficiently separated from each other, and distortion compensation is enabled in each frequency band.
第1及び第2可変周波数帯抽出器25a,25bは、それぞれ中心周波数をf1,f2にて所望の帯域幅を有するように、それぞれ第1周波数帯及び第2周波数帯の信号を抽出する。このような各可変周波数帯抽出器は例えば可変帯域通過フィルタ(バンドバスフィルタ:BPF)で構成してもよいし、あるいは可変帯域阻止フィルタ(バンドエリミネーションフィルタ:BEF)で構成してもよい。
The first and second variable
図4は、第1可変周波数帯抽出器を可変帯域阻止フィルタで構成した場合の減衰量の周波数特性の例を示す。この例は、図2の多周波帯信号処理回路に周波数帯f3,f4も追加されている場合に、第1可変周波数帯抽出器25aに要求される特性を概念的に示している。この特性は、図5に示すように、第1周波数帯以外の周波数帯である第2、第3及び第4周波数帯を阻止する3つの帯域阻止フィルタBEF2,BEF3,BEF4により形成することができる。各帯域阻止フィルタは、その帯域で十分な帯域阻止特性を有し、かつそれ以外の帯域で十分に低損失な通過特性を有することが望ましい。そのような帯域阻止フィルタは、例えばノッチフィルタで構成できる。誘電体共振器を用いるノッチフィルタ、マイクロストリップラインによるスタブを用いたノッチフィルタなどがある。同様に、第2可変周波数帯抽出器25bは、第1、第3及び第4周波数帯を阻止する3つの帯域阻止フィルタで形成することができる。第3及び第4周波数帯抽出器についても同様である。このように、この発明で使用される多周波帯信号処理回路は、対象とする周波数帯の数を2つに限るものではないが、以下では説明を簡素にするために、周波数帯の数が2つの場合を説明する。
FIG. 4 shows an example of the frequency characteristic of the attenuation when the first variable frequency band extractor is configured with a variable band rejection filter. This example conceptually shows the characteristics required for the first variable
周波数帯抽出器を帯域通過フィルタで構成する利点は、中心周波数の帯域周辺を抽出しやすく、また中心周波数からのアイソレーションが比較的取りやすいことである。しかし、中心周波数がバンドバスフィルタの共振周波数となるため、信号の遅延が大きくなる。したがって、その遅延量に合わせて図2の線形信号経路20を構成する遅延線を長くする必要があり、減衰量も大きくなる欠点がある。周波数帯抽出器を帯域阻止フィルタで構成する場合は、抽出する周波数帯域は、帯域阻止フィルタの中心周波数ではない。したがって、抽出される周波数帯域での遅延が小さい。よって、線形信号経路20の線路長は短く、低損失になる利点がある。更に、帯域阻止フィルタの設計も容易である。
The advantage of configuring the frequency band extractor with a band-pass filter is that it is easy to extract the band around the center frequency and that it is relatively easy to isolate from the center frequency. However, since the center frequency is the resonance frequency of the bandpass filter, the signal delay increases. Therefore, it is necessary to lengthen the delay line constituting the
可変帯域通過フィルタや可変帯域阻止フィルタは、その中心周波数または帯域幅を変更できる。マイクロストリップラインでのノッチフィルタの場合には、共振器長をダイオードやMEMS等のスイッチによって、中心周波数を変更する方法がある。帯域通過フィルタの帯域幅の可変方法としては、中心周波数の異なるフィルタバンクのバンクを切り替える方法がある。図6に、4つのフィルタを有するフィルタバンクの構成例を示す。周波数帯制御器32は、フィルタの前後にあるスイッチ30,31のON/OFFによって、動作させるフィルタ数を制御する。図7に、フィルタ(BPF1)のみ動作した場合のフィルタバンクの周波数特性を示す。図8に、フィルタ(BPF1)とフィルタ(BPF2)を動作した場合のフィルタバンクの周波数特性を示す。BPF1とBPF2は近接した周波数特性であり、フィルタバンクの周波数特性はBPF1とBPF2の合成した周波数特性となる。このように、フィルタバンクを用いることにより、通過帯域幅を変更できる。帯域阻止フィルタの帯域幅の可変方法としては、マイクロストリップラインによる共振器を、ダイオードまたはMEMS等でスイッチする方法がある。
The center frequency or bandwidth of the variable band pass filter and the variable band rejection filter can be changed. In the case of a notch filter in a microstrip line, there is a method of changing the center length of the resonator length by a switch such as a diode or MEMS. As a method of changing the bandwidth of the bandpass filter, there is a method of switching banks of filter banks having different center frequencies. FIG. 6 shows a configuration example of a filter bank having four filters. The
線形信号経路20の線路長は、合成部24の入力側で、線形信号経路20による信号遅延量と、可変周波数帯ベクトル調整経路21a,21bによる遅延量とが等しくなるように、設計される。第1ベクトル調整器26aは、線形信号経路20の出力信号の第1周波数帯f1の成分と、多周波帯増幅部22aの出力が等振幅、逆位相となるように、第1可変周波数帯ベクトル調整経路21aの信号の位相と振幅を制御する。同様に、第2ベクトル調整器26bは、線形信号経路20の出力信号の第2周波数帯f2の成分と、多周波帯増幅部22bの出力が等振幅、逆位相となるように、第2可変周波数帯ベクトル調整経路21bの信号の位相と振幅を制御する。この調整により、合成部24は、線形信号経路20の出力と、各可変周波数帯ベクトル調整経路21a,21bの出力との差成分と和成分を出力することができる。
The line length of the
図2の多周波帯信号処理回路の第1及び第2可変周波数帯ベクトル調整経路21a,21bのベクトル調整器26a,26bは、それぞれ線形信号経路20を基準として調整される。これにより、周波数帯f1と周波数帯f2に対して、ベクトル調整を独立に行なうことができる。
The
以下に、多周波帯信号処理回路のより具体的な例を説明する。なお、以下の説明中で、器と称する部分は物理的な回路で構成できることは無論のこと、演算処理装置とソフトウェアによっても実現可能である。 Hereinafter, a more specific example of the multi-frequency band signal processing circuit will be described. In the following description, it is needless to say that the portion referred to as a vessel can be configured by a physical circuit, and can also be realized by an arithmetic processing unit and software.
