JP4784558B2 - Power amplification device and wireless communication device using the same - Google Patents
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Description
本発明は、電力増幅装置およびこれを用いた無線通信装置に関し、特に歪補償機能を持つ電力増幅装置およびこれを用いた無線通信装置に関する。 The present invention relates to a power amplification device and a wireless communication device using the same, and more particularly to a power amplification device having a distortion compensation function and a wireless communication device using the same.
CDMA(Code Division Multiple Access)等の線形変調方式を採用した携帯電話機に代表される無線通信装置では、低歪かつ高効率な電力増幅装置が必要とされる。この種の電力増幅装置としては、歪補償機能を持つ電力増幅装置が知られている。 A wireless communication device typified by a mobile phone adopting a linear modulation method such as CDMA (Code Division Multiple Access) requires a low distortion and high efficiency power amplification device. As this type of power amplifying apparatus, a power amplifying apparatus having a distortion compensation function is known.
その構成の一例を図13に示す。この従来例に係る電力増幅装置は、増幅用FET101、入力整合回路102、フィードフォワード路103、低周波チョークインダクタ104および出力整合回路105からなり、フィードフォワードを用いた線形化によって3次歪を抑圧するというものである。
An example of the configuration is shown in FIG. The power amplifying apparatus according to this conventional example includes an
上記構成の電力増幅装置の動作原理は次の通りである。先ず、2つの正弦波信号もしくは変調波信号が入力整合回路102を介して入力されることで、増幅用FET101は大信号動作している。つまり、基本波以外に高次の高調波を発生している状態である。増幅用FET101で発生している2次歪波のうち、低周波に存在する成分は、フィードフォワード路103のRFチョークインダクタ111およびキャパシタ112を通った後、負荷抵抗113で電圧信号に変換される。その低周波成分が低周波アンプ114によって増幅される。
The operation principle of the power amplifying apparatus having the above configuration is as follows. First, when two sine wave signals or modulated wave signals are input via the input matching circuit 102, the amplification FET 101 operates as a large signal. That is, it is a state in which higher-order harmonics are generated in addition to the fundamental wave. Of the second-order distorted wave generated in the amplifying
低周波アンプ114で増幅された低周波信号は、キャパシタ116およびチョークインダクタ117を通った後、増幅用FET101のドレインに再注入される。この再注入された低周波信号の一部は、増幅用FET101の非線形性によって新たに3次歪へと変換される。そして、増幅用FET101のドレインにおいて、元々存在していた3次歪と新たに発生した3次歪とが相殺され、結果的に3次歪成分が減少する。
The low frequency signal amplified by the
フィードフォワード方式の歪低減の原理は、次のように数式によって解析的に説明される。 The principle of distortion reduction in the feedforward method is analytically explained by mathematical formulas as follows.
電力増幅器の入出力特性を、以下のように多項式表示する。
{ EMBED Equation.3 , } ……(1)
ここで、電力増幅器に入力する2つの正弦波信号の角周波数をω1およびω2とすると、電力増幅器出力で発生している2次歪成分の角周波数は、ω2−ω1である。この成分を何らかの方法で再び電力増幅器に再注入する。上記従来例では、増幅用FEE101のドレイン側から再注入している。
The input / output characteristics of the power amplifier are expressed in polynomial form as follows.
{EMBED Equation.3, } …… (1)
Here, assuming that the angular frequencies of the two sine wave signals input to the power amplifier are ω1 and ω2, the angular frequency of the second-order distortion component generated at the power amplifier output is ω2−ω1. This component is reinjected into the power amplifier again in some way. In the above conventional example, reinjection is performed from the drain side of the
{ EMBED Equation.3 , } …(2)
(2)式において、2項目が低周波2次歪成分である。但し、Hは振幅の係数、φは移相量である。
{EMBED Equation.3, }… (2)
In the formula (2), two items are low-frequency secondary distortion components. Here, H is an amplitude coefficient, and φ is a phase shift amount.
次に、(2)式を(1)式に代入する。全ての項を表すと煩雑になるため、2次係数による項のみを表すと次のようになる。
(3)式における最後の2項は2ω1−ω2および2ω2−ω1の角周波数成分を持っているため3次歪成分(IM3)である。これらの項が元々電力増幅器で発生していた3次歪成分と打ち消し合うようにすれば3次歪成分の低減が可能である。 Since the last two terms in the equation (3) have angular frequency components of 2ω1-ω2 and 2ω2-ω1, they are third-order distortion components (IM3). If these terms cancel out the third-order distortion component originally generated in the power amplifier, the third-order distortion component can be reduced.
他の従来例として、特許文献1に記載された線形増幅器がある。この線形増幅器においても、低周波2次歪成分を取り出し、それを再注入することによって3次歪の低減を図るという基本概念は同じである。しかし、先述した従来例と異なり、低周波2次歪成分を出力部から取り出して入力部にフィードバックする構成を採っている。
As another conventional example, there is a linear amplifier described in
ところで、先述した従来例に係る電力増幅装置は、1段のトランジスタによって構成されている。しかしながら、通常の携帯電話端末などで用いられる電力増幅器では、十分な電力利得を得るために2段若しくは3段のトランジスタを使用することが多い。また、最も大きな問題点は、低周波信号を増幅用FET101のドレインに再注入する構成を採っているため、低周波チョークインダクタ104として非常に大きなインダクタンスのコイルが必要となることである。この低周波チョークインダクタ104は、再注入される低周波成分と直流電源を分離する、即ち低周波成分の電源側への通過を阻止するために必要である。低周波チョークインダクタ104として、場合によっては数μHのインダクタンス値が必要である。これでは小型・低コストの理念とは反する。
By the way, the power amplifying device according to the conventional example described above is configured by a single-stage transistor. However, in a power amplifier used in an ordinary mobile phone terminal or the like, a two-stage or three-stage transistor is often used in order to obtain a sufficient power gain. The biggest problem is that a coil having a very large inductance is required as the low-frequency choke inductor 104 because the low-frequency signal is reinjected into the drain of the
また、特許文献1記載の他の従来例では、2つの正弦波信号などの繰り返しが続く波形の場合には効果が得られるが、デジタル変調波のようにランダムな信号を入力した場合には、フィードバック路の伝達時間遅延によって所望の3次歪低減の効果を得ることができない。特に、近年のW(Wide-band)−CDMA変調波のようにチップレートの速い信号、つまり包絡線変動の速い信号では、フィードバック方式では歪相殺が時間的に間に合わず困難であると考えられる。
In addition, in another conventional example described in
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、フィードフォワード方式の利点を活かしつつ、低歪かつ高効率で、しかも小型かつ低コストにて実現可能な電力増幅装置およびこれを用いた無線通信装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to achieve power amplification that can be realized at low distortion and high efficiency, in a small size and at low cost, while taking advantage of the feedforward method. An apparatus and a wireless communication apparatus using the same are provided.
