JPH03250805A - 多信号増幅器 - Google Patents

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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、互いに搬送周波数を異にした複数の信号を
同時に共通増幅する多信号増幅器に関する。

（従来の技術） 例えば無線通信基地局のように、互いに搬送周波数を異
にした多信号を同時に電力増幅して導出するのに多信号
増幅器が使用される。

即ち、ｖＮ３図は従来の多信号増幅器を示す回路図で、
入力端子Ｉから導入された多信号はトランジスタ電力増
幅素子等からなる増幅回路２に供給増幅され、出力端子
３から導出されるとともに、増幅回路２は直流バイアス
電源回路４からの安定化されたバイアス電圧の供給を受
ける。なお、バイアス電源回路４は安定化された直流電
源そのものとして構成される場合と、交流電源からの供
給を受け、交流−直流変換回路の構成により安定化され
た直流電圧を形成して導出する場合もある。

ところで、多信号を入力とする増幅回路２では、搬送波
相互間の混変調による雑音により通信が妨害されるのを
防止するため、特に直線領域での増幅動作が要求される
。共通増幅の入力信号波の数が多いほどその雑音発生の
傾向が大であるから、実際には多信号共通増幅の場合に
は、単一波増幅の場合よりも合計入力電力を相当小さく
している。

換言すれば、多信号の平均出力電力と増幅器固有の飽和
出力電力との差を大きくとるように構成し、これをバッ
クオフと称している。

例えば、１信号に要求される出力電力をＰＯとした場合
、ビート出力電力の瞬間最大値はＰｏに信号波の数の２
乗倍を掛けたものとなるが、上述のように実際には入出
力特性における直線性を満足することが要求されるので
、同一レベルの２信号を同時に増幅する場合には、２２
ＸＰｏ−４Ｐｏ、８信号を同時に増幅出力する場合には
８２ＸＰｏ−８４Ｐｏもの範囲での出力特性での直線性
が要求される。

従って、８信号共通増幅時の１信号につき仮にＩＷの出
力が要求されているとすると、非直線歪みによる不要波
信号の発生を押えるためには、第４図に実線Ａで示すよ
うに、実際には出力電力レベルで［ｉ４Ｗ程度までの直
線性が要求される。

ところが、このような広い出力電力範囲にわたる直線性
を要求された場合、増幅回路２における電源効率は点線
Ｂで示すような飽和特性曲線を示す。

即ち、１信号当りの出力電力をＩＷとした場合、８信号
の入力ではその合計平均出力は８Ｗとなるが、そのとき
の電源効率は１０％程度となることを示している。

ところが、この動作状態で入力信号波数が仮に８から４
に減少したとすると、合計平均出力は４Ｗになるから電
源効率は精々５％程度にまでも低下するので問題であっ
た。

このことは、１信号当りの出力電力が変化し低下した場
合でも同様である。

このように、従来の多信号増幅器では仮に入力信号数が
少なくなった場合には電源効率が著しく低下し無駄な消
費電力が多くなるので改善が要望されていた。

（発明が解決しようとする課題） 従来の多信号増幅器は、入出力特性において広い直線性
が要求される反面、信号数が減少した場合、電源効率が
著しく低下する欠点があった。

この発明は、通信装置等の運用状況の変化等により、使
用信号数が低下しても、電源効率の低下を少なく押え得
る多信号増幅器を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） この発明による多信号増幅器は、多信号を分岐する分岐
回路と、この分岐回路に接続され前記多信号を増幅して
導出する増幅回路と、前記分岐回路に接続され前記多信
号をピーク検波する検波回路と、この検波回路に接続さ
れ前記ピーク検波電圧レベルに対応した出力電圧を導出
し前記増幅回路を駆動するバイアス電源回路とを具備す
ることを特徴とする。

（作　用） この発明による多信号増幅器は、増幅回路の電源効率は
バイアス電源電圧に対応して変化することに着目してな
されたもので、検波回路により入力信号数に応じたピー
ク検波電圧を導出し、バイアス電源回路からはそのピー
ク検波電圧に対応した出力電圧をバイアスとして導出し
増幅回路に供給するので、入力信号数に応じて電源効率
が変化し効率向上が図れる。

