JP5028675B2 - 調整可能な振幅および形状を備えたプリディストーション線形化装置 - Google Patents
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Description
−マイクロ波入力信号を受信できる入力部ならびに入力信号から選択された第1および第2のフラクションを生成する働きをする第1および第2の出力部を含む第1の分割手段であって、前記フラクションが好ましくは調整可能である第1の分割手段と、
−入力信号の第1のフラクションによって供給されるように第1の出力部に接続された第1のチャネルであって、入力信号の第1のフラクションに応じて、第1のダイオードの第1の自己バイアスから第1の直流電流を発生するように構成された第1のチャネルと、
−入力信号の第2のフラクションによって供給されるように第2の出力部に接続された第2のチャネルであって、入力信号の第2のフラクションに応じて、少なくとも1つの第2のダイオードの第2の自己バイアスから、(第2のチャネルおよび線形化装置の)出力部を形成するポートにおいて利得および位相伸張を実行する働きをする第2のチャネルと、
−第1および第2のチャネルに接続され、かつ直流電圧を供給するバイアス回路であって、第1および第2のチャネルの第1および第2の自己バイアスから生じる直流電圧および電流を逆に結合し、入力信号の振幅に応じて、第2のチャネルの利得および位相伸張の形状を制御するようにするバイアス回路と、
である。
−その第1のチャネルには、第1の分割手段の第1の出力部に接続された第1の回路であって、入力信号の第1のフラクションを少なくとも第1のダイオードに供給する働きと、入力信号の第1のフラクションから絶縁された2つのポートを設け、かつ第1のダイオードの端子にそれぞれ直流電圧を直接印加できるようにする働きとをする第1の回路を含んでもよい。
−その第2のチャネルには、第1の分割手段の第2の出力部に接続された第2の回路であって、一方で、入力信号の第2のフラクションの少なくとも一部を少なくとも1つの第2のダイオードに供給し、(第2のチャネルおよび線形化装置の)出力部を画定するポートにおいて、入力信号の第2のフラクションに応じた第2のダイオードのインピーダンス変動を利得および位相伸張に変換するようにする働きと、他方で、入力信号の第2のフラクションから絶縁された2つの他のポートを設け、かつ第2のダイオードの端子にそれぞれ直流電圧を直接印加できるようにする働きとをする第2の回路を含んでもよい。
−そのバイアス回路には、第1のチャネルのポートのうちの1つを通して第1のダイオードの陽極に接続される第1の直流電圧ジェネレータと、第1のチャネルのもう一方のポートに通じた第1のダイオードの陰極、および第2のチャネルの1つのポートに通じた第2のダイオードの陽極から形成される共通ノードに、抵抗器を通して同時に接続される第2の直流電圧ジェネレータと、を含み、第2のダイオードの陰極を、第2のチャネルのもう一方のポートを通して、直流電圧について接地してもよい。
−第1および第2のダイオードの方向を、同時に逆にしてもよい。
−その第1の分割手段には、入力信号の電力を2つの部分に分割する働きをするカプラと、カプラの2つの出力部のうちの少なくとも1つの下流に配置された素子であって、カプラの2つの出力部のそれぞれによって送出された電力の値を、選択された調整可能な量だけ増幅または減衰する働きをする素子と、を含んでもよく、その結果、第1の分割手段は、入力信号の第1および第2の選択された調整可能なフラクションをそれぞれ第1および第2の出力部に送出する。
・この素子は、たとえば、可変減衰素子と、増幅素子と、可変利得増幅素子と、この群の他の素子の機能のいくつかをカスケードに連結する素子とを含む群から選択してもよい。
・この素子は、周波数に応じて、不均一で調整可能な挙動を有してもよい。
−第2の回路は、ダイオードベース線形化回路を形成してもよいが、この線形化回路の直流バイアスポートは、これまたはこれらのダイオードと直列な抵抗器を含まない。
・この線形化回路には、次のものを含んでもよい。
−第1の分割手段の第2の出力部に接続された入力部と、入力信号の第2のフラクションの第1および第2の選択されたサブフラクションを送出する働きをする第1および第2出力部とを含む第2の分割手段と、
−第1および第2入力部と、自身の第1および第2の入力部で受信された信号の結合からもたらされる出力信号を送出できる出力部とを含む結合手段と、