したがって、本発明の電力増幅装置は、中間周波数のIF信号をそれより高周波のRF信号の周波数へ変換する周波数変換器と、当該変換後の高周波のRF信号がバンドパスフィルタおよびドライバー増幅器を通じて入力され、当該入力される高周波のRF信号を複数段のトランジスタで多段増幅して出力する多段高周波増幅器とを有する無線通信装置の電力増幅装置であって、前記多段高周波増幅器から出力される高周波のRF信号における3次歪を低減するためのフィードフォワード回路として、多段高周波増幅器の前に位置して前記中間周波数のIF信号が入力される前記周波数変換器の入力側から、前記RF信号に周波数変換される前の中間周波数のIF信号についての低周波信号成分を取り出し、その取り出した低周波信号成分を包絡線信号に変換する検波器と、前記検波器に接続され、当該検波器から入力される前記包絡線信号を増幅する低周波増幅器と、前記低周波増幅器に接続され、前記低周波増幅器で増幅された前記包絡線信号についての低周波2次歪成分の位相を調整する移相器と、前記多段高周波増幅器の最終段のトランジスタのゲート或いはベースに接続された抵抗およびチョークインダクタの直列回路を含み、当該ゲート或いはベースにバイアス電圧を印加するバイアス回路と、を有し、前記移相器は、前記抵抗およびチョークインダクタによる前記直列回路を含む前記バイアス回路が接続されている、前記多段高周波増幅器の最終段のトランジスタのゲート或いはベースに接続され、前記低周波2次歪成分の位相を調整した前記包絡線信号を前記ゲート或いはベースへ出力して、前記バイアス回路によって印加されるバイアス電圧に対して注入する。
また、本発明の無線通信装置は、送信系のフロントエンドを構成する電力増幅装置として、中間周波数のIF信号をそれより高周波のRF信号の周波数へ変換する周波数変換器と、当該変更後の高周波のRF信号がバンドパスフィルタおよびドライバー増幅器を通じて入力され、当該入力される高周波のRF信号を複数段のトランジスタで多段増幅して出力する多段高周波増幅器とを有する、無線通信装置であって、前記多段高周波増幅器から出力される高周波のRF信号における3次歪を低減するためのフィードフォワード回路として、前記多段高周波増幅器の前に位置して前記中間周波数のIF信号が入力される前記周波数変換器の入力側から、前記RF信号に周波数変換される前の中間周波数のIF信号についての低周波信号成分を取り出し、その取り出した信号成分を包絡線信号に変換する検波器と、前記検波器に接続され、当該検波器から入力される前記包絡線信号を増幅する低周波増幅器と、前記低周波増幅器に接続され、前記低周波増幅器で増幅された前記包絡線信号についての低周波2次歪成分の位相を調整する移相器と、前記多段高周波増幅器の最終段のトランジスタのゲート或いはベースに接続された抵抗およびチョークインダクタの直列回路を含み、当該ゲート或いはベースにバイアス電圧を印加するバイアス回路と、を有し、前記移相器は、前記抵抗およびチョークインダクタによる前記直列回路を含む前記バイアス回路が接続されている、前記多段高周波増幅器の最終段のトランジスタのゲート或いはベースに接続され、前記低周波2次歪成分の位相を調整した前記包絡線信号を前記ゲート或いはベースへ出力して、前記バイアス回路によって印加されるバイアス電圧に対して注入する。
Therefore, the power amplifying device of the present invention has a frequency converter that converts an IF signal of an intermediate frequency into a higher frequency RF signal, and the high frequency RF signal after the conversion is input through a bandpass filter and a driver amplifier. , a power amplifier of a wireless communication device having a multistage high-frequency amplifying unit to output the multistage amplifying the high frequency of the RF signal the input transistors of the plurality of stages, a high frequency RF output from the multistage RF amplifier As a feed-forward circuit for reducing third-order distortion in a signal, it is frequency-converted to the RF signal from the input side of the frequency converter that is located in front of a multistage high-frequency amplifier and receives the IF signal of the intermediate frequency. The low frequency signal component of the intermediate frequency IF signal before extraction is extracted, and the extracted low frequency signal component is A detector for converting into an envelope signal; a low frequency amplifier connected to the detector for amplifying the envelope signal input from the detector; and connected to the low frequency amplifier for amplification by the low frequency amplifier A phase shifter that adjusts the phase of the low-frequency second-order distortion component of the envelope signal, and a series circuit of a resistor and a choke inductor connected to the gate or base of the final stage transistor of the multistage high-frequency amplifier includes a bias circuit for applying a bias voltage to the gate or base, and the phase shifter, the bias circuit including the series circuit of the resistance and the choke inductor is connected, the multistage RF amplifier device is connected to the gate or the base of the transistor of the last stage, the said envelope signal and phase adjusted in the low frequency second-order distortion component gate Or output to the base, injected into the bias voltage applied by the bias circuit.
In addition, the wireless communication device of the present invention is a power amplifying device constituting the front end of the transmission system, a frequency converter that converts an IF signal of an intermediate frequency into a higher frequency RF signal, and a high frequency after the change And a multi-stage high-frequency amplifier that multi-stage amplifies the input high-frequency RF signal with a plurality of stages of transistors and outputs the multi-stage RF signal. As a feedforward circuit for reducing third-order distortion in a high-frequency RF signal output from a high-frequency amplifier, an input of the frequency converter that is positioned in front of the multistage high-frequency amplifier and receives the IF signal of the intermediate frequency From the side, the low frequency signal component of the intermediate frequency IF signal before frequency conversion to the RF signal is extracted. A detector that converts the extracted signal component into an envelope signal, a low-frequency amplifier that is connected to the detector and that amplifies the envelope signal input from the detector, and is connected to the low-frequency amplifier A phase shifter for adjusting the phase of the low-frequency second-order distortion component of the envelope signal amplified by the low-frequency amplifier, and a resistor connected to the gate or base of the final-stage transistor of the multi-stage high-frequency amplifier And a bias circuit for applying a bias voltage to the gate or base, and the phase shifter is connected to the bias circuit including the series circuit of the resistor and the choke inductor. Connected to the gate or base of the final stage transistor of the multi-stage high-frequency amplifier, and the phase of the low-frequency second-order distortion component is The envelope signal integer and outputs to the gate or base, is injected against the bias voltage applied by the bias circuit.
