JPH05129860A - Power amplifier and transmitter - Google Patents
Power amplifier and transmitterInfo
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- JPH05129860A JPH05129860A JP29310191A JP29310191A JPH05129860A JP H05129860 A JPH05129860 A JP H05129860A JP 29310191 A JP29310191 A JP 29310191A JP 29310191 A JP29310191 A JP 29310191A JP H05129860 A JPH05129860 A JP H05129860A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、移動通信用無線送信機
等に用いられる線形化電力増幅装置及びそれを備えた送
信装置に関し、特に、そのバースト制御方法に関するも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a linearized power amplifier used in a radio transmitter for mobile communication and the like and a transmitter equipped with the linearized power amplifier, and more particularly to a burst control method thereof.
【0002】[0002]
【従来の技術】例えばQAM(quadrature amplitude m
odulation)信号を電力増幅する場合には、その振幅も重
要な要素であり、線形増幅することを要する。2. Description of the Related Art For example, QAM (quadrature amplitude m
In the case of power amplification of an odulation signal, its amplitude is also an important factor, and linear amplification is required.
【0003】図2はこのような包絡線帰還を用いた従来
の線形化電力増幅装置の構成を示すものである。FIG. 2 shows the configuration of a conventional linearized power amplifier using such envelope feedback.
【0004】図2において、飽和形電力増幅器(PA)
1が電力増幅を行なうものであるが、この飽和形電力増
幅器1は、その出力信号(出力電力)を制御するために
制御端子15を有しており、この端子の印加電圧(制御
信号)に応じて出力電力を変化させる。しかし、この電
力増幅器1は飽和形であるので、制御信号と出力信号は
非線形な関係がある。従って、飽和形電力増幅器1を用
いて線形増幅器を構成するために、図2のように包絡線
帰還を用いている。In FIG. 2, a saturated power amplifier (PA)
1 for amplifying power, the saturation power amplifier 1 has a control terminal 15 for controlling its output signal (output power), and the voltage applied to this terminal (control signal) is The output power is changed accordingly. However, since the power amplifier 1 is a saturated type, the control signal and the output signal have a non-linear relationship. Therefore, in order to form a linear amplifier using the saturated power amplifier 1, envelope feedback is used as shown in FIG.
【0005】以下、この線形化増幅を実現させる構成に
ついて説明する。飽和形電力増幅器1の出力信号RFo
utの一部は、出力カップラ(例えば結合ストリップラ
イン)13により取り出されて出力検波器2に与えられ
る。出力検波器2は、取出された信号の包絡線信号を得
てゲインβ1のゲイン可変器3を介して比較器4の反転
入力端子に与える。The structure for realizing this linear amplification will be described below. Output signal RFo of the saturation type power amplifier 1
A part of ut is taken out by the output coupler (for example, a coupling strip line) 13 and given to the output detector 2. The output detector 2 obtains the envelope signal of the extracted signal and supplies it to the inverting input terminal of the comparator 4 via the gain varying device 3 of the gain β1.
【0006】一方、入力信号RFinの大部分は入力カ
ップラ12を経て飽和形電力増幅器1に入力され、一部
分は入力カップラ12で取り出されて入力検波器5に入
力される。入力検波器5は、入力信号の包絡線信号を得
た後ゲインβ2のゲイン可変器6を介して比較器4の非
反転入力端子に与える。On the other hand, most of the input signal RFin is input to the saturation type power amplifier 1 via the input coupler 12, part of which is extracted by the input coupler 12 and input to the input detector 5. The input detector 5 obtains the envelope signal of the input signal and then supplies it to the non-inverting input terminal of the comparator 4 via the gain varying device 6 having the gain β2.
【0007】比較器4は、出力信号における包絡線信号
と入力信号における包絡線信号との差分を得てこの差分
信号を制御端子15に帰還電圧として印加する。The comparator 4 obtains the difference between the envelope signal in the output signal and the envelope signal in the input signal, and applies this difference signal to the control terminal 15 as a feedback voltage.
