JPH03198512A - 高周波増幅器 - Google Patents

高周波増幅器

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JPH03198512A
JPH03198512A JP1341056A JP34105689A JPH03198512A JP H03198512 A JPH03198512 A JP H03198512A JP 1341056 A JP1341056 A JP 1341056A JP 34105689 A JP34105689 A JP 34105689A JP H03198512 A JPH03198512 A JP H03198512A
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amplifier
input
phase
input signal
voltage
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JP1341056A
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Yoji Isoda
陽次 礒田
Hajime Toyoshima
豊嶋　元
Kenji Suematsu
憲治 末松
Yukio Ikeda
幸夫 池田
Sunao Takagi
直 高木
Shuji Urasaki
修治 浦崎
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
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    • H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/02—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation
    • H03F1/0205—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers
    • H03F1/0211—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers with control of the supply voltage or current
    • H03F1/0216—Continuous control
    • H03F1/0222—Continuous control by using a signal derived from the input signal
    • H03F1/0227—Continuous control by using a signal derived from the input signal using supply converters
    • H—ELECTRICITY
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    • H03F1/32—Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、高周波数帯で用いられ、主として電力増幅
器として用いられる線形増幅器に関するものである。
［従来の技術］ 近年、無線通信では周波数の有効利用を図るためチャネ
ルの狭帯域化が進んでいる。チャネル帯域幅が狭くなる
と、増幅器の非線形性のために送信スペクトルの劣化が
問題となる。増幅器の出力特性（ＡＭ−ＡＭ変換）およ
び出力位相の入力振幅による劣化（ＡＭ−ＰＭ変換）に
よる非線形性のため、３次、５次等奇数次の相互変調成
分が発生し、隣接チャネルへの干渉が発生しやすくなる
ためである。
第５図は例えば東京大学出版会「マイクロ波」第８章（
阿部英太部著）に示された電界効果トランジスタ（ＦＥ
Ｔ）を用いた従来の増幅器の概略構成を示す回路図であ
り、（１）は入力側子、（２）は出力端子、（１００）
はＦＥＴ、（１０１）は入力側整合回路、（１０２）は
出力側整合回路、（１０３）はゲート側のバイアス回路
、（１０４）はゲート電圧供給端子、（１０５）はドレ
イン側のバイアス回路、（１０６）はドレイン電圧供給
端子である。このＦＥＴ増幅器は第６図に示す出力特性
を有する。出力特性は入力の小さい領域では直線である
が、入力が大きくなると直線でなくなり、歪が発生する
。位相も同様に入力の小さい領域では変化が小さいが、