図9は、図2に示した多周波帯信号処理回路の具体的な第1の構成例である。この第1の構成例は、図2の多周波帯増幅部22を、それぞれの周波数帯用の個別増幅器80a,80bと、それらの増幅器の出力を合成して多周波帯増幅部の出力とする合成器81により構成されている。また、分配器82は、分配器82aと分配器82bとで構成されている。分配器82aは、入力信号を2つに分配し、一方を線形信号経路20に分配し、他方を、分配器82bに分配する。分配器82bは、分配器82aから分配された信号を、さらに可変周波数帯ベクトル調整経路ごとに分配する。各可変周波数帯のベクトル調整経路による信号ベクトルの調整と、それによって合成器24の出力端子に得られる差成分と和成分は図2の場合と同様であり、説明を省略する。合成器24は、方向性結合器、ウィルキンソン形電力合成器などを用いることができる。周波数帯制御器32は、オペレーションセンタや帯域検出器からの制御信号によって、可変帯域通過フィルタ25a,25bを制御する。
FIG. 9 is a specific first configuration example of the multi-frequency band signal processing circuit shown in FIG. In the first configuration example, the multi-frequency
図10に、多周波帯信号処理回路の第2の構成例を示す。図10と図9との違いは、ベクトル調整器26a,26bの出力を合成器90で合成した後で、共通増幅器91で増幅することである。他の部分は図9の対応する部分と同様であり、説明を省略する。
FIG. 10 shows a second configuration example of the multi-frequency band signal processing circuit. The difference between FIG. 10 and FIG. 9 is that the outputs of the
例えば、周波数帯f1からf2に周波数帯を変更する場合には、オペレーションセンタや帯域検出器からの制御信号によって、周波数帯制御器32は、可変帯域通過フィルタ25aの通過帯域をf1からf2に変更する。このとき可変通過帯域フィルタ25aは、共振器構造の変更により中心周波数を変更する。このようにして、一度設置した送信増幅器の動作帯域を適応的に変更できる。つまり、本発明の送信増幅器構成は周波数帯の変更に伴う新規設備投資を不要にできる。
For example, when the frequency band is changed from the frequency band f1 to f2, the
複数の無線システムに対応する基地局は、複数の無線システムに対応した送信機及び受信機を備える。複数の送信機の出力信号は、本発明のマルチバンドフィードフォワード増幅器により電力増幅される。基地局が移動通信サービスを提供するエリア内で、加入者が増えるなどの理由によりセル干渉が増大する場合には、当該基地局を監視しているオペレーションセンタは、一部の無線システムを変更する指令を当該基地局に行なう。 A base station corresponding to a plurality of radio systems includes a transmitter and a receiver corresponding to the plurality of radio systems. The output signals of the plurality of transmitters are power amplified by the multiband feedforward amplifier of the present invention. When cell interference increases in an area where a base station provides mobile communication services, for example, due to an increase in subscribers, the operation center that monitors the base station changes some radio systems. Commands are given to the base station.