【0008】次に、以上の構成の作用を説明し、入力信
号RFinの振幅成分を忠実に(線形に)増幅している
ことを明らかにする。Next, the operation of the above configuration will be described to clarify that the amplitude component of the input signal RFin is faithfully (linearly) amplified.
【0009】振幅成分が刻々と変化する、例えばQAM
信号の一部は、入力カップラ12で取り出され、入力検
波器5で検波されてQAM信号の振幅成分(包絡線)が
生成される。この包絡線信号は、適当なゲインβ2で増
幅されて比較器4の規準信号となる。The amplitude component changes every moment, for example, QAM
A part of the signal is taken out by the input coupler 12 and detected by the input detector 5 to generate an amplitude component (envelope) of the QAM signal. This envelope signal is amplified by an appropriate gain β2 and becomes a reference signal for the comparator 4.
【0010】出力信号RFoutも、同様に出力検波器
2で検波されてその振幅成分(包絡線)が生成され、適
当なゲインβ1で増幅されて比較4に与えられる。The output signal RFout is similarly detected by the output detector 2 to generate its amplitude component (envelope), amplified by an appropriate gain β1 and given to the comparator 4.
【0011】ここでゲインβ1及びβ2は電力増幅器1
の増幅率が考慮されて選定されている。比較器4は、入
力信号RFinから得られた規準信号に対する、出力信
号RFoutの包絡線の誤差分をフィードバック信号と
して制御端子15に印加しており、かくして、このフィ
ードバックループの動作により、電力増幅器1が非線形
増幅動作しても常に入力信号RFinの振幅成分が出力
信号RFoutにも再現(線形増幅)されるようにな
る。Here, the gains β1 and β2 are the power amplifier 1
Is selected in consideration of the amplification factor of. The comparator 4 applies the error component of the envelope of the output signal RFout to the control terminal 15 as a feedback signal with respect to the reference signal obtained from the input signal RFin, and thus, by the operation of this feedback loop, the power amplifier 1 Even if the non-linear amplification operation is performed, the amplitude component of the input signal RFin is always reproduced (linearly amplified) in the output signal RFout.
【0012】すなわち、QAM信号の振幅成分の帯域で
十分なループゲインを有していれば、制御端子15の印
加電圧−出力電力の非線形性もループゲイン分だけ改善
される。That is, if the loop gain has a sufficient loop gain in the band of the amplitude component of the QAM signal, the non-linearity of the applied voltage to the control terminal 15 and the output power is also improved by the loop gain.
【0013】ところで、デジタル方式の自動車電話シス
テムでは、一般にTDMA(時分割多重によるキャリア
共用)が採用されている。従って、無線送信機は、ある
特定の時間毎に送信を行なう必要があり、線形化電力増
幅装置においても、オン/オフ制御、すなわちバースト
制御を行なう必要がある。By the way, in a digital automobile telephone system, TDMA (carrier sharing by time division multiplexing) is generally adopted. Therefore, the wireless transmitter needs to perform transmission at every specific time, and the linearized power amplifier also needs to perform on / off control, that is, burst control.
【0014】例えば、上述したデジタルセルラ自動車電
話システムにおいては、3チャンネルのTDMAが採用
されているため、図3に示すように、20msec毎の
6.66msecの間だけバースト送信する必要があ
る。For example, in the above-mentioned digital cellular car telephone system, since 3-channel TDMA is adopted, as shown in FIG. 3, it is necessary to carry out burst transmission for every 6.66 msec of 20 msec.
【0015】以下、このバースト制御について説明す
る。The burst control will be described below.
【0016】図4(B)は、上述したデジタルセルラ自
動車電話システムについての送信バーストの規定であ
る。最初の3シンボル期間はガードタイムで、次の3シ
ンボル期間で規定の電力レベルまで立上げ、最後の3シ
ンボル間で電力レベルを立下げることになっている。FIG. 4B is a transmission burst definition for the digital cellular car telephone system described above. The first three-symbol period is a guard time, and is set to rise to a specified power level in the next three-symbol period, and is lowered in the last three symbols.