人力が大きくなると大きく変化する。この様に、入力電
力の大きい領域では振幅・位相共に歪が発生する。位相
変調方式の一種である４相変調力式（Ｑ　Ｐ　Ｓ　Ｋ方
式）では、増幅器への入力振幅が変調信号により変化す
るため、増幅器の直線性が特に重要になる。第７図は第
６図のような特性を持つ増幅器にＱＰＳＫ波を入力した
時の出力波のスペクトルであり、隣接するチャネルへの
電力漏洩量がかなり大きいことがわかる。
このため、増幅器の非線形特性を補償する従来の方法と
して、特開昭６２−２７４９０６号公報、あるいは１９
８９年電子情報通信学会秋季全国大会講演論文集のＢ−
５３９（ｐ２−２０９　）に示された高周波増幅器があ
る。この増幅器は人力信号の包絡線レベルに比例してド
レイン電圧を変化させるものであり、Ｆ級のような歪み
の大きい増幅器であっても線形性の良い増幅特性が期待
でき、かつ入力信号の包絡線レベルの変化によらず電源
効率を高くすることができる特徴がある。
第８図はこのような従来の非線形特性を補償した高周波
増幅器を示す回路図である。図において、（１）は入力
側子、（２）は出力端子、（３）は直流電圧供給端子、
（１０）は増幅器、（２０）は検波回路、（３０）は非
線形制御回路、（４０）は電圧可変直流−直流変換器で
ある。上記検波回路（２０）、非線形制御回路（３０）
、電圧可変直流−直流変換器（４０）で振幅特性補正手
段を構成する。非線形制御回路（３０）は増幅器（１０
）のドレイン電圧を変化させた時の入力−出力特性のデ
ータにもとづき、入力信号の包絡線レベルに応じたドレ
イン電圧を出力する回路であり、ＲＯＭ　（Ｒｅａｄ　
０ｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）等で実現される。電圧可変直
流−直流変換器（４０）は非線形制御回路（３０）から
の出力電圧を増幅器（１０）が動作する電圧に変換する
回路であり、包絡線の時間的変化に追従して高速に動作
する必要がある。このように構成された回路では、第９
図（ａ）の実線に示すように、増幅器（１０）がＦ級の
ような歪みの大きい増幅器であっても入力信号の包絡線
レベルに応じてドレイン電圧を制御することによって、
入力−出力特性をほぼ直線にすることができ、高い電源
効率を維持しつつ線形動作させることが可能である。ま
た、入力−出力位相特性は増幅器単体のものより改善さ
れる。
第９図（ｂ）は出力波のスペクトルを示したもので、図
中Ａは増幅器（１０）単体のスペクトル、Ｂは第８図の
高周波増幅器のスペクトルである。
第８図の高周波増幅器のスペクトルＢが増幅器単体のス
ペクトルＡに比べ大きく改善されて、隣接チャネルへの
漏洩電力が小さくなっていることがわかる。
［発明が解決しようとする課題］ しかし、第８図に示すような従来の高周波増幅器では、
増幅器の振幅特性はほぼ直線となるためＡＭ−ＡＭ変換
は補正できるが、位相特性が平坦にならないためＡｔ−
ＰＭ変換は補正できないという問題点がある。このため
、位相歪のために生じるスペクトルの劣化は防ぎ得ない
。従って、隣接チャネルへの漏洩電力を非常に小さくし
たい場合にこの高周波増幅器では十分な特性が得られな
かった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、ＡＭ−ＡＭ変換だけでなく、ＡＭ−ＰＭ変換
をも補正し、隣接チャネルへの漏洩電力を非常に小さく
ことを目的とする。
「課題を解決するための手段］ この発明に係る高周波増幅器は、入力信号を増幅する増
幅器のドレイン電圧またはコレクタ電圧を入力信号の包
絡線レベルに比例して変化させる振幅特性補正手段と、
上記増幅器の入力側に設けられ、入力信号の包絡線レベ
ルに比例しで移相量を変化させる移相特性補正手段とを
備えたものである。
［作用］ この発明においては、振幅特性補正手段により増幅器の
ドレイン電圧またはコレクタ電圧が入力信号の包絡線レ
ベルに比例して変化されて増幅器の振幅特性が直線にな
るよう補正されるとともに、移相特性補正手段により人
力信号の包絡線レベルに比例して増幅器への入力移相量
が変化されて増幅器の位相特性が平坦になるよう補正さ
れ、従つて増幅器のＡＭ−ＰＭ変換を補正することがで
き、隣接チャネルへの電力の漏れ込みをほぼ完全になく
すことができる。
［実施例］ 第１図はこの発明の一実施例を示す回路図である。図に
おいて、（１）〜（３）、（２０）、（３０）、（４０
）は第５図に示したものと同一である。（５０）は移相
器、（６０）は移相器制御回路であり、検波回路（２０
）、移相器（５ｏ）、移相器制御回路（６０）で位相特