−第2のジェネレータによる直流電圧および電流を、共通ノード(共通点)において抵抗器を通して供給される少なくとも1つの第2のダイオードを介してそれぞれ接地される第1および第2のポートと、第2の分割手段の第1の出力部に接続された第3のポートと、結合手段の第1の入力部に結合された第4のポートとを含む第1のカプラ(好ましくはランゲカプラ型)を含む、非線形と言われる第1のサブチャネルと、
−第1および第2のサブチャネルのために同じ群伝搬遅延を構成によって保証するための、第1のカプラとほぼ同一の第2のカプラであって、第3の受動素子を介してそれぞれ接地された第1および第2ポートと、第2の分割手段の第2の出力部に接続された第3のポートと、結合手段の第2の入力部に結合された第4のポートとを含むカプラを含む、線形と言われる第2のサブチャネルと、
である。
・第3の受動素子は、選択された全周波数帯域にわたってほぼ一定の方法で結合手段において信号の結合位相を調整するために、調整可能な長さおよび幅の、開回路におけるマイクロ波伝送ラインのセクションであってもよい。
・第1および第2のサブチャネルの少なくとも1つは、調整可能な長さの伝送ラインを含んで、そのサブチャネルの群伝搬遅延を修正し、結合手段における信号の結合位相を、周波数に応じて一定でない方法で調整し、その結果、リニアライザが、広帯域の周波数において周波数に応じて異なる挙動を有して、線形化すべき電力増幅器の周波数変動に従うようにしてもよい。
・第1および第2のサブチャネルの少なくとも1つは、伝送ラインに直列または並列にエッチングされる少なくとも1つの抵抗器を含んでもよいが、この伝送ラインは、テープまたは少なくとも1つの金属ワイヤにより直列抵抗器を短絡させることによって、および並列抵抗器を伝送ラインに連結する接続テープまたはワイヤを遮断することによって有限値とゼロとの間で調整可能な減衰値の減衰器の役割を果たす。
−第1の回路は、第1のダイオードのインピーダンスを第1の分割手段の第1の出力部に対して整合させる働きと、第1のダイオードの端子であって、これらの端子のどれにも直列の抵抗器がない端子のバイアスシングを可能にする働きとをする回路素子を含んでもよい。
−第1の回路は、1/4波長に等しい長さの、(50Ωと比べて)高特性インピーダンスの第1の伝送ラインを含む1/4波長バイアス回路であって、この回路の第1の端部が、第1のダイオードに供給するラインに接続され、第2の端部が、一方では、1/4波長に等しい長さで(50Ωと比べて)低特性インピーダンスの、開回路によって終端される第2の伝送ラインに接続され、他方では、第1の回路のバイアスポートのうちの1つに接続される1/4波長バイアス回路を含んでもよい。
−第1の回路は、入力信号の第1のフラクションに対して第1の回路のバイアスポートの絶縁を増加させるようにカスケードされたいくつかの1/4波長バイアス回路を含んでもよい。
−入力信号Seの第1のFS1および第2のFS2フラクションの電力の比率(PFS1/PFS2)。2つのダイオードD1およびD2のうちの1つの入射電力が高ければ高いほど、このダイオードによって発生される直流はそれだけ高く、その寄与はそれだけ大きい。
−直流電圧VLIN1およびVLIN2の値。典型的には、パラメータVLIN1+VLIN2(図3に示す第2のジェネレータG2の向きを備えた)は、VLIN1+VLIN2が低い値である場合には、第1のダイオードD1の寄与を促進し、二次式型の利得特性(Gain=f(PSe))および位相特性(Phase=f(PSe))の増加に至る。反対に、パラメータVLIN1+VLIN2のより高い値に対して、支配的になるのは第2のダイオードD2の寄与であり、利得特性(Gain=f(PSe))および位相特性(Phase=f(PSe))は伸張し、より指数関数型になり、ダイオードD2は、低入力電力値PSeに対して、制御電圧VD2の増加を阻止する。
Claims (17)
- 電力増幅器(AP、AP’)の利得圧縮および位相変動を補償する利得および位相伸張を行うプリディストーション線形化装置(D)であって、
マイクロ波入力信号を受信できる入力部(Se)および該入力部(Se)で受信された前記入力信号から選択された第1および第2のフラクションを生成し、該第1および第2のフラクションのそれぞれを送出する第1および第2の出力部を備えた第1の分割手段(MD1)と、
前記入力信号の前記第1のフラクションによって供給されるように前記第1の出力部に接続された第1のチャネル(V1)であって、前記第1のフラクションに応じて、第1のダイオード(D1)の第1の自己バイアスから第1の直流電流を発生する第1のチャネル(V1)と、
前記入力信号の前記第2のフラクションによって供給されるように前記第2の出力部に接続された第2のチャネル(V2)であって、前記第2のフラクションに応じて、少なくとも1つの第2のダイオード(D2)の第2の自己バイアスから該第2のチャネル(V2)の出力部を形成するポート(Si)において利得および位相伸張を実行する第2のチャネル(V2)と、