【0017】このような電力レベルの立上げ、立下げに
当たっては次のことが重要となる。すなわち、立上げ及
び立下げは、できるだけ滑らかに行なわなければならな
い。これは、急激な立上りや立下り波形は高い周波数成
分を含んでおり、立下りや立上りの瞬間に送信スペクト
ラムが拡がってしまい、隣接チャンネル妨害の原因とな
るためである。すなわち、図4(A)に破線で示すよう
な傾きが急な波形変化や、1点鎖線で示すような角張っ
ている波形変化は好ましくなく、実線で示すような滑ら
かな波形変化が好ましい。The following matters are important for raising and lowering the power level. That is, the rise and fall should be performed as smoothly as possible. This is because the abrupt rising and falling waveforms include high frequency components, and the transmission spectrum spreads at the moment of falling and rising, causing adjacent channel interference. That is, a waveform change having a steep slope as shown by a broken line in FIG. 4A and an angular waveform change as shown by a one-dot chain line are not preferable, and a smooth waveform change as shown by a solid line is preferable.
【0018】従来、このような滑らかなバースト制御を
行なう方法としては、電力増幅器の出力側にPINダ
イオードによる可変アッテネータを使ってAM変調する
方法や、ベースバンドのI,Q信号を滑らかに立上げ
たり立下げたりする方法等があった。Conventionally, as a method for performing such smooth burst control, AM modulation is performed by using a variable attenuator with a PIN diode on the output side of the power amplifier, and baseband I and Q signals are smoothly started up. There was a method of going down or down.
【0019】図5はの方法の説明図である。電力増幅
器の出力側に設けられている伝送線路18の位相が所定
量異なる位置には、カソードがアースされている2個の
PINダイオード19及び20が設けられている。これ
らPINダイオード19及び20は、順バイアス時のバ
イアス電流によってインピーダンスが変化するので、可
変アッテネータとして使用できる。従って、出力信号を
PINダイオード19及び20のバイアス電流でバース
ト変調できる。FIG. 5 is an explanatory view of the method of FIG. Two PIN diodes 19 and 20 whose cathodes are grounded are provided at positions where the phases of the transmission lines 18 provided on the output side of the power amplifier differ by a predetermined amount. These PIN diodes 19 and 20 can be used as variable attenuators because their impedance changes according to the bias current during forward bias. Therefore, the output signal can be burst-modulated by the bias currents of the PIN diodes 19 and 20.
【0020】図6はの方法の説明図である。デジタル
方式の自動車電話システムでは、電力増幅装置の直前
に、図6に示す直交変調器が設けられ、I信号とキャリ
ア信号とを乗算器21で乗算すると共に、Q信号とπ/
2移相器23を介したキャリア信号とを乗算器22で乗
算し、両乗算信号を合成器24で合成して電力増幅装置
に対する入力信号(QAM信号)を形成するようにして
いるが、変調入力のI,Q信号を所望の波形で立上げ又
は立下げることにより、電力増幅装置への入力電力レベ
ルも滑らかに変化し、滑らかなバースト制御を実現して
いる。FIG. 6 is an explanatory view of the method of FIG. In the digital car telephone system, a quadrature modulator shown in FIG. 6 is provided immediately before the power amplifier, and the multiplier 21 multiplies the I signal and the carrier signal, and the Q signal and π /
The multiplier 22 multiplies the carrier signal from the two-phase shifter 23 and the combined signal is combined by the combiner 24 to form the input signal (QAM signal) for the power amplifier. By raising or lowering the input I and Q signals with a desired waveform, the input power level to the power amplifier also changes smoothly, and smooth burst control is realized.
【0021】[0021]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
バースト制御方法では、それぞれ次のような欠点があっ
た。However, each of the above burst control methods has the following drawbacks.