性補正手段を構成する。この移相器制御回路（６０）は
、検波回路（２０）で得られた入力信号の包絡線レベル
に応じて移相器（５０）を制御する電圧を出力する。
増幅器の入力−出力振幅特性は従来の高周波増幅器と同
様に、検波回路（２０）で得られる入力信号の包絡線レ
ベルに応じて非線形制御回路（３０）および電圧可変直
流直流変換器（４０）でドレイン電圧を変化させるため
ほぼ直線に補正することができ、ＡＭ−ＡＭ変換をなく
することができる。
一方、非線形制御回路（３０）と同様の移相器制御回路
（６０）によって、入力信号の包絡線レベルに応じて移
相器（５０）に印加する電圧を制御することにより、移
相器（５０）の移相量を変化させ、増幅器（１０）の入
力−出力位相特性を平坦にすることができ、ＡＭ−ＰＭ
変換もなくすることができる。
第２図はこの発明に用いる移相器（５０）の−例を示す
構成図であり、電力分配器（５１）、９０°移相器（５
２）、１８０°移相器（５３）、可変減衰器（５４）で
構成されるベクトル合成形移相器である。１８０°移相
器（５３）は外部から印加する電圧により０°と１８０
°を切り換えることができ、可変減衰器（５４）は同様
に外部から印加する電圧により減衰量を可変できる。こ
の移相器は第３図のように１８０°移相器（５３）と可
変減衰器（５４）を制御することにより任意の移相量を
得ることができる。
第４図（ａ）は第１図の高周波増幅器の入力出力特性お
よび入力−出力位相特性であり、入力出力特性は従来の
高周波増幅器と同様にほぼ直線となっている」二、入力
−出力位相特性は従来の高周波増幅器と異なり、相対位
相差が平坦でほぼ０°となっている。第４図（ｂ）は送
信波のスペクトルを示す図で、図中Ａは増幅器（１０）
単体、Ｂは第８図に示す従来の増幅器、Ｃは第１図に示
すこの発明の増幅器のスペクトルを示す。移相器（５０
）を設け、人力振幅に応じて移相量を制御することによ
り、Ｃのスペクトルのように隣接チャネルへの漏洩電力
を非常に小さくすることができる。このため、チャネル
幅の狭帯域なシステムに有効である。
［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば入力信号を増幅する増
幅器のドレイン電圧またはコレクタ電圧を入力信号の包
絡線レベルに比例して変化させる振幅特性補正手段と、
上記増幅器の入力側に設けられ、人力信号の包絡線レベ
ルに比例して移相量を変化させる移相特性補正手段とを
備えたので、増幅器のＡＭ−ＡＭ変換とＡＭ−ＰＭ変換
をなくすることができ、隣接チャネルに漏れ込む電力を
非常に小さくすることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の一実施例による高周波増幅器を示す
回路図、第２図は第１図中の移相器の構成の一例を示す
構成図、第３図は第２図の移相器の動作を示す説明図、
第４図はこの発明の高周波増幅器の特性を示す特性図、
第５図は従来の高周波増幅器を示す回路図、第６図、第
７図は従来の高周波増幅器の特性を示す特性図、第８図
は別の従来の高周波増幅器を示す回路図、第９図はその
従来の高周波増幅器の特性を示す特性図である。 図において、（１）は入力側子、（２）は出力端子、（
３）は電圧供給端子、（１０）は増幅器、（２０）は検
波回路、（３０）は非線形制御回路、（４０）は電圧可
変直流直流変換器、（５０）は移相器、（６０）は移相
器制御回路である。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 第１図 ３ 了 ３、電圧倶絽堝か 第４図 相対入力［ｄＢｌ （δ） （ｂ） 第２図 第３図 一一一−ｙ 第５図 第６図 相対入力（（ｌＢｌ 相対入力（ｄ８） 第８図 ０ 第７図 周；皮Ｂｔｉ差（ｋｈｚ＋ 第９図 Ｉａ）

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 入力信号を増幅する増幅器のドレイン電圧またはコレク
    タ電圧を入力信号の包絡線レベルに比例して変化させる
    振幅特性補正手段と、上記増幅器の入力側に設けられ、
    入力信号の包絡線レベルに比例して移相量を変化させる
    移相特性補正手段とから構成されることを特徴とする高
    周波増幅器。
JP1341056A 1989-12-27 1989-12-27 高周波増幅器 Pending JPH03198512A (ja)

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