また、周波数帯f1で使用する搬送波数の増加または減少に伴い、周波数帯制御器32は、オペレーションセンタや帯域検出器からの制御信号に基づいて可変帯域通過フィルタ25a、25bの通過帯域幅を増加または減少する。このような通過帯域幅の増減は、図6に示したように、可変通過帯域フィルタ25a,25bのフィルタバンク数を変更することで実現できる。このように、通信トラフィクの変動に応じて搬送波数の増減を行なう場合にも、増加した搬送波によって生じるセル干渉を最小限に抑えることが可能になる。
As the number of carriers used in the frequency band f1 increases or decreases, the
[第1実施形態]
図11に本発明によるフィードフォワード増幅器の第1実施形態を示す。以降のすべての実施形態においても図と説明を簡単にするため、使用周波数帯の数を2として説明するが、一般に2以上の周波数帯を使用してもよい。
以下の説明では、歪検出回路を形成する多周波帯信号処理回路の参照符号の先頭に1-を、歪除去回路を形成する多周波帯信号処理回路の参照符号の先頭に2-を付ける。但し、固有の番号の場合はその表記をしない。
[First Embodiment]
FIG. 11 shows a first embodiment of a feedforward amplifier according to the present invention. In all the following embodiments, in order to simplify the drawings and description, the number of used frequency bands is assumed to be 2, but in general, two or more frequency bands may be used.
In the following description, 1- is added to the head of the reference code of the multi-band signal processing circuit forming the distortion detection circuit, and 2- is added to the head of the reference code of the multi-band signal processing circuit forming the distortion removing circuit. However, in the case of a unique number, it is not indicated.
歪検出回路150を構成する多周波帯信号処理回路の合成器1-24は、歪除去回路151を構成する多周波帯信号処理回路の分配器2-23とともに、合成分配器100として機能する。また、歪検出回路150の個別増幅器1-80a,1-80bにより構成された多周波帯増幅部は、フィードフォワード増幅器における主増幅器1-156を構成する。各個別増幅器1−80a、1−80bは、電力増幅器である。歪除去回路151の多周波帯増幅部は、フィードフォワード増幅器の補助増幅器101を構成する。個別増幅器2−80a、2−80bは、線形増幅器である。
The multiband signal processing circuit synthesizer 1-24 constituting the distortion detection circuit 150 functions as the synthesizer /
合成分配器100は、その出力端子に線形信号経路1-20の出力とベクトル調整経路1-21の合成出力との差成分を求め、歪除去回路151の分配器102に出力する。また、合成分配器100は、線形信号経路1−20の出力と合成器1−24の出力の和成分を求め、歪除去回路151の線形信号経路2-20に出力する。個別増幅器1-80a,1-80bで構成する主増幅器1-156は、信号の増幅時に相互変調歪を生成するので、合成分配器100が分配器102側に出力する差成分は、個別増幅器1-80a,1-80bによって生じた歪成分となる。一方、合成分配器100が線形信号経路2−20(主信号経路)側に出力する和成分は、多周波数帯の入力信号と個別増幅器の出力信号の合成信号が出力される。
The combiner /
歪除去回路151の合成器104は、線形信号経路2-20の出力と、それぞれの周波数帯のベクトル調整経路の合成出力との差成分を出力する。従って、線形信号経路の出力に含まれる主増幅器により生成された歪成分が、ベクトル調整経路2−26a、2−26bの合成出力と相殺され、多周波数帯の信号成分が端子に出力される。
このような歪除去回路151での歪除去量を実現するには、歪検出回路150と歪除去回路151は、図2で説明した多周波帯信号処理回路によるベクトル調整を行えばよい。
The
In order to realize such a distortion removal amount in the distortion removal circuit 151, the distortion detection circuit 150 and the distortion removal circuit 151 may perform vector adjustment by the multiband signal processing circuit described in FIG.
第1実施形態のフィードフォワード増幅器は、周波数帯ごとにベクトル調整器を用いる。したがって、周波数帯ごとに独立して歪補償を行なうことができる。ベクトル調整器は、歪検出回路150及び歪除去回路151の遅延線路に対して等振幅、逆位相、等遅延になるように各ベクトル調整器を通る信号の振幅と位相を調整する。 The feedforward amplifier of the first embodiment uses a vector adjuster for each frequency band. Therefore, distortion compensation can be performed independently for each frequency band. The vector adjuster adjusts the amplitude and phase of the signal passing through each vector adjuster so that the delay lines of the distortion detection circuit 150 and the distortion removal circuit 151 have equal amplitude, opposite phase, and equal delay.
2つの周波数帯の信号を図11のフィードフォワード増幅器により増幅した場合の歪補償量は、図3に示した特性となる。この発明のフィードフォワード増幅器では、増幅した中心周波数f1とf2の各周波数帯の信号に含まれる主増幅器の歪成分が、それぞれ所定の値(目標値)以下となるように、周波数帯ごとに歪検出回路150及び歪除去回路151のベクトル調整器を調整する。各ベクトル調整経路のアイソレーションが十分にとれていれば、一つの周波数帯のベクトル調整器を調整しても、他方の周波数帯のベクトル調整器に影響を与えない。つまり、複数の周波数帯のベクトル調整器を独立に調整できる。また、ベクトル調整経路の追加により、フィードフォワード増幅器の歪補償する周波数帯を柔軟に追加することができる。 The distortion compensation amount when signals in two frequency bands are amplified by the feedforward amplifier of FIG. 11 has the characteristics shown in FIG. In the feedforward amplifier according to the present invention, distortion is generated for each frequency band so that the distortion components of the main amplifier included in the signals of the amplified center frequencies f1 and f2 are equal to or less than a predetermined value (target value). The vector adjusters of the detection circuit 150 and the distortion removal circuit 151 are adjusted. If each vector adjustment path is sufficiently isolated, adjusting the vector adjuster of one frequency band does not affect the vector adjuster of the other frequency band. That is, the vector adjusters for a plurality of frequency bands can be adjusted independently. Further, by adding the vector adjustment path, it is possible to flexibly add a frequency band for compensating for distortion of the feedforward amplifier.