【0022】の方法の場合、実際上、電力増幅装置の
出力信号について必要なキャリアオフレベルを得るため
には、複数のPINダイオードが必要であり、そのバイ
アス制御回路も必要となる。そのため、部品数が多くな
り、構成及びコストの点で問題がある。In the case of the method of (1), in practice, a plurality of PIN diodes are required to obtain the required carrier off level for the output signal of the power amplifier, and the bias control circuit thereof is also required. Therefore, the number of parts increases, and there is a problem in terms of configuration and cost.
【0023】の方法の場合、直交変調器へのI,Q信
号を変化させるものであるが、一般に、直交変調器のキ
ャリアオフ時におけるキャリアリークは30dB程度で
あり、変調器の出力レベルを十分に絞ることは不可能で
ある。従って、電力増幅装置がキャリアオフレベルまで
出力電力を絞り切ることが不可能である。In the case of the method (1), the I and Q signals to the quadrature modulator are changed. Generally, the carrier leak when the carrier of the quadrature modulator is off is about 30 dB, and the output level of the modulator is sufficient. It is impossible to narrow down to. Therefore, it is impossible for the power amplification device to reduce the output power to the carrier off level.
【0024】また、上述の両バースト制御方法では、立
上げ時及び立下げ時の信号波形に対する考慮を行なって
おらず、そのため、滑らかな立上げ及び立下げを行なお
うとしても、信号波形によっては限界があった。Further, in the above both burst control methods, no consideration is given to the signal waveforms at the time of rising and the time of falling. Therefore, even if an attempt is made to perform smooth rising and falling, the signal waveforms There was a limit.
【0025】第1の本発明は、以上の点を考慮してなさ
れたものであり、簡単な構成でスペクトラム拡がりのな
いバースト制御を実現できる電力増幅装置を提供しよう
とするものである。The first aspect of the present invention has been made in consideration of the above points, and it is an object of the present invention to provide a power amplification device which can realize burst control without spectrum spread with a simple structure.
【0026】第2の本発明は、送信の停止期間において
出力電力をキャリアオフレベルに十分に絞り切ることが
できる電力増幅装置を提供しようとするものである。A second aspect of the present invention is to provide a power amplifying device which can sufficiently limit the output power to the carrier off level during the transmission stop period.
【0027】第3の本発明は、立上げ時及び立下げ時の
バースト制御に適した信号波形を、内部の電力増幅装置
に供給することができる送信装置を提供しようとするも
のである。A third aspect of the present invention is to provide a transmitter capable of supplying a signal waveform suitable for burst control at the time of start-up and at the time of fall to an internal power amplifier.
【0028】[0028]
【課題を解決するための手段】第1の発明は、ゲイン可
変端子を有し入力信号を減衰させる可変アッテネータ
と、制御端子を有し前記可変アッテネータの出力を電力
増幅する飽和形電力増幅器と、前記入力信号の包絡線信
号を規準とした、前記電力増幅器からの出力信号の包絡
線信号の誤差信号のうち直流成分を前記制御端子に入力
し交流成分を前記ゲイン可変端子に入力するフィードバ
ックループとを備え、前記入力信号を線形電力増幅する
包絡線帰還を用いた送信装置用電力増幅装置であって、
前記入力信号の包絡線信号を円滑化する波形整形回路を
備えた切替回路を設け、この切替回路が、バースト送信
の過渡期間では、前記波形整形回路を介した前記入力信
号の包絡線信号を前記フィードバックループ内の比較器
に入力するようにしたものである。A first invention is a variable attenuator having a variable gain terminal for attenuating an input signal, and a saturation type power amplifier having a control terminal for power amplifying the output of the variable attenuator. A feedback loop in which the DC component of the error signal of the envelope signal of the output signal from the power amplifier is input to the control terminal and the AC component is input to the gain variable terminal, based on the envelope signal of the input signal. A power amplifier for a transmitter using envelope feedback for linearly amplifying the input signal,
A switching circuit having a waveform shaping circuit that smoothes the envelope signal of the input signal is provided, and the switching circuit changes the envelope signal of the input signal through the waveform shaping circuit during the transient period of burst transmission. The input is made to the comparator in the feedback loop.