前記第1のチャネル(V1)および第2のチャネル(V2)に接続され、かつ直流電圧を供給するバイアス回路(P)であって、前記第1のチャネル(V1)の前記第1の自己バイアスおよび第2のチャネル(V2)の前記第2の自己バイアスから生じる前記直流電圧および電流を逆に結合し、前記入力信号の振幅に応じて、前記第2のチャネル(V2)の前記利得および位相伸張の形状を制御するバイアス回路(P)と
を含むことを特徴とするプリディストーション線形化装置(D)。 - 前記第1のチャネル(V1)は、
前記第1の分割手段(MD1)の前記第1の出力部に接続された第1の回路(MF)であって、前記入力信号の前記第1のフラクションを少なくとも前記第1のダイオード(D1)に供給し、かつ前記第1のフラクションから絶縁された2つのポート(VD1A、VD1C)を備え、前記第1のダイオード(D1)の端子(A1、C1)にそれぞれ直流電圧を直接印加する第1の回路(MD1)を含むことを特徴とする請求項1記載のプリディストーション線形化装置(D)。 - 前記第2のチャネル(V2)は、
前記第1の分割手段(MD1)の前記第2の出力部に接続され、かつ前記入力信号の前記第2のフラクションの少なくとも一部を前記少なくとも1つの第2のダイオード(D2)に供給する第2の回路(ML)であって、該第2のチャネル(V2)の前記ポート(Si)において、前記第2のフラクションに応じた前記第2のダイオード(D2)のインピーダンス変動を利得および位相伸張に変換し、かつ前記ポート(Si)とは別の前記第2のフラクションから絶縁された2つのポート(VD2A、VD2C)を備え、前記第2のダイオード(D2)の端子(A2、C2)にそれぞれ直流電圧を直接印加する第2の回路(ML)を含むことを特徴とする請求項1または2に記載のプリディストーション線形化装置(D)。 - 前記バイアス回路(P)は、
前記第1のチャネル(V1)の前記ポート(VD1A)を通して前記第1のダイオード(D1)の前記端子(A1、C1)のうちの一方の端子(A1)に接続された第1の直流電圧ジェネレータ(G1)と、
前記第1のチャネル(V1)の前記ポート(VD1C)を通して前記第1のダイオード(D1)の他方の端子(C1)および前記第2のチャネル(V2)の前記ポート(VD2A)を通して前記第2のダイオード(D2)の前記端子(A2、C2)のうちの一方の端子(A2)に接続された共通ノード(PM)に、抵抗器(R)を通して接続された第2の直流電圧ジェネレータ(G2)とを含み、
前記第2のダイオード(D2)の前記端子(A2、C2)のうちの他方の端子(C2)が、前記第2のチャネル(V2)の前記ポート(VD2C)を通して接地されることを特徴とする請求項2または3に記載のプリディストーション線形化装置(D)。 - 前記第1のダイオード(D1)および第2のダイオード(D2)の接続方向を、同時に逆にしてもよいことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載のプリディストーション線形化装置(D)。
- 前記第1の分割手段(MD1)は、
前記入力信号の電力を2つに分配してそれぞれの電力を出力する2つの出力部を備えたカプラ(CP)と、
前記カプラ(CP)の2つの出力部のうちの少なくとも1つの出力部の下流に配置された素子(AV1)であって、前記カプラ(CP)の2つの出力部のそれぞれから送出された電力の値を、選択された調整可能な量だけ増幅または減衰する素子(AV1)を含むことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載のプリディストーション線形化装置(D)。 - 前記素子(AV1)は、
可変減衰素子と、増幅素子と、可変利得増幅素子と、他の素子の機能のいくつかをカスケードに連結する素子とを含む素子群の中から選択されることを特徴とする請求項6に記載のプリディストーション線形化装置(D)。 - 前記素子(AV1)は、
周波数に応じて不均一で調整可能な挙動を有することを特徴とする請求項6または7に記載のプリディストーション線形化装置(D)。 - 前記第2の回路(ML)は、
ダイオードベース線形化回路を形成し、該ダイオードベース線形化回路の直流バイアスポートが前記第2のダイオード(D2)と直列な抵抗器を含まないことを特徴とする請求項3乃至8のいずれか一項に記載のプリディストーション線形化装置(D)。 - 前記ダイオードベース線形化回路は、