第1実施形態で示したフィードフォワード増幅器の第1可変周波数帯抽出手段1−25a、2−25a及び第2可変周波数帯抽出手段1−25b、2−25bのうち、いずれか一方を可変周波数抽出手段とし、他方は周波数を変更しない周波数抽出手段でもよい。 One of the first variable frequency band extracting means 1-25a and 2-25a and the second variable frequency band extracting means 1-25b and 2-25b of the feedforward amplifier shown in the first embodiment is variable frequency extracted. The other may be frequency extraction means that does not change the frequency.
第一及び第二可変周波数帯抽出手段1−25a、1−25b、2−25a、2−25bは、周波数帯制御器32の指示により中心周波数または通過帯域幅を変更する。周波数制御器32は、オペレーションセンタからの制御信号によって、フィードフォワード増幅器で増幅する周波数帯の中心周波数または帯域幅を変更する。これらの制御周期または制御速度は、それぞれの無線システムによって異なる。フィードフォワード増幅器の歪補償に係わる初期引き込み動作が高速であることから、少なくとも初期引き込み動作時間以上の制御周期または制御速度であれば、第1実施形態にて第一及び第二可変周波数帯抽出手段の設定を変更できる。
The first and second variable frequency band extracting means 1-25a, 1-25b, 2-25a, 2-25b change the center frequency or the pass band width according to an instruction from the
[第2実施形態]
図12に第2実施形態を示す。第2実施形態は、歪除去回路151として、図10に示した多周波帯信号処理回路を適用したものである。第2実施形態のフィードフォワード増幅器でも、周波数帯ごとにベクトル調整器1−26a、1−26b、2−26a、2−26bを用いてベクトル調整する。ベクトル調整経路間のアイソレーションが十分にとれていれば、1つの周波数帯のベクトル調整器を調整しても、他方の周波数帯のベクトル調整器に影響を与えない。したがって、周波数帯ごとに独立して歪補償を行なうことができる。また、ベクトル調整経路を追加すれば、歪補償する周波数帯を柔軟に追加することもできる。
歪除去回路の補助増幅器2−156は、図10で示したように複数の周波数帯を同時に増幅する1つの共通増幅器2-91を有する。したがって、増幅器の使用個数低減による装置構成の簡易化を可能にし,低消費電力化が期待できる。
[Second Embodiment]
FIG. 12 shows a second embodiment. In the second embodiment, the multiband signal processing circuit shown in FIG. 10 is applied as the distortion removing circuit 151. Also in the feedforward amplifier of the second embodiment, vector adjustment is performed using the vector adjusters 1-26a, 1-26b, 2-26a, 2-26b for each frequency band. If there is sufficient isolation between the vector adjustment paths, adjustment of the vector adjuster of one frequency band does not affect the vector adjuster of the other frequency band. Therefore, distortion compensation can be performed independently for each frequency band. Moreover, if a vector adjustment path is added, a frequency band for distortion compensation can be flexibly added.
The auxiliary amplifier 2-156 of the distortion removing circuit has one common amplifier 2-91 that simultaneously amplifies a plurality of frequency bands as shown in FIG. Therefore, it is possible to simplify the device configuration by reducing the number of amplifiers used, and to expect low power consumption.
[第3実施形態]
図13に第3実施形態を示す。第3実施形態は、歪検出回路150として図10に示した多周波帯信号処理回路を用いた例である。第3実施形態のフィードフォワード増幅器も、周波数帯ごとにベクトル調整器1−26a、1−26b、2−26a、2−26bを用いてベクトル調整する。ベクトル調整経路間のアイソレーションが十分にとれていれば、1つの周波数帯のベクトル調整器を調整しても、他方の周波数帯のベクトル調整器に影響を与えない。したがって、周波数帯ごとに独立して歪補償を行なうことができる。また、ベクトル調整経路を追加すれば、歪補償する周波数帯を柔軟に追加することもできる。
歪検出回路の主増幅器1−156は、図10で示したように複数の周波数帯を同時に増幅する1つの共通増幅器1-91を有する。したがって、増幅器の使用個数低減による装置構成の簡易化を可能にし,低消費電力化が期待できる。
[Third Embodiment]
FIG. 13 shows a third embodiment. The third embodiment is an example in which the multiband signal processing circuit shown in FIG. 10 is used as the distortion detection circuit 150. The feedforward amplifier of the third embodiment also performs vector adjustment using the vector adjusters 1-26a, 1-26b, 2-26a, and 2-26b for each frequency band. If there is sufficient isolation between the vector adjustment paths, adjustment of the vector adjuster of one frequency band does not affect the vector adjuster of the other frequency band. Therefore, distortion compensation can be performed independently for each frequency band. Moreover, if a vector adjustment path is added, a frequency band for distortion compensation can be flexibly added.