【0029】第2の発明は、前記の電力増幅装置に、バ
ースト送信の立下げ開始から一定時間経過後、前記制御
端子及びゲイン可変端子における電圧を強制的に一定期
間零に設定するキャリア・オフ回路を設けたものであ
る。According to a second aspect of the present invention, in the power amplification device, a carrier off for forcibly setting the voltage at the control terminal and the gain variable terminal to zero for a certain period after a certain period of time has elapsed from the start of the fall of burst transmission. It is provided with a circuit.
【0030】第3の発明は、前記の電力増幅装置を備
え、該電力増幅装置への入力信号がQAM信号である送
信装置において、バースト送信の過渡期間の送信データ
を、前記QAM信号の振幅変動が最小となるデータにし
たものである。According to a third aspect of the present invention, in a transmitter including the power amplification device, wherein the input signal to the power amplification device is a QAM signal, transmission data in a transient period of burst transmission is changed in amplitude of the QAM signal. Is the minimum data.
【0031】[0031]
【作用】第1の本発明では、バースト送信の過渡期間に
おいて、波形整形回路を介して円滑化された入力信号の
包絡線信号をフィードバックループ内の比較器に入力す
るようにしたことにより、比較規準自体が滑らかにな
り、滑らかなバースト制御を実現できる。In the first aspect of the present invention, during the transient period of burst transmission, the envelope signal of the input signal smoothed through the waveform shaping circuit is input to the comparator in the feedback loop for comparison. The standard itself becomes smooth, and smooth burst control can be realized.
【0032】第2の本発明では、バースト立下り時にキ
ャリア・オフ回路により電力増幅器の制御端子等を強制
的に零電圧に保持することにより、切替回路の波形整形
回路における残差電圧や振動による影響を防止し、電力
増幅装置の出力電力を迅速にオフレベルまで絞り込んで
いる。According to the second aspect of the present invention, the carrier off circuit forcibly holds the control terminal of the power amplifier and the like at the zero voltage at the time of the burst fall, so that the residual voltage or the vibration in the waveform shaping circuit of the switching circuit is caused. It prevents the influence and quickly narrows down the output power of the power amplifier to the off level.
【0033】第3の本発明では、バースト送信の過渡期
間の送信データを、QAM信号の振幅変動が最小となる
データにしたことにより、バースト制御の円滑性を実現
できる。In the third aspect of the present invention, the smoothness of burst control can be realized by setting the transmission data in the transient period of burst transmission to the data in which the amplitude fluctuation of the QAM signal is minimized.
【0034】なお、QAM信号が、π/4シフトDQP
SK変調信号であるならば、バースト送信の立上り期間
では位相遷移を+45度(又は−45度)とし、立下り
期間では位相遷移を−45度(又は+45度)とする送
信データが、振幅変動を最小とするものになる。The QAM signal is a π / 4 shift DQP.
If the signal is an SK modulated signal, the transmission data whose phase transition is +45 degrees (or -45 degrees) in the rising period of burst transmission and whose phase transition is -45 degrees (or +45 degrees) in the falling period is amplitude fluctuation. Will be the minimum.
【0035】[0035]
【実施例】図1は本発明の実施例であって、帯域分割形
の線形化電力増幅装置の回路図である。図1において、
7,9は低域濾波器(LPF)、8は高域濾波器(HP
F)、10はゲイン可変端子16を有する減衰量が可変
のRF可変アッテネータ(RF可変ATT)、11は後
述の切替回路、その他は図2で同一の番号を付したもの
と同様のものである。1 is a circuit diagram of a band division type linearized power amplifier according to an embodiment of the present invention. In FIG.
7, 9 are low-pass filters (LPF), 8 are high-pass filters (HP
F), 10 is an RF variable attenuator (RF variable ATT) having a variable gain terminal 16 and a variable attenuation amount, 11 is a switching circuit described later, and others are the same as those denoted by the same reference numerals in FIG. ..