上記構成の電力増幅装置において、検波器は、高周波信号の一部を取り出し、その取り出した信号を包絡線信号に変換することで、低周波の2次歪成分を効率良く取り出す。この取り出された低周波2次歪成分は、移相器によって位相調整されて多段高周波増幅器の最終段トランジスタのゲート/ベースにバイアス回路によって印加されるバイアス電圧に対して注入される。この2次歪成分の最終段トランジスタのゲート/ベースバイアスへの注入により、2次歪成分がトランジスタの非線形性によって3次歪に変換され、元々多段高周波増幅器で発生していた3次歪と相殺される。また、上記バイアス回路において低周波2次歪成分の電源側への通過がバイアス抵抗によって阻止されるため、大きなインダクタンス素子を用いる必要がなくなる。 In the power amplifying apparatus configured as described above, the detector extracts a part of the high-frequency signal and converts the extracted signal into an envelope signal, thereby efficiently extracting the low-frequency secondary distortion component. The extracted low-frequency second-order distortion component is phase-adjusted by a phase shifter and injected with respect to a bias voltage applied by a bias circuit to the gate / base of the final stage transistor of the multistage high-frequency amplifier. By injecting the second-order distortion component into the gate / base bias of the final-stage transistor, the second-order distortion component is converted into third-order distortion by the non-linearity of the transistor, and cancels out the third-order distortion originally generated in the multistage high-frequency amplifier. Is done. In addition, since the bias circuit prevents the low-frequency secondary distortion component from passing to the power supply side in the bias circuit, it is not necessary to use a large inductance element.
本発明によれば、歪補償機能を持つ電力増幅装置において、低周波の2次歪成分を検波器で効率良く取り出し、移相器で位相調整した後多段高周波増幅器の最終段トランジスタのゲート/ベースのバイアス回路に再注入する構成を採ることにより、この注入された2次歪成分がトランジスタの非線形性によって3次歪に変換され、この変換された3次歪が元々多段高周波増幅器で発生していた3次歪と相殺されるため、隣接チャネル漏洩電力を低減することができるとともに、バイアス回路において低周波2次歪成分の電源側への通過がバイアス抵抗によって阻止されるため、大きなインダクタンス素子を用いる必要がなく、その結果、電力増幅装置の小型化および低コスト化を図ることができる。 According to the present invention, in a power amplifying apparatus having a distortion compensation function, a low-frequency second-order distortion component is efficiently extracted by a detector, phase-adjusted by a phase shifter, and then the gate / base of the final stage transistor of the multistage high-frequency amplifier. The second-order distortion component is converted into third-order distortion by the nonlinearity of the transistor, and the converted third-order distortion is originally generated in the multistage high-frequency amplifier. Since this cancels out the third-order distortion, the adjacent channel leakage power can be reduced, and the bias circuit blocks the passage of the low-frequency second-order distortion component to the power supply side. As a result, it is possible to reduce the size and cost of the power amplifying device.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[第1実施形態]
図1は、本発明の第1実施形態に係る電力増幅装置の構成例を示すブロック図である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a power amplifying device according to the first embodiment of the present invention.
図1において、回路入力端子11と回路出力端子12との間には、増幅用トランジスタが多段接続されてなる多段高周波増幅器13が接続されている。多段高周波増幅器13の入力端には、RF結合器14を介して検波器15、低周波増幅器16および移相器17が順に縦続接続されている。ただし、低周波増幅器16および移相器17は必須の構成要素ではなく、必要に応じていずれか一方だけを設けるようにすることも可能である。移相器17の出力信号は、多段高周波増幅器13の最終段トランジスタのゲート(または、ベース)のバイアス回路に注入される。以上により、フィードフォワード手段が形成されている。
In FIG. 1, between a
次に、上記構成の第1実施形態に係る電力増幅装置の回路動作について説明する。 Next, the circuit operation of the power amplification device according to the first embodiment having the above-described configuration will be described.
N(Narrow-band)−CDMAやW−CDMA等の高周波変調信号が、回路入力端子11から入力される。ここでは、その詳細については省略するが、CDMA等の線形変調信号は、GMSK(Gaussian(-filtered) Minimum Sift Keying)等の定包絡線変調信号と異なり、振幅方向にも情報を含むために包絡線レベルが変動している。
A high frequency modulation signal such as N (Narrow-band) -CDMA or W-CDMA is input from the
入力された高周波変調信号の大部分はそのまま多段高周波増幅器13に入力される。また、高周波変調信号の一部はRF結合器14により取り出され、検波器15に入力される。検波器15に入った信号はダイオードなどの非直線性を利用したデバイスにより、変調波の包絡線信号に変換される。検波器15の内部では変調波の2倍波以上の高調波も発生しているが、検波器15の出力部のローパス特性によって直流周波数付近の低周波信号のみ出力される。この低周波信号は変調波の2次歪成分のうち、直流付近に存在する信号に相当する。
Most of the input high frequency modulation signal is input to the multistage high frequency amplifier 13 as it is. A part of the high frequency modulation signal is taken out by the
検波器15から出力される低周波信号(低周波2次歪信号)は、低周波増幅器16に入力され、ここでしかるべき電圧増幅を受けて出力される。低周波増幅器16の出力信号はさらに移相器17に入力され、ここで決められた位相の調整を受けた後、多段高周波増幅器13の最終段のゲートバイアス回路に注入される。なお、ここでは、低周波増幅器16がFETによって構成される場合を前提としているが、バイポーラトランジスタによって構成される場合は、移相器17の出力信号は多段高周波増幅器13の最終段のベースバイアス回路に注入される。
The low-frequency signal (low-frequency secondary distortion signal) output from the
移相器17の出力信号をドレイン/コレクタバイアスから注入する場合と比較して、ゲート/ベースバイアスから注入する場合は、バイアス回路に大きな電流が流れないので抵抗を直列に挿入することができる。低周波信号はその抵抗を負荷とすることで、最終段のゲート/ベース電位が変動する。ドレイン/コレクタバイアスから注入する場合は抵抗を挿入すると大きな電力損失となってしまうため不可能である。そのために低周波信号の負荷として大きなインダクタンス値のインダクタが必要となる。 Compared with the case where the output signal of the phase shifter 17 is injected from the drain / collector bias, when the gate / base bias is injected, a large current does not flow through the bias circuit, so that a resistor can be inserted in series. The low-frequency signal has its resistance as a load, so that the gate / base potential in the final stage varies. Injecting from the drain / collector bias is impossible because a large power loss occurs when a resistor is inserted. Therefore, an inductor having a large inductance value is required as a load for the low frequency signal.