The main amplifier 1-156 of the distortion detection circuit has one common amplifier 1-91 that simultaneously amplifies a plurality of frequency bands as shown in FIG. Therefore, it is possible to simplify the device configuration by reducing the number of amplifiers used, and to expect low power consumption.
[第4実施形態]
図14に第4実施形態を示す。第4実施形態は、歪検出回路150と歪除去回路151の両方に、図10の多周波帯信号処理回路を適用したものである。歪検出回路150の主増幅器1−156は複数の周波数帯を同時に増幅する1つの共通増幅器1−91で構成され、また、歪除去回路151の補助増幅器2−156も複数の周波数帯を同時に増幅する1つの共通増幅器2−91を有する。したがって、増幅器の使用個数低減による装置の簡易化を可能にし,低消費電力化が期待できる。
[Fourth Embodiment]
FIG. 14 shows a fourth embodiment. In the fourth embodiment, the multi-frequency band signal processing circuit of FIG. 10 is applied to both the distortion detection circuit 150 and the distortion removal circuit 151. The main amplifier 1-156 of the distortion detection circuit 150 is composed of one common amplifier 1-91 that simultaneously amplifies a plurality of frequency bands, and the auxiliary amplifier 2-156 of the distortion removal circuit 151 also amplifies a plurality of frequency bands simultaneously. One common amplifier 2-91. Therefore, it is possible to simplify the apparatus by reducing the number of amplifiers used, and lower power consumption can be expected.
[第5実施形態]
図15に第5実施形態を示す。第5実施形態は、図11の構成に、帯域検出器33を付加した構成である。この構成の場合、分配器1−82aは、入力信号の一部を帯域検出器33にも分配する。帯域検出器33は、以下に示す方法により、入力信号の周波数帯域を検出し、周波数帯制御器32に制御信号を出力する。その他の構成部の動作は第1実施形態と同じである。
[Fifth Embodiment]
FIG. 15 shows a fifth embodiment. In the fifth embodiment, a
図16に、帯域検出器33の機能構成例を示す。帯域検出器33は、局部発振器周波数制御部331、局部発振器332、ミキサ333、低域通過フィルタ334、分析部335から構成される。局部発振器周波数制御部331は、入力信号の下限の周波数から上限の周波数まで周波数を連続的に掃引するように、局部発振器332を制御する。局部発振器332は、局部発振器周波数制御部331の指示に従って、発振する。ミキサ333は、分配器1−82aから分配された入力信号と局部発振器332からの信号を乗算する。ミキサ333からの出力信号は、入力信号の周波数と局部発振器332からの信号の周波数の差の周波数成分を含む。つまり、入力信号の周波数と局部発振器332からの信号の周波数とが非常に近い場合には、ミキサ333からの出力に直流付近の成分(低周波の成分)が含まれる。低域通過フィルタ334は、ミキサ333からの出力の低周波成分のみを通過させる。したがって、入力信号の周波数と局部発振器332からの信号の周波数とが非常に近い場合にのみ、低域通過フィルタ334から、帯域検出器出力信号が得られる。分析部335は、局部発振器周波数制御部331からの周波数掃引信号と低域通過フィルタ334からの帯域検出器出力信号を比較し、入力信号の周波数帯域を検出し、周波数帯制御器32への制御信号を出力する。
FIG. 16 shows a functional configuration example of the
図17に、フィードフォワード増幅器の入力信号のスペクトルの例を示す。第1の周波数帯の中心周波数をf1、下限周波数をf1L、上限周波数をf1Hとする。第2の周波数帯の中心周波数をf2、下限周波数をf2L、上限周波数をf2Hとする。図18に、掃引周波数と入力信号の周波数との関係を示す。横軸が掃引周波数、縦軸が入力信号の周波数である。この図は、掃引周波数が、周波数f1Lから周波数f1H、および周波数f2Lから周波数f2Hの場合に、低域通過フィルタ334から直流付近の信号が出力されることを示している。図19に、局部発振器332から出力される信号の時間的な変化を示す。横軸は時間であり、縦軸は局部発振器332からの出力である。図20に、低域通過フィルタ334からの出力の時間的な変化を示す。横軸は時間であり、縦軸は低域通過フィルタ334からの出力である。図20に示すように、局部発振器332からの出力の周波数が、周波数f1Lから周波数f1H、および周波数f2Lから周波数f2Hに該当する場合に、低域通過フィルタ334からの出力が得られる。
FIG. 17 shows an example of the spectrum of the input signal of the feedforward amplifier. The center frequency of the first frequency band is f1, the lower limit frequency is f1L, and the upper limit frequency is f1H. The center frequency of the second frequency band is f2, the lower limit frequency is f2L, and the upper limit frequency is f2H. FIG. 18 shows the relationship between the sweep frequency and the frequency of the input signal. The horizontal axis is the sweep frequency, and the vertical axis is the frequency of the input signal. This figure shows that a signal in the vicinity of DC is output from the low-
なお、低域通過フィルタ334からの出力にしきい値を設定すると、図21に示すように周波数帯の帯域幅が狭くなる。したがって、分析部335では、得られた下限周波数f1L、f2L、および上限周波数f1H、f2Hに、あらかじめ定めた係数を乗算することで、各周波数を補正すればよい。