【0036】入力信号RFinは入力カップラ12、R
F可変ATT10を通り、飽和形電力増幅器(PA)1
で電力増幅された後、出力カップラ13から出力信号R
Foutとして出力される。飽和形電力増幅器1の出力
信号RFoutの一部は、出力カップラ13により取り
出されて出力検波器2に与えられ、この出力検波器2に
よって出力信号の包絡線信号が得られ、これがゲインβ
1のゲイン可変器3を介して比較器4の反転入力端子に
与えられる。一方、入力信号RFinの一部は、入力カ
ップラ12で取り出されて入力検波器5に与えられ、こ
の入力検波器5によって入力信号の包絡線信号が得ら
れ、これがゲインβ2のゲイン可変器6及び後述する切
替回路11を介して比較器4の非反転入力端子に与えら
れる。比較器4は、出力信号における包絡線信号と入力
信号における包絡線信号との差分を得て、これを帰還制
御信号としてLPF7及びLPF8に出力する。The input signal RFin is input to the input coupler 12, R
Saturation type power amplifier (PA) 1 through F variable ATT10
Output power R from the output coupler 13 after power amplification by
It is output as Fout. A part of the output signal RFout of the saturation type power amplifier 1 is taken out by the output coupler 13 and given to the output detector 2. This output detector 2 obtains an envelope signal of the output signal, which is gain β.
It is given to the inverting input terminal of the comparator 4 via the gain variable device 3 of 1. On the other hand, a part of the input signal RFin is taken out by the input coupler 12 and given to the input detector 5, and the input detector 5 obtains the envelope signal of the input signal. It is applied to the non-inverting input terminal of the comparator 4 via a switching circuit 11 described later. The comparator 4 obtains the difference between the envelope signal in the output signal and the envelope signal in the input signal, and outputs this as a feedback control signal to the LPF 7 and LPF 8.
【0037】この帰還制御信号は飽和形電力増幅器1の
平均出力電力レベルを決定するDC成分(低周波成分)
と振幅変動の歪みを補償する交流成分(高周波成分)を
含んでいる。LPF7に入力された帰還制御信号は交流
成分を除去されて制御端子15に印加され、飽和形電力
増幅器1の利得を制御する。従って、飽和形電力増幅器
1による電力制御は主として平均電力レベルの制御とし
て機能する。一方、HPF8に入力された帰還制御信号
はDC成分を除去され、データ振幅変動に十分追従でき
る帯域で帯域制限しているLPF9を通ってゲイン可変
端子16に印加され、RF可変ATT10の減衰量を制
御する。従って、RF可変ATT10の減衰量の制御は
主として振幅歪補償の制御として機能する。This feedback control signal is a DC component (low frequency component) that determines the average output power level of the saturated power amplifier 1.
And an AC component (high frequency component) that compensates for distortion of amplitude fluctuation. The feedback control signal input to the LPF 7 has its AC component removed and is applied to the control terminal 15 to control the gain of the saturated power amplifier 1. Therefore, the power control by the saturated power amplifier 1 mainly functions as control of the average power level. On the other hand, the feedback control signal input to the HPF 8 has the DC component removed, and is applied to the gain variable terminal 16 through the LPF 9 that limits the band in a band that can sufficiently follow the data amplitude variation, and the attenuation amount of the RF variable ATT 10 is reduced. Control. Therefore, the control of the attenuation amount of the RF variable ATT 10 mainly functions as the control of the amplitude distortion compensation.
【0038】このように、図1の線形化電力増幅装置で
は、帰還制御電圧をDC成分と交流成分とに分離し、D
C成分により平均電力レベルを制御し、交流成分により
振幅歪補償を行っているので、飽和形電力増幅器1での
電力制御範囲を縮小し、AM−PM変換歪みを軽減する
ことができる等の利点が得られる。As described above, in the linearization power amplifier of FIG. 1, the feedback control voltage is separated into the DC component and the AC component, and D
Since the average power level is controlled by the C component and the amplitude distortion compensation is performed by the AC component, the power control range in the saturation power amplifier 1 can be reduced, and the AM-PM conversion distortion can be reduced. Is obtained.