最終段のトランジスタは、高効率動作を行わせるために通常は大きな非線形状態で動作を行っている。よって、最終段ゲート/ベースバイアス回路に入力された低周波信号は、先述の(3)式で説明した理論にしたがい、トランジスタの非線形性によって3次歪に変換される。そして、この変換された3次歪が元々多段高周波増幅器13で発生していた3次歪成分と相殺されることにより、出力における3次歪成分が低減されることになる。 The final-stage transistor normally operates in a large non-linear state in order to perform high-efficiency operation. Therefore, the low-frequency signal input to the final stage gate / base bias circuit is converted into third-order distortion by the non-linearity of the transistor according to the theory described in the above equation (3). Then, the converted third-order distortion is canceled out with the third-order distortion component originally generated in the multistage high-frequency amplifier 13, so that the third-order distortion component in the output is reduced.
電力増幅器の歪の仕様を決める指標として、隣接チャネル漏洩電力比(ACPR)がある。ACPR仕様を決める支配的な歪要素は3次歪成分である。したがって、3次歪を低減することができればACPRについても低減することができる。これによって、電力増幅器をより大きな非線形状態で使用することができるため、電力増幅器の高効率化を達成することができる。 There is an adjacent channel leakage power ratio (ACPR) as an index for determining the distortion specification of the power amplifier. The dominant distortion factor that determines the ACPR specification is the third-order distortion component. Therefore, if third-order distortion can be reduced, ACPR can also be reduced. Thereby, since the power amplifier can be used in a larger nonlinear state, it is possible to achieve high efficiency of the power amplifier.
(第1実施形態の具体例)
図2は、第1実施形態の変形例に係る電力増幅装置の具体例を示す回路図であり、図中、図1と同等部分には同一符号を付して示している。
(Specific example of the first embodiment)
FIG. 2 is a circuit diagram showing a specific example of a power amplifying device according to a modification of the first embodiment, in which the same reference numerals are given to the same parts as those in FIG.
図2では、図1の低周波増幅器16および移相器17の回路部分については省略している。また、回路入力端子11と多段高周波増幅器13との間には入力整合回路18が、多段高周波増幅器13と回路出力端子12との間には出力整合回路19がそれぞれ接続されている。
In FIG. 2, the circuit portions of the low frequency amplifier 16 and the phase shifter 17 of FIG. 1 are omitted. An input matching circuit 18 is connected between the
本具体例においては、多段高周波増幅器13が2段構成の場合を例に挙げて示し、また多段高周波増幅器13を構成するトランジスタとしてFETを用いている。すなわち、多段高周波増幅器13は、初段FET131および終段FET132を有し、初段FET131のドレインと終段FET132のゲートとの間が段間整合回路133を介して結合された構成となっている。初段FET131のゲートは、抵抗R11を介して初段ゲート電位に接続されている。初段FET131のドレインは、RFチョークインダクタL11を介して電源Vccに接続されている。 In this specific example, a case where the multistage high-frequency amplifier 13 has a two-stage configuration is shown as an example, and an FET is used as a transistor constituting the multistage high-frequency amplifier 13. That is, the multistage high frequency amplifier 13 has a first stage FET 131 and a final stage FET 132, and the drain of the first stage FET 131 and the gate of the final stage FET 132 are coupled via the interstage matching circuit 133. The gate of the first stage FET 131 is connected to the first stage gate potential via a resistor R11. The drain of the first stage FET 131 is connected to the power supply Vcc via the RF choke inductor L11.
終段FET132のゲートバイアス回路134は、終段ゲート電位と終段FET132のゲートとの間に直列に接続されたバイアス抵抗R12およびRFチョークインダクタL12と、終段FET132のゲートと移相器17(図1参照)の出力端との間に直列に接続されたRFチョークインダクタL13およびDCカットキャパシタC11とを有する構成となっている。終段FET132のドレインは、チョークインダクタL14を介して電源Vccに接続されるとともに、キャパシタC12および出力整合回路19を介して回路出力端子12に接続されている。
The gate bias circuit 134 of the final stage FET 132 includes a bias resistor R12 and an RF choke inductor L12 connected in series between the final stage gate potential and the gate of the final stage FET 132, the gate of the final stage FET 132, and the phase shifter 17 ( And an RF choke inductor L13 and a DC cut capacitor C11 connected in series with each other (see FIG. 1). The drain of the final stage FET 132 is connected to the power supply Vcc via the choke inductor L14 and is connected to the
このゲートバイアス回路134において、RFチョークインダクタL12は、高周波信号の電源側への通過を阻止して低周波信号および直流信号を電源側へ通過させる作用をなす。また、DCカットキャパシタC11は、移相器17から供給される低周波信号を終段FET132側へ通過させ、直流信号の通過を阻止する作用をなす。このDCカットキャパシタC11の容量値としては、比較的大きな値(〜数μF)が必要となるが、近年のデバイスの発達により、小型かつ低コストな素子を入手することは容易である。 In the gate bias circuit 134, the RF choke inductor L12 functions to block the passage of the high frequency signal to the power source side and to pass the low frequency signal and the DC signal to the power source side. The DC cut capacitor C11 has a function of passing the low-frequency signal supplied from the phase shifter 17 toward the final stage FET 132 and blocking the passage of the DC signal. As a capacitance value of the DC cut capacitor C11, a relatively large value (up to several μF) is required. However, due to recent development of devices, it is easy to obtain a small and low-cost element.
因みに、従来技術で述べたように、低周波2次歪信号の電源側への通過を阻止するチョークインダクタ(図13の低周波チョークインダクタ104)として、大きなインダクタンス(例えば、数μH〜10μH)のものを用いる場合にはそうはいかず、電力増幅装置の大型化、高コスト化を招くことになってしまう。これに対して、本具体例に係る電力増幅装置では、チョークインダクタL14としては、数nH〜10nH程度のもので良いため、小型化、低コスト化に大きく寄与できる。 Incidentally, as described in the prior art, a large inductance (for example, several μH to 10 μH) is used as a choke inductor (low-frequency choke inductor 104 in FIG. 13) that blocks the passage of a low-frequency secondary distortion signal to the power supply side. This is not the case when using a device, which leads to an increase in the size and cost of the power amplifying device. On the other hand, in the power amplifying device according to this example, the choke inductor L14 may be about several nH to 10 nH, which can greatly contribute to downsizing and cost reduction.