また、局部発振器周波数制御部331と分析部335は、アナログ/デジタル変換器とマイクロプロセッサで実現できる。局部発振器332は、一般的に使用されている信号発振器等を用いればよい。ミキサ333と低域通過フィルタ334は、LCフィルタやオペアンプを用いたアクティブフィルタで実現できる。
Note that when a threshold is set for the output from the low-
Further, the local oscillator
帯域検出器33はこのように動作するので、入力信号が動的に変更される場合にも、フィードフォワード増幅器は、適応的に対応できる。フィードフォワード増幅器が処理する周波数帯を変更するために必要な時間は、局部発振器332が掃引する信号の周期に依存する。高速での周波数変更が必要な場合は、局部発振器332が掃引する信号の周期を短くすればよい。
Since the
[第6実施形態]
図22に第6実施形態を示す。第6実施形態は、図12の構成に、帯域検出器33を付加した構成である。帯域検出器33の構成と動作は、第5実施形態と同じであり、その他は、第2実施形態と同じである。
[Sixth Embodiment]
FIG. 22 shows a sixth embodiment. In the sixth embodiment, a
[第7実施形態]
図23に第7実施形態を示す。第7実施形態は、図13の構成に、帯域検出器33を付加した構成である。帯域検出器33の構成と動作は、第5実施形態と同じであり、その他は、第3実施形態と同じである。
[Seventh Embodiment]
FIG. 23 shows a seventh embodiment. In the seventh embodiment, a
[第8実施形態]
図24に第8実施形態を示す。第8実施形態は、図14の構成に、帯域検出器33を付加した構成である。帯域検出器33の構成と動作は、第5実施形態と同じであり、その他は、第4実施形態と同じである。
[Eighth Embodiment]
FIG. 24 shows an eighth embodiment. In the eighth embodiment, a
この発明の多周波帯信号処理回路を用いる多周波帯用フィードフォワード増幅器は、複数の周波数帯の信号を同時送信する移動通信用送信増幅器に利用することができる。 The multi-frequency band feedforward amplifier using the multi-frequency band signal processing circuit of the present invention can be used as a mobile communication transmission amplifier that simultaneously transmits signals of a plurality of frequency bands.
Claims (9)
Nは2以上の整数であり、
周波数帯制御器と帯域検出器も有し、
前記歪検出回路は、
第1遅延手段により構成された第1線形信号経路と、
N個の第1ベクトル調整経路と、
入力信号を前記第1線形信号経路と前記N個の第1ベクトル調整経路と前記帯域検出器に分配する第1分配部と、
前記第1ベクトル調整経路ごとに設けられ、互いに離散的な周波数帯の信号を抽出するN個の第1可変周波数帯抽出器と、
前記第1ベクトル調整経路ごとに設けられ、位相と振幅を調整するN個の第1ベクトル調整器と、
前記第1ベクトル調整経路の各第1ベクトル調整器の出力を増幅する第1多周波帯増幅部と、
前記第1線形信号経路の出力と前記第1多周波帯増幅部の出力との和成分と差成分とを出力する合成分配器とを備え、
前記歪除去回路は、
第2遅延手段により構成され、前記和成分が入力される第2線形信号経路と、
前記差成分が入力されるN個の第2ベクトル調整経路と、
前記第2ベクトル調整経路ごとに設けられ、前記N個の第1可変周波数帯抽出器とそれぞれ同じ周波数帯の信号を抽出するN個の第2可変周波数帯抽出器と
前記第2ベクトル調整経路ごとに設けられ、位相と振幅を調整するN個の第2ベクトル調整器と、
前記第2ベクトル調整経路の第2ベクトル調整器の出力を増幅する第2多周波帯増幅部と、
前記第2線形信号経路の出力と前記第2多周波帯増幅部の出力を合成して出力する第2合成部とを備え、
前記帯域検出器は、
局部発振器と、
前記局部発振器の周波数を制御する局部発振器周波数制御部と、
前記第1配分部からの入力信号と前記局部発振器からの信号とを乗算するミキサと、
前記ミキサの出力の低周波成分のみを通過させる低域通過フィルタと、
前記局部発振器周波数制御部が局部発振器を制御する信号と前記低域通過フィルタの出力信号から前記入力信号の周波数帯を検出し、前記周波数帯制御器への制御信号を出力する分析部とを備え、
前記周波数帯制御器は、前記N個の第1可変周波数帯抽出器及び前記N個の第2可変周波数帯抽出器を制御する
ことを特徴とする多周波帯用フィードフォワード増幅器。 A feedforward amplifier having a distortion detection circuit and a distortion removal circuit,
N is an integer greater than or equal to 2,
It also has a frequency band controller and a band detector,
The distortion detection circuit includes:
A first linear signal path constituted by first delay means;
N first vector adjustment paths;
A first distributor for distributing an input signal to the first linear signal path, the N first vector adjustment paths, and the band detector ;
N first variable frequency band extractors that are provided for each of the first vector adjustment paths and extract signals in discrete frequency bands;
N first vector adjusters that are provided for each of the first vector adjustment paths and adjust the phase and amplitude;
A first multi-band amplifier for amplifying the output of each first vector adjuster in the first vector adjustment path;
A synthesizer / distributor that outputs a sum component and a difference component of the output of the first linear signal path and the output of the first multiband amplifier;
The distortion removal circuit includes:
A second linear signal path configured by second delay means and receiving the sum component;