【0039】なお、上記のRF可変ATT10は、例え
ば図5に示すようなPINダイオード等を用いた高周波
可変アッタネータでよく、またLPF7,9及びHPF
8は図8に示すような抵抗R、コンデンサCからなる1
次の単純な回路でよい。またLPF7,HPF8,LP
F9の周波数特性はそれぞれ図7のA,C,Bに示すよ
うに設定してあり、カットオフ周波数はそれぞれf
0 (例えば1kHz)、f1 (例えば100kHz)、
f0 となっている。The RF variable ATT 10 may be a high frequency variable attenuator using a PIN diode or the like as shown in FIG. 5, and the LPFs 7, 9 and HPF.
8 is a resistor R and a capacitor C as shown in FIG.
The following simple circuit is enough. Also LPF7, HPF8, LP
The frequency characteristics of F9 are set as shown in A, C, and B of FIG. 7, and the cutoff frequencies are f.
0 (for example, 1 kHz), f 1 (for example, 100 kHz),
It is f 0 .
【0040】次に、上記の切替回路11の動作を中心に
説明する。バースト制御に当っては、スプリアス拡散防
止の観点から出力信号RFoutを滑らかに立上げ、立
下げる必要があるが、制御ループはバーストの立上げ、
立下げの変化に十分迅速に応答できることを考慮する
と、比較器4の反転入力端子への入力電圧、即ち切替回
路11の出力電圧を滑らかに立上げ、立下がるようにし
てやればよい。Next, the operation of the switching circuit 11 will be mainly described. In burst control, it is necessary to smoothly raise and lower the output signal RFout from the viewpoint of spurious diffusion prevention.
Considering that it can respond to the change of the falling edge sufficiently quickly, the input voltage to the inverting input terminal of the comparator 4, that is, the output voltage of the switching circuit 11 may be smoothly raised and lowered.
【0041】この切替回路11は、図1に示すようにゲ
イン可変器6からの入力信号の包絡線信号を比較器4に
与える2つのルートRA及びRBを有する。ルートRA
には、スイッチSW1が介挿されている。他方のルート
RBには、スイッチSW2、図9に詳細構成を示す波形
整形回路14、及びスイッチSW3が順に介挿されてい
る。As shown in FIG. 1, the switching circuit 11 has two routes RA and RB for giving the envelope signal of the input signal from the gain varying device 6 to the comparator 4. Root RA
A switch SW1 is inserted in the. A switch SW2, a waveform shaping circuit 14 whose detailed configuration is shown in FIG. 9, and a switch SW3 are sequentially inserted in the other route RB.
【0042】各スイッチSW1,SW2,SW3は、図
示しないタイミング制御回路からのバースト制御信号に
よってオンオフ動作する単純なスイッチでなり、例えば
CMOS等のICで構成される。Each switch SW1, SW2, SW3 is a simple switch which is turned on / off by a burst control signal from a timing control circuit (not shown), and is composed of an IC such as a CMOS.
【0043】波形整形回路14は、包絡線信号を円滑化
することで、後述するようにバースト制御の立上げ及び
立下げ時の波形を整形するためのものである。この波形
整形回路14は、例えば図9に示すように、演算増幅器
を用いたアクティブフィルタで構成された、RCフィル
タ部を2段有する2次のローパスフィルタ(以下、2次
回路と呼ぶ)で実現される。The waveform shaping circuit 14 is for smoothing the envelope signal so as to shape the waveform at the rise and fall of the burst control as described later. The waveform shaping circuit 14 is realized by, for example, as shown in FIG. 9, a second-order low-pass filter (hereinafter referred to as a second-order circuit) having an RC filter section in two stages, which is configured by an active filter using an operational amplifier. To be done.