RF結合器14としては、キャパシタC13を用いている。検波器15では、非線形素子としてダイオードを利用している。非線形素子として、ダイオードに代えてFETやバイポーラトランジスタを使用しても同様の効果を得ることができる。ダイオードDのアノードは、RF結合用キャパシタC13を介して入力整合回路18の出力端に接続されている。ダイオードDのアノードとグランドとの間には抵抗R13が接続されている。ダイオードDのカソードとグランドとの間には、キャパシタC14および抵抗R14が並列に接続されている。
As the
上述したように、歪補償機能を持つ電力増幅装置において、低周波の2次歪成分を検波器15で効率良く取り出して多段高周波増幅器13の最終段トランジスタのゲート/ベースのバイアス回路に再注入する構成を採ることにより、多段高周波増幅器13が線形化、即ち注入された2次歪成分がトランジスタの非線形性によって3次歪に変換され、この変換された3次歪が元々多段高周波増幅器13で発生していた3次歪と相殺されるため、隣接チャネル漏洩電力を低減することができる。
As described above, in the power amplifying apparatus having the distortion compensation function, the low-frequency secondary distortion component is efficiently extracted by the
特に、低周波2次歪成分を多段高周波増幅器13の段間、具体的には終段のゲート/ベースのバイアス回路に再注入することで、次のような作用効果が得られる。すなわち、FETのゲート回路はドレインに比べてインピーダンスが非常に高く、通常、図2の具体例から明らかなように、バイアス抵抗R12を介してゲート電位を与えている。したがって、低周波2次歪成分の電源側への通過がバイアス抵抗R12によって阻止されるため、従来技術で述べたような大きなインダクタンス素子を用いる必要がなく、その結果電力増幅装置の小型化および低コスト化を図ることができる。 In particular, the following effects can be obtained by reinjecting the low-frequency second-order distortion component between the stages of the multi-stage high-frequency amplifier 13, specifically, the gate / base bias circuit at the final stage. That is, the gate circuit of the FET has a very high impedance compared to the drain, and normally, as is clear from the specific example of FIG. 2, a gate potential is applied via the bias resistor R12. Accordingly, since the low-frequency second-order distortion component is prevented from passing to the power source side by the bias resistor R12, it is not necessary to use a large inductance element as described in the prior art. Cost can be reduced.
また、フィードバック構成ではなく、フィードフォワード構成となっているため、例えばW−CDMA変調波のように高速に包絡線変動する変調波を増幅する場合にも、3次歪低減の効果を得ることができる。これは、W−CDMAや次世代の高速変調方式にも対応できることを示している。さらに、従来の通常の電力増幅装置に対して線形化のために付加する構成要素は検波器15、低周波増幅器16および移相器17などであり、IC技術を用いれば全て小型に実現できるものである。そのため、本実施形態に係る電力増幅装置の構成はモジュール化に向いており、モジュール化することによりオールインワンの線形化電力増幅装置が実現可能となる。
In addition, since the feedforward configuration is used instead of the feedback configuration, the effect of reducing third-order distortion can be obtained even when a modulated wave whose envelope fluctuates at high speed, such as a W-CDMA modulated wave, is amplified. it can. This indicates that it can be applied to W-CDMA and next-generation high-speed modulation systems. Further, the components added for linearization to the conventional normal power amplifying device are the
なお、図2の具体例では、多段高周波増幅器13が2段構成の場合を例に挙げて説明したが、3段以上の構成の多段高周波増幅器13に対しても、その段間に低周波2次歪成分を再注入することで同様の作用効果を得ることができる。ただし、最終段のトランジスタは電力変換効率を高めるために非線形の動作をし、そこで歪が発生することから、最終段のトランジスタのゲート/ベースバイアス回路に再注入することで、歪補償効果をより高めることができる。 In the specific example of FIG. 2, the case where the multistage high-frequency amplifier 13 has a two-stage configuration has been described as an example. Similar effects can be obtained by reinjecting the next strain component. However, since the final stage transistor operates non-linearly to increase the power conversion efficiency, and distortion occurs there, reinjection into the gate / base bias circuit of the final stage transistor further improves the distortion compensation effect. Can be increased.
図3は、本実施形態に係る電力増幅装置にN−CDMA変調波信号を入力させた場合における出力電力&ACPR(隣接チャネル漏洩電力比)に対する入力電力を示す特性図である。変調波の中心周波数は900MHzである。 FIG. 3 is a characteristic diagram showing input power with respect to output power & ACPR (adjacent channel leakage power ratio) when an N-CDMA modulated wave signal is input to the power amplifying apparatus according to the present embodiment. The center frequency of the modulated wave is 900 MHz.
図3において、ACPRとは、変調波のRF周波数から±900MHzオフセットした周波数での電力と自チャンネルとの電力比を示す。LFFF(図中、実線)は本発明による歪補償を行った場合の特性を、NoFF(図中、点線)は本発明による歪補償を行わない場合の特性をそれぞれ示している。LFFF(Low Filter Feed Forward)の特性から明らかなように、本発明による歪補償を行うことにより、ほとんどの入力電力レベルにおいてACPRが減少していることがわかる。 In FIG. 3, ACPR indicates the power ratio between the power at the frequency offset from the RF frequency of the modulated wave by ± 900 MHz and the own channel. LFFF (solid line in the figure) indicates the characteristic when the distortion compensation according to the present invention is performed, and NoFF (dotted line in the figure) indicates the characteristic when the distortion compensation according to the present invention is not performed. As is clear from the characteristics of LFFF (Low Filter Feed Forward), it can be seen that ACPR is reduced at most input power levels by performing distortion compensation according to the present invention.
図4は、本発明による歪補償(LFFF)を行った場合の効果を示す周波数スペクトラム図である。図4において、一点鎖線(A)は入力信号のスペクトラムを、点線(B)は本発明による歪補償を行わず(LFFF無し)に通常の多段電力増幅器によって出力されたスペクトラムを、実線(C)は本発明による歪補償を行った場合(LFFF有り)のスペクトラムをそれぞれ示している。隣接チャネルが存在する付近の周波数において、実線(C)の方が点線(B)よりも上回っており、これは本発明の歪補償による効果である。 FIG. 4 is a frequency spectrum diagram showing the effect when distortion compensation (LFFF) according to the present invention is performed. In FIG. 4, the alternate long and short dash line (A) indicates the spectrum of the input signal, and the dotted line (B) indicates the spectrum output by the ordinary multistage power amplifier without performing distortion compensation according to the present invention (without LFFF). Shows the spectrum when the distortion compensation according to the present invention is performed (with LFFF). The solid line (C) exceeds the dotted line (B) at frequencies near the adjacent channel, which is the effect of the distortion compensation of the present invention.
図5は、本発明に係る電力増幅装置の変換効率(PAE)−入力電力の特性図である。図3において、電力増幅装置に与えられたACPRの仕様が−50dBcだとすると、本発明による歪補償を行わないときは−4dBm程度の入力電力までしか入力させることができない。これに対して、本発明による歪補償を行うことにより、−0.5dBmの入力電力まで増加させることができている。これにより、図5の特性図を見ると、約10%程度の変換効率(PAE)の増加が得られていることがわかる。 FIG. 5 is a characteristic diagram of conversion efficiency (PAE) -input power of the power amplifying device according to the present invention. In FIG. 3, if the ACPR specification given to the power amplification device is −50 dBc, only the input power of about −4 dBm can be inputted when the distortion compensation according to the present invention is not performed. On the other hand, by performing distortion compensation according to the present invention, the input power can be increased to -0.5 dBm. Accordingly, it can be seen from the characteristic diagram of FIG. 5 that an increase in conversion efficiency (PAE) of about 10% is obtained.