（実施例） 以下、この発明による多信号増幅器の一実施例を図面を
参照して詳細に説明する。なお、第３図に示した従来の
構成と同一構成には同一符号を付して説明する。

即ち、入力端子１から導入された多信号は方向性結合器
からなる分岐回路５を介して増幅回路２に供給される。

一方、分岐回路５て一部分岐された多信号はピーク検波
する検波回路６に供給され信号波数に対応したピーク検
波電圧が出力電圧として導出される。検波回路６の出力
はバイアス電源回路７に供給され、このバイアス電源回
路７から前記ピーク検波電圧レベルに対応したバイアス
出力電圧が前記増幅回路２に供給される。

バイアス電源回路７は切替制御回路７１．交流／直流（
ＡＣ／ＤＣ）変換回路７２及びチョッパ回路７３とで構
成され、切替制御回路７１は検波回路６からの検波出力
信号レベルに応じたスイッチング信号を導出してチョッ
パ回路７３を制御する。チョッバ回路７３は交流電源端
子７４からの商用電圧をＡＣ／ＤＣ変換回路７２で直流
に変換された電圧か供給されているから、切替制御回路
７１からの信号に基づき、ピーク検波電圧変化に対応し
直流レベルの安定化されたバイアス電圧を導出するもの
である。

即ち、電源回路７は検波回路６での入力信号波数に対応
したレベルのピーク検波電圧により駆動され、そのバイ
アス供給電圧を変えるので、入力信号波数の多少に応じ
てのバイアス供給電圧を変化させるものである。

ところで、増幅回路の電源効率はバイアス電源電圧に対
応して変化する。

そこで、増幅回路７のバイアス電源電圧は、入力信号数
に対応して変化するから、例えば８信号が入力し合計出
力が８Ｗの場合には、第４図に示したと同様に、出力電
力特性は実線Ａのようになり、電力効率特性も第４図に
点線Ｂに示したようになる。

この状態で、入力信号波数が減少し、仮に６信号で出力
６Ｗとなった場合には、検波回路６のピーク検波電圧は
変化するから、これもとに電源回路７は切替制御され、
出力電力の動作特性曲線は第２図に示すようにビート電
力の最大値である３６Ｗを満足するような一点鎖線Ａ′
で示すようになる。従って、８信号入力時のような大き
なバックオフは不要となる。そしてこのときの電力効率
特性は点線Ｂ′のように入力レベルの低い領域で改善さ
れた特性を示す。

従って、この実施例において、４信号入力（出力４Ｗ）
の場合でも８％、６信号入力では１２％程度は確保でき
、効率良く電力増幅された多信号を出力端子３から導出
できる。

即ち、この発明は、電源効率はバイアス電源電圧に対応
して変化することに着目し、入出力特性での直線性を確
保して雑音が少ない状態で、同時に電源効率の向上が図
れるものである。

なお、上記実施例の説明では、入力信号波数が増加した
場合を例に説明したが、要するに入力信号レベルに対応
して増幅回路のバイアス電圧を変え効率向上を図るもの
であるから、１信号当りの出力電力を低下させた場合で
も同様な効果を得ることができる。

また、バイアス電源回路７の出力は、複数段に切替える
ほか入力信号波数に対応してリニアにあるいは階段状に
切替わるようにしても良い。また、バイアス電源回路７
はチョッパ式に限らずコンバータ式で構成しても良い。

［発明の効果］ 以上のように、この発明による多信号増幅器は、入力信
号数に応じて電力増幅回路へのバイアス電圧を変化でき
るので、運用状況の変化等により入力信号の数等に変動
が生じても、良好な直線性を維持した状態で自動的に電
力効率の向上を図れるものであり、広く多周波通信装置
等に適用して顕著な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による多信号増幅器の一実施例を示す
回路図、第２図は第１図に示す回路の動作特性図、第３
図は従来の多信号増幅器を示す回路図、第４図は第３図
に示す回路の動作特性図である。 １・・・入力端子、　　　２・・・増幅回路、３・・・
出力端子、 ４７・・・バイアス電源回路、 ５・・・分岐回路、　　　６・・・検波回路、７１・・
・切替制御回路、 ７２・・・ＡＣ／ＤＣ変換回路、 ７３・・・チョッパ回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 多信号を分岐する分岐回路と、この分岐回路に接続され
   前記多信号を増幅して導出する増幅回路と、前記分岐回
   路に接続され前記多信号をピーク検波する検波回路と、
   この検波回路に接続され前記ピーク検波電圧レベルに対
   応した出力電圧を導出して前記増幅回路を駆動するバイ
   アス電源回路とを具備することを特徴とした多信号増幅
   器。