前記第1の分割手段(MD1)の前記第2の出力部に接続された入力部および該入力部から入力された前記入力信号の前記第2のフラクションから選択された第1および第2のサブフラクションを生成し、該第1および第2のサブフラクションのそれぞれを送出する第1および第2の出力部を備えた第2の分割手段(MD2)と、
第1および第2入力部と、自身の第1および第2の入力部で受信された前記信号の結合からもたらされる出力信号を送出できる出力部とを含む結合手段(MC)と、
前記ノード(PM)において前記抵抗器(R)を通して、前記第2のジェネレータ(G2)によって直流電圧および電流を供給される少なくとも1つの第2のダイオード(D2)を介してそれぞれ接地された第1および第2のポートと、前記第2の分割手段(MD2)の前記第1の出力部に接続された第3のポートと、前記結合手段(MC)の前記第1の入力部に結合された第4のポートとを含む第1のカプラ(CL1)を含む、非線形と言われる第1のサブチャネルと、
前記第1および第2のサブチャネルのために同じ群伝搬遅延を構成によって保証するために、前記第1のカプラ(CL1)とほぼ同一の第2のカプラ(CL2)を含み、かつ第3の受動素子(CP3)を介してそれぞれ接地された第1および第2ポートと、前記第2の分割手段(MD2)の前記第2の出力部に接続された第3のポートと、前記結合手段(MC)の前記第2の入力部に結合された第4のポートとを含む、線形と言われる第2のサブチャネルと、
を含むことを特徴とする請求項9に記載の装置。 - 前記第3の受動素子(CP3)が、選択された全周波数帯域にわたってほぼ一定の方法で、前記結合手段(MC)において前記信号の前記結合位相を調整するように、調整可能な長さおよび幅の、開回路におけるマイクロ波伝送ラインのセクションである請求項10に記載のプリディストーション線形化装置(D)。
- 前記第1および第2のサブチャネルの少なくとも1つが、調整可能な長さの伝送ライン(LT1、LT2)を含んで、そのサブチャネルの群伝搬遅延を修正し、前記結合手段(MC)における前記信号の前記結合位相を、前記周波数に応じて一定でない方法で調整するようにし、その結果、前記リニアライザ(D)が、広帯域の周波数における前記周波数に応じて異なる挙動を有して、線形化すべき前記電力増幅器(AP、AP’)の周波数変動に従うようにすることを特徴とする、請求項10または11に記載のプリディストーション線形化装置(D)。
- 前記第1および第2のサブチャネルの少なくとも1つが、前記伝送ラインに直列または並列にエッチングされる少なくとも1つの抵抗器を含み、この伝送ラインが、テープまたは少なくとも1つの金属ワイヤにより前記直列抵抗器を短絡させることによって、および前記並列抵抗器を前記伝送ラインに連結する前記接続テープまたはワイヤを遮断することによって有限値とゼロとの間で調整可能な減衰値の減衰器の役割を果たすことを特徴とする請求項10乃至12のいずれか一項に記載のプリディストーション線形化装置(D)。
- 前記第1の回路(MF)が、前記第1の分割手段(MD1)の前記第1の出力部に対して前記第1のダイオード(D1)のインピーダンスを整合させるように、および前記第1のダイオード(D1)の前記端子(A1、C1)であって、これらの端子(A1、C1)のいずれにも直列の抵抗器がない端子のバイアスシングを可能にするように構成された回路素子を含むことを特徴とする請求項2乃至13のいずれか一項に記載のプリディストーション線形化装置(D)。
- 前記第1の回路(MF)が、1/4波長に等しい長さの、高特性インピーダンスの第1の伝送ラインを含む1/4波長バイアス回路であって、この回路の第1の端部が、前記第1のダイオード(D1)に供給する前記ラインに接続され、第2の端部が、一方では、1/4波長に等しい長さで低特性インピーダンスの、開回路によって終端される第2の伝送ラインに接続され、他方では、前記第1の回路(MF)の前記バイアスポート(VD1A、VD1C)のうちの1つに接続される1/4波長バイアス回路を含むことを特徴とする請求項2乃至14のいずれか一項に記載のプリディストーション線形化装置(D)。
- 前記第1の回路(MF)が、前記入力信号の前記第1のフラクションに対して、前記第1の回路(MF)の前記バイアスポート(VD1A、VD1C)の絶縁を増加させるためにカスケードされたいくつかの1/4波長バイアス回路を含むことを特徴とする、請求項2乃至15のいずれか一項に記載のプリディストーション線形化装置(D)。
- 請求項1乃至16のいずれか一項に記載のプリディストーション線形化装置(D)を含むことを特徴とする固体電力増幅装置(AP’)。
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