続いて、低周波増幅器16および移相器17の具体的な構成例について説明する。 Next, specific configuration examples of the low frequency amplifier 16 and the phase shifter 17 will be described.
図6は、低周波増幅器16の構成の一例を示す回路図である。本例に係る低周波増幅器16は、入力信号Vinを非反転入力とするオペアンプOP11と、このオペアンプOP11の反転(−)入力端と出力端との間に接続された可変抵抗VR11と、オペアンプOP11の出力端に一端が接続された抵抗R21とを有する非反転増幅器の構成となっている。 FIG. 6 is a circuit diagram showing an example of the configuration of the low frequency amplifier 16. The low-frequency amplifier 16 according to this example includes an operational amplifier OP11 having an input signal Vin as a non-inverting input, a variable resistor VR11 connected between an inverting (−) input terminal and an output terminal of the operational amplifier OP11, and an operational amplifier OP11. And a resistor R21 having one end connected to the output end of the non-inverting amplifier.
図7は、移相器17の構成の一例を示す回路図である。本例に係る移相器17は、オペアンプOP12と、各一端が共通に接続されて回路入力端となり、各他端がオペアンプOP12の反転入力端および非反転入力端にそれぞれ接続された可変抵抗VR12および抵抗R22と、オペアンプOP12の非反転入力端とグランドとの間に接続されたキャパシタC22と、オペアンプOP12の反転入力端と出力端との間に接続された抵抗R23とを有する一次オールパスフィルタ構成となっている。 FIG. 7 is a circuit diagram showing an example of the configuration of the phase shifter 17. The phase shifter 17 according to the present example is connected to the operational amplifier OP12, one end of which is commonly connected to be a circuit input terminal, and the other end is connected to the inverting input terminal and the non-inverting input terminal of the operational amplifier OP12. And a resistor R22, a capacitor C22 connected between the non-inverting input terminal of the operational amplifier OP12 and the ground, and a resistor R23 connected between the inverting input terminal and the output terminal of the operational amplifier OP12. It has become.
上記構成の移相器17において、可変抵抗VR12の抵抗値をR、キャパシタC22の容量値をCとすると、各角周波数ωでの移相量Δθは、
Δθ=tan-1{−2ωCR/(1−ω2 C2 R2 )}
で表される。
In the phase shifter 17 configured as described above, assuming that the resistance value of the variable resistor VR12 is R and the capacitance value of the capacitor C22 is C, the phase shift amount Δθ at each angular frequency ω is
Δθ = tan −1 {−2ωCR / (1-ω 2 C 2 R 2 )}
It is represented by
(第1実施形態の第1変形例)
図8は、第1実施形態の第1変形例に係る電力増幅装置の構成例を示すブロック図であり、図中、図1と同等部分には同一符号を付して示している。
(First modification of the first embodiment)
FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration example of a power amplifying device according to a first modification of the first embodiment. In the figure, the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.
本変形例に係る電力増幅装置では、検波器15と低周波増幅器16との間に、バンドパスフィルタ(もしくは、ローパスフィルタ)20を配置した構成を採っている。かかる構成の電力増幅装置の基本的な動作は図1の場合と同じである。ただし、本変形例に係る電力増幅装置では、検波器15から出力される低周波信号に含まれる高調波成分をバンドパスフィルタ(もしくは、ローパスフィルタ)20で積極的に落とし、低周波2次歪成分のみを取り出すようにしている。
The power amplifying device according to this modification employs a configuration in which a band pass filter (or low pass filter) 20 is disposed between the
このように、高周波信号から低周波成分を取り出す検波器15の後段にバンドパスフィルタ(もしくは、ローパスフィルタ)20を配置し、低周波信号に含まれる高調波成分を積極的に落として低周波2次歪成分のみを取り出すようにすることで、低周波2次歪成分のみが多段高周波増幅器13の最終段のゲート/ベースバイアス回路に再注入され、3次歪の相殺効果が高まることになるため、歪補償の効果をより高めることができる。
In this way, the bandpass filter (or low-pass filter) 20 is arranged after the
(第1実施形態の第2変形例)
図9は、第1実施形態の第2変形例に係る電力増幅装置の構成例を示すブロック図であり、図中、図1と同等部分には同一符号を付して示している。
(Second modification of the first embodiment)
FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration example of a power amplifying device according to a second modification of the first embodiment. In FIG. 9, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.
第1実施形態および第1変形例では、低周波信号の2次歪成分を検出する検波器15をRF段に配置していたのに対して、本変形例においては、検波器15をIF段(中間周波数段)に配置し、この検波器15に対して結合器14Aを介してIF信号の一部を与える構成を採っている。
In the first embodiment and the first modification, the
図9において、回路入力端子11と回路出力端子12との間には、周波数変換器21、バンドパスフィルタ(BPF)22、ドライバー増幅器23および多段高周波増幅器13が縦続接続されている。周波数変換器21は、IF信号に対して局部発振器24から与えられる局部発振信号を混合することでRF信号に変換する。
In FIG. 9, a frequency converter 21, a band pass filter (BPF) 22, a driver amplifier 23 and a multistage high frequency amplifier 13 are connected in cascade between a
この第2具体例に係る電力増幅装置は、送信系としてIF段が存在するような送信機に対して適用することができる。そして、入力信号が周波数変換器21、バンドパスフィルタ22、ドライバー増幅器23などを通過する間の遅延時間により、検波器15、低周波増幅器16、移相器17などを通過する際の低周波信号の遅延時間が相殺されるため、遅延時間ずれによる線形化特性の劣化を防ぐことができる。
The power amplifying apparatus according to the second specific example can be applied to a transmitter having an IF stage as a transmission system. Then, the low frequency signal when the input signal passes through the
なお、第1実施形態およびその変形例では、低周波増幅器16の後段に移相器17を配置するとしたが、元々発生していた3次歪と新たに発生させた3次歪とを相殺させる際、必ずしも移相器17で低周波2次歪成分の位相調整を行う必要がない場合がある。その場合には、移相器17を省略しても同様の作用効果を得ることができる。 In the first embodiment and its modification, the phase shifter 17 is disposed after the low frequency amplifier 16, but the originally generated third order distortion and the newly generated third order distortion are canceled out. At this time, it is not always necessary to adjust the phase of the low-frequency secondary distortion component by the phase shifter 17. In that case, the same effect can be obtained even if the phase shifter 17 is omitted.