N second vector adjustment paths through which the difference component is input;
N second variable frequency band extractors provided for each of the second vector adjustment paths and extracting signals in the same frequency band as the N first variable frequency band extractors, and for each of the second vector adjustment paths N second vector adjusters for adjusting phase and amplitude,
A second multi-band amplifier for amplifying the output of the second vector adjuster of the second vector adjustment path;
A second synthesis unit that synthesizes and outputs the output of the second linear signal path and the output of the second multiband amplification unit;
The band detector is
A local oscillator,
A local oscillator frequency control unit for controlling the frequency of the local oscillator;
A mixer for multiplying an input signal from the first distribution unit by a signal from the local oscillator;
A low-pass filter that passes only low-frequency components of the output of the mixer;
The local oscillator frequency control unit includes a signal that controls the local oscillator and an analysis unit that detects a frequency band of the input signal from the output signal of the low-pass filter and outputs a control signal to the frequency band controller. ,
Said frequency band controller, that controls the N first variable frequency band extractors and said N second variable frequency band extractors
Multi-frequency band for the feed-forward amplifier, wherein a call.
前記第1多周波帯増幅部は、前記N個の第1ベクトル調整経路の各第1ベクトル調整器の出力をそれぞれ個別に増幅するN個の第1増幅器と、前記N個の第1増幅器の出力を合成し、前記第1多周波帯増幅部の出力とする第1出力合成器とを含み、
前記第2多周波帯増幅部は、前記N個の第2ベクトル調整経路の各第2ベクトル調整器の出力をそれぞれ個別に増幅するN個の第2増幅器と、前記N個の第2増幅器の出力を合成し、前記第2多周波帯増幅部の出力とする第2出力合成器とを含む
ことを特徴とする多周波帯用フィードフォワード増幅器。 The feed forward amplifier according to claim 1.
The first multi-band amplifier includes N first amplifiers for individually amplifying outputs of the first vector adjusters of the N first vector adjustment paths, and N first amplifiers. A first output synthesizer that combines outputs and outputs the first multi-frequency band amplifying unit;
The second multi-band amplification unit includes N second amplifiers for individually amplifying outputs of the second vector adjusters of the N second vector adjustment paths, and N second amplifiers. A multi-frequency band feedforward amplifier comprising: a second output synthesizer that synthesizes outputs and outputs the output of the second multi-band amplifier.
前記第1多周波帯増幅部は、前記N個の第1ベクトル調整経路の各第1ベクトル調整器の出力を合成する第1出力合成器と、前記第1出力合成器の出力を増幅し、前記第1多周波帯増幅部の出力とする共通の第1増幅器とを含み、
前記第2多周波帯増幅部は、前記N個の第2ベクトル調整経路の各第2ベクトル調整器の出力をそれぞれ個別に増幅するN個の第2増幅器と、前記N個の第2増幅器の出力を合成し、前記第2多周波帯増幅部の出力とする第2出力合成器とを含む
ことを特徴とする多周波帯用フィードフォワード増幅器。 The feed forward amplifier according to claim 1.
A first output synthesizer that synthesizes the outputs of the first vector adjusters of the N first vector adjustment paths; and amplifies the output of the first output synthesizer; A common first amplifier as an output of the first multiband amplifier,
The second multi-band amplification unit includes N second amplifiers for individually amplifying outputs of the second vector adjusters of the N second vector adjustment paths, and N second amplifiers. A multi-frequency band feedforward amplifier comprising: a second output synthesizer that synthesizes outputs and outputs the output of the second multi-band amplifier.