ところで、検波器15はダイオード等の非線形性を利用して高周波信号の包絡線(2次歪を含む)を検波するが、ダイオードはアナログ素子であるためにプロセスのばらつきや温度変化による特性変動は避けることができない。検波器15の出力電圧がそれらの変動要因によって影響を受けると、増幅器の線形化特性が劣化してしまう。この点に鑑みなされたのが、以下に説明する本発明の第2実施形態に係る電力増幅装置である。
By the way, the
[第2実施形態]
図10は、本発明の第2実施形態に係る電力増幅装置の構成例を示すブロック図である。第2実施形態に係る電力増幅装置では、無線端末などの送信系において、中間周波数を使わずにベースバンド信号から直接RF信号に変換する構成を採っている。
[Second Embodiment]
FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration example of the power amplifying device according to the second embodiment of the present invention. The power amplifying apparatus according to the second embodiment employs a configuration in which a baseband signal is directly converted to an RF signal without using an intermediate frequency in a transmission system such as a wireless terminal.
図10において、デジタルベースバンド部31は、I信号およびQ信号をそれぞれD/Aコンバータ311,312にてアナログ信号に変換して出力するとともに、包絡線計算手段、例えば2乗検波回路313に入力して包絡線を計算し、この包絡線について低周波増幅器314で振幅を調整し、移相器315で位相を調整した後、D/Aコンバータ316にてアナログ信号に変換して低周波アナログ信号として出力する。
In FIG. 10, the
デジタルベースバンド部31からアナログ化されて出力されたI信号およびQ信号は、ローパスフィルタ(LPF)32,33を通過して直交変調器34に入力され、当該直交変調器34によって高周波信号へと変換された後、ドライバー増幅器35を介して多段高周波増幅器36に入力される。
The I signal and the Q signal output from the
一方、デジタルベースバンド部31から出力される低周波アナログ信号は、第1実施形態における低周波2次歪信号と等価であり、ローパスフィルタ37を通過した後、多段高周波増幅器36の段間、好ましくは終段トランジスタのゲート/ベースのバイアス回路に入力される。多段高周波増幅器36を例えばFETを用いて構成した場合には、バイアス回路の構成は、例えば図2の終段バイアス回路134の構成と同じになる。
On the other hand, the low-frequency analog signal output from the
上述したように、デジタルベースバンド部31において包絡線を計算することにより、検波回路としてダイオード等のアナログ素子を使用しなくて済むので、素子ばらつきによる特性劣化を免れることができる。同様に、低周波増幅器314および移相器315としてアナログ回路を使用しなくて済むため、それらについても素子ばらつきによる特性劣化を免れることができる。
As described above, by calculating the envelope in the
なお、第1実施形態の第1変形例の場合と同様に、包絡線計算手段としての2乗検波回路313の後段にデジタルBPFまたはLPFを配置することで、低周波信号に含まれる高調波成分を積極的に落として低周波2次歪成分のみを取り出すことができる。これにより、低周波2次歪成分のみが多段高周波増幅器36の最終段のゲート/ベースバイアス回路に再注入されることになるため、歪補償の効果をより高めることができる。
As in the case of the first modification of the first embodiment, a harmonic component included in the low-frequency signal can be obtained by disposing a digital BPF or LPF after the square
ところで、第1実施形態に係る電力増幅装置において、高周波信号はそのまま多段高周波増幅器13へと入力するのに対して、検波器15で発生した低周波信号は低周波増幅器16および移相器17、第1変形例に場合にはBPF(又は、LPF)20を通過するために通過時間が長くなる。通過時間が信号変調波のチップレートに対して十分に無視できる場合は問題ないが、無視できない場合は電力増幅装置の線形化特性が劣化することになる。この点に鑑みなされたのが、以下に説明する本発明の第3実施形態に係る電力増幅装置である。
By the way, in the power amplifying device according to the first embodiment, the high frequency signal is directly input to the multistage high frequency amplifier 13, whereas the low frequency signal generated by the
[第3実施形態]
図11は、本発明の第3実施形態に係る電力増幅装置の構成例を示すブロック図であり、図中、図1と同等部分には同一符号を付して示している。
[Third Embodiment]
FIG. 11 is a block diagram showing a configuration example of a power amplifying device according to the third embodiment of the present invention. In FIG. 11, the same parts as those in FIG.
本実施形態に係る電力増幅装置では、回路入力端子11と多段高周波増幅器13との間に、SAW(Surface Acoustic Wave;表面弾性波)フィルタなどの遅延素子31を配置した構成を採っている。これにより、高周波信号は、遅延素子31を通過して多段高周波増幅器13に入力することになる。
The power amplifying device according to the present embodiment employs a configuration in which a
このように、回路入力端子11と多段高周波増幅器13との間に遅延素子31を配置することにより、低周波増幅器16および移相器17、場合によってはBPF(又は、LPF)20を通過する低周波信号の遅延時間と、遅延素子31を通過する高周波信号の遅延時間との差が小さくなるため、遅延時間ずれによる線形化特性の劣化を防ぐことができる。つまり、チップレートの速い変調信号においても、本発明に係る線形化方式を適用することができるようになる。
Thus, by arranging the
[適用例]
以上説明した第1〜第3実施形態のいずれかに係る電力増幅装置は、無線通信装置、例えばCDMA方式携帯電話機におけるRFフロントエンド部のパワーアンプを構成するのに用いられる。図12は、CDMA方式携帯電話機におけるRFフロントエンド部の構成の一例を示すブロック図である。
[Application example]
The power amplifying device according to any one of the first to third embodiments described above is used to configure a power amplifier of an RF front end unit in a wireless communication device, for example, a CDMA mobile phone. FIG. 12 is a block diagram showing an example of the configuration of the RF front end unit in the CDMA mobile phone.
図12において、アンテナ71で受信された受信波は、送信/受信に共用される帯域振分けフィルタ72を通過し、AGCアンプ73で信号レベルが一定にされた後ミキサ74に供給される。ミキサ74では、局部発振器75からの局部発振周波数と混合されることによって中間周波(IF)に変換された後、後段のベースバンドIC(図示せず)に供給される。
In FIG. 12, the received wave received by the
一方、送信側では、前段のベースバンドICから供給されるIF信号がミキサ76に供給され、ここで局部発振器77からの局部発振周波数と混合されてRF信号に変換される。そして、このRF信号は、高周波電力増幅器78で増幅された後帯域振分けフィルタ72を経てアンテナ71に供給され、このアンテナ71から電波として送信される。
On the other hand, on the transmission side, the IF signal supplied from the previous baseband IC is supplied to the
上記構成のCDMA方式携帯電話機のRFフロントエンド部において、送信側の高周波電力増幅器78として、先述した第1〜第3実施形態のいずれかに係る電力増幅装置が用いられる。
In the RF front end unit of the CDMA mobile phone having the above-described configuration, the power amplification device according to any of the first to third embodiments described above is used as the high-
このように、無線通信装置におけるRFフロントエンド部において、送信側の高周波電力増幅器78として、第1〜第3実施形態のいずれかに係る電力増幅装置を用いることにより、これら電力増幅装置は大きなインダクタンス素子を用いる必要がなく、小型化および低コスト化が可能であるため、無線通信装置そのものの小型化および低コスト化に大きく寄与でき、特に携帯電話機などの携帯型無線通信装置に適用した場合にその効果が大である。
As described above, in the RF front end unit in the wireless communication device, the power amplifying device according to any one of the first to third embodiments is used as the high-
なお、上記適用例では、CDMA方式の携帯電話機に適用した場合を例にとって説明したが、本発明はこの適用例に限定されるものではなく、無線通信装置全般に適用することが可能である。 In the application example described above, the case where the present invention is applied to a CDMA mobile phone has been described as an example. However, the present invention is not limited to this application example, and can be applied to all wireless communication apparatuses.
13,36…多段高周波増幅器、14,14A…結合器、15,313…検波器、16,314…低周波増幅器、17,315…移相器、20…フィルタ(LPF/BPF)、21…周波数変換器、23…ドライバー増幅器、31…遅延素子 13, 36 ... multi-stage high frequency amplifier, 14, 14A ... coupler, 15, 313 ... detector, 16, 314 ... low frequency amplifier, 17, 315 ... phase shifter, 20 ... filter (LPF / BPF), 21 ... frequency Converter, 23 ... Driver amplifier, 31 ... Delay element
Claims (2)
前記多段高周波増幅器から出力される高周波のRF信号における3次歪を低減するためのフィードフォワード回路として、
多段高周波増幅器の前に位置して前記中間周波数のIF信号が入力される前記周波数変換器の入力側から、前記RF信号に周波数変換される前の中間周波数のIF信号についての低周波信号成分を取り出し、その取り出した低周波信号成分を包絡線信号に変換する検波器と、
前記検波器に接続され、当該検波器から入力される前記包絡線信号を増幅する低周波増幅器と、
前記低周波増幅器に接続され、前記低周波増幅器で増幅された前記包絡線信号についての低周波2次歪成分の位相を調整する移相器と、
前記多段高周波増幅器の最終段のトランジスタのゲート或いはベースに接続された抵抗およびチョークインダクタの直列回路を含み、当該ゲート或いはベースにバイアス電圧を印加するバイアス回路と、
を有し、
前記移相器は、
前記抵抗およびチョークインダクタによる前記直列回路を含む前記バイアス回路が接続されている、前記多段高周波増幅器の最終段のトランジスタのゲート或いはベースに接続され、前記低周波2次歪成分の位相を調整した前記包絡線信号を前記ゲート或いはベースへ出力して、前記バイアス回路によって印加されるバイアス電圧に対して注入する
電力増幅装置。 A frequency converter that converts an IF signal of an intermediate frequency into a frequency of a higher frequency RF signal, and a high frequency RF signal after the conversion are input through a band pass filter and a driver amplifier. the power amplifier device of a wireless communication device having a multistage high-frequency amplifying unit to output the multi-stage amplified by the transistor in a plurality of stages,
As a feedforward circuit for reducing third-order distortion in a high-frequency RF signal output from the multistage high-frequency amplifier,
A low frequency signal component of the IF signal of the intermediate frequency before being converted into the RF signal is input from the input side of the frequency converter that is positioned in front of the multistage high frequency amplifier and receives the IF signal of the intermediate frequency. A detector for taking out and converting the taken out low frequency signal component into an envelope signal;
A low-frequency amplifier that is connected to the detector and amplifies the envelope signal input from the detector;
A phase shifter that is connected to the low frequency amplifier and adjusts a phase of a low frequency second-order distortion component of the envelope signal amplified by the low frequency amplifier;
A bias circuit for applying a bias voltage to the gate or base, including a series circuit of a resistor and a choke inductor connected to the gate or base of the final stage transistor of the multistage high-frequency amplifier ;
Have
The phase shifter is
The bias circuit including the series circuit of the resistance and the choke inductor is connected, which is connected to the gate or the base of the transistor of the last stage of the multistage high-frequency amplification unit, to adjust the phase of the low frequency second-order distortion component the envelope signal is output to the gate or base, power amplifier you injected into the bias voltage applied by the bias circuit.
前記多段高周波増幅器から出力される高周波のRF信号における3次歪を低減するためのフィードフォワード回路として、As a feedforward circuit for reducing third-order distortion in a high-frequency RF signal output from the multistage high-frequency amplifier,
前記多段高周波増幅器の前に位置して前記中間周波数のIF信号が入力される前記周波数変換器の入力側から、前記RF信号に周波数変換される前の中間周波数のIF信号についての低周波信号成分を取り出し、その取り出した信号成分を包絡線信号に変換する検波器と、A low-frequency signal component of the IF signal of the intermediate frequency before being frequency-converted to the RF signal from the input side of the frequency converter where the IF signal of the intermediate frequency is input in front of the multistage high-frequency amplifier A detector that converts the extracted signal component into an envelope signal;
前記検波器に接続され、当該検波器から入力される前記包絡線信号を増幅する低周波増幅器と、A low-frequency amplifier that is connected to the detector and amplifies the envelope signal input from the detector;
前記低周波増幅器に接続され、前記低周波増幅器で増幅された前記包絡線信号についての低周波2次歪成分の位相を調整する移相器と、A phase shifter that is connected to the low frequency amplifier and adjusts a phase of a low frequency second-order distortion component of the envelope signal amplified by the low frequency amplifier;
前記多段高周波増幅器の最終段のトランジスタのゲート或いはベースに接続された抵抗およびチョークインダクタの直列回路を含み、当該ゲート或いはベースにバイアス電圧を印加するバイアス回路と、A bias circuit for applying a bias voltage to the gate or base, including a series circuit of a resistor and a choke inductor connected to the gate or base of the final stage transistor of the multistage high-frequency amplifier;
を有し、Have
前記移相器は、The phase shifter is
前記抵抗およびチョークインダクタによる前記直列回路を含む前記バイアス回路が接続されている、前記多段高周波増幅器の最終段のトランジスタのゲート或いはベースに接続され、前記低周波2次歪成分の位相を調整した前記包絡線信号を前記ゲート或いはベースへ出力して、前記バイアス回路によって印加されるバイアス電圧に対して注入するThe bias circuit including the series circuit including the resistor and the choke inductor is connected to the gate or base of the final stage transistor of the multistage high-frequency amplifier, and the phase of the low-frequency second-order distortion component is adjusted. An envelope signal is output to the gate or base and injected with respect to a bias voltage applied by the bias circuit.
無線通信装置。Wireless communication device.
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