前記第1多周波帯増幅部は、前記N個の第1ベクトル調整経路の各第1ベクトル調整器の出力をそれぞれ個別に増幅するN個の第1増幅器と、前記N個の第1増幅器の出力を合成し、前記第1多周波帯増幅部の出力とする第1出力合成器とを含み、
前記第2多周波帯増幅部は、前記N個の第2ベクトル調整経路の各第2ベクトル調整器の出力を合成する第2出力合成器と、前記第2出力合成器の出力を増幅し、前記第2多周波帯増幅部の出力とする共通の第2増幅器とを含む
ことを特徴とする多周波帯用フィードフォワード増幅器。 The feed forward amplifier according to claim 1.
The first multi-band amplifier includes N first amplifiers for individually amplifying outputs of the first vector adjusters of the N first vector adjustment paths, and N first amplifiers. A first output synthesizer that combines outputs and outputs the first multi-frequency band amplifying unit;
A second output synthesizer that synthesizes outputs of the second vector adjusters of the N second vector adjustment paths; and amplifies the output of the second output synthesizer; A multi-frequency band feedforward amplifier comprising a common second amplifier serving as an output of the second multi-frequency band amplifier.
前記第1多周波帯増幅部は、前記N個の第1ベクトル調整経路の各第1ベクトル調整器の出力を合成する第1出力合成器と、前記第1出力合成器の出力を増幅し、前記第1多周波帯増幅部の出力とする共通の第1増幅器とを含み、
前記第2多周波帯増幅部は、前記N個の第2ベクトル調整経路の各第2ベクトル調整器の出力を合成する第2出力合成器と、前記第2出力合成器の出力を増幅し、前記第2多周波帯増幅部の出力とする共通の第2増幅器とを含む
ことを特徴とする多周波帯用フィードフォワード増幅器。 The feed forward amplifier according to claim 1.
A first output synthesizer that synthesizes the outputs of the first vector adjusters of the N first vector adjustment paths; and amplifies the output of the first output synthesizer; A common first amplifier as an output of the first multiband amplifier,
A second output synthesizer that synthesizes outputs of the second vector adjusters of the N second vector adjustment paths; and amplifies the output of the second output synthesizer; A multi-frequency band feedforward amplifier comprising a common second amplifier serving as an output of the second multi-frequency band amplifier.
前記N個の各第1可変周波数帯抽出器は、残りのN−1個の第1可変周波数帯抽出器のそれぞれの抽出周波数帯をそれぞれ阻止するN−1個の縦続接続された第1可変帯域阻止フィルタで構成されており、
前記N個の各第2可変周波数帯抽出器は、残りのN−1個の第2可変周波数帯抽出器のそれぞれの抽出周波数帯をそれぞれ阻止するN−1個の縦続接続された第2可変帯域阻止フィルタで構成されている
ことを特徴とする多周波帯用フィードフォワード増幅器。 The feedforward amplifier according to any one of claims 1 to 5 ,
Each of the N first variable frequency band extractors is N-1 cascaded first variable blocks that respectively block the extraction frequency bands of the remaining N-1 first variable frequency band extractors. It consists of a bandstop filter,
Each of the N second variable frequency band extractors includes N-1 cascaded second variable blocks that respectively block the extraction frequency bands of the remaining N-1 second variable frequency band extractors. A multi-frequency band feedforward amplifier comprising a band rejection filter.
前記N個の第1可変周波数帯抽出器は、それぞれの抽出周波数帯の中心周波数を中心周波数とする第1可変帯域通過フィルタで構成され、
前記N個の第2可変周波数帯抽出器は、それぞれの抽出周波数帯の中心周波数を中心周波数とする第2可変帯域通過フィルタで構成されている
ことを特徴とする多周波帯用フィードフォワード増幅器。 The feedforward amplifier according to any one of claims 1 to 5 ,
The N first variable frequency band extractors are configured by first variable band pass filters whose center frequencies are the center frequencies of the respective extraction frequency bands,
The N second variable frequency band extractors are configured by a second variable band pass filter whose center frequency is the center frequency of each extraction frequency band. A multi-frequency band feedforward amplifier.
前記N個の各第1可変周波数帯抽出器または前記N個の各第2可変周波数帯抽出器は、それぞれの中心周波数を前記周波数帯制御器により制御される
ことを特徴とする多周波帯用フィードフォワード増幅器。 The feedforward amplifier according to any one of claims 1 to 5 ,
Each of the N first variable frequency band extractors or each of the N second variable frequency band extractors has a center frequency controlled by the frequency band controller. Feed forward amplifier.
前記N個の各第1可変周波数帯抽出器または前記N個の各第2可変周波数帯抽出器は、それぞれの帯域幅を前記周波数帯制御器により制御される
ことを特徴とする多周波帯用フィードフォワード増幅器。 The feedforward amplifier according to any one of claims 1 to 5 ,
Each of the N first variable frequency band extractors or each of the N second variable frequency band extractors has a bandwidth controlled by the frequency band controller. Feed forward amplifier.
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