【0044】図9において、抵抗Rgは直流入力レベル
を0Vに設定するための接地抵抗であり、バッファ増幅
器Hを介してローパスフィルタ本体に与えられる。ロー
パスフィルタ本体は、演算増幅器OPと、バッファ増幅
器Hの出力端と演算増幅器OPの非反転入力端とに介挿
された2個の抵抗R1及びR2と、抵抗R2と共にRC
フィルタ部を構成する一端が演算増幅器OPの非反転入
力端に接続するコンデンサC1と、一端が抵抗R1及び
R2の接続中点に接続すると共に他端が演算増幅器OP
の出力端に接続して抵抗R1と共にRCフィルタ部を構
成するコンデンサC2と、演算増幅器OPの反転入力端
及び出力端に接続された抵抗R3とから構成されてい
る。In FIG. 9, a resistor Rg is a ground resistor for setting the DC input level to 0V, and is given to the main body of the low-pass filter via the buffer amplifier H. The low-pass filter body includes an operational amplifier OP, two resistors R1 and R2 inserted between the output end of the buffer amplifier H and the non-inverting input end of the operational amplifier OP, and a resistor R2 and RC.
One end of the filter section is connected to the capacitor C1 whose one end is connected to the non-inverting input end of the operational amplifier OP, and one end is connected to the connection midpoint of the resistors R1 and R2 and the other end is connected to the operational amplifier OP.
Of the operational amplifier OP, and a resistor R3 connected to the inverting input terminal and the output terminal of the operational amplifier OP.
【0045】このような2次回路(波形整形回路)14
のステップ入力応答は、図10に示したように、尖鋭度
Q値によってその出力波形を任意に設定できる。しか
も、RCフィルタ部を1個用いている1次回路に比べて
変化が滑らかであり、また、RCフィルタ部を3個以上
用いている3次回路以上に比較して十分な出力波形を得
られるにも拘らず構成が簡単である。この実施例では、
このように波形整形回路14として、2次回路を用いて
いることが一つの特徴である。Such a secondary circuit (waveform shaping circuit) 14
As shown in FIG. 10, the output waveform of the step input response can be arbitrarily set by the sharpness Q value. In addition, the change is smoother than that of a primary circuit using one RC filter unit, and a sufficient output waveform can be obtained as compared with a tertiary circuit using three or more RC filter units. Nevertheless, the configuration is simple. In this example,
As described above, one feature is that the secondary circuit is used as the waveform shaping circuit 14.
【0046】次に、線形化電力増幅装置におけるバース
ト制御動作について説明する。Next, the burst control operation in the linearized power amplifier will be described.
【0047】図11は、送信バーストと切替回路11の
スイッチSW1,SW2,SW3の切替タイミングを示
したものであり、上述したデジタルセルラ自動車電話シ
ステムに対応したチャートである。FIG. 11 shows the transmission burst and the switching timing of the switches SW1, SW2 and SW3 of the switching circuit 11, and is a chart corresponding to the above-mentioned digital cellular car telephone system.
【0048】図11(A)は出力電力のオン(送信)オ
フ(停止)タイミングを示しており、基本的には矩形波
形状で表されるが、スペクトラムの拡がりを抑えるべく
立上り及び立下りを滑らかにすることが必要である。図
11(B)〜(D)に示すスイッチSW1,SW2,S
W3の動作において、オンは接続を、オフは開放を意味
する。また、各スイッチSW1,SW2,SW3の開閉
遷移時間は十分速いものとする。FIG. 11A shows the on (transmission) off (stop) timing of the output power, which is basically represented by a rectangular wave shape, but has rising and falling edges in order to suppress the spread of the spectrum. It needs to be smooth. Switches SW1, SW2, S shown in FIGS. 11B to 11D.
In the operation of W3, ON means connection and OFF means open. Further, the open / close transition time of each switch SW1, SW2, SW3 is assumed to be sufficiently fast.
【0049】以下、期間を次のようにT1,T2,T
3,T4,T5の5通りに分けて動作を説明する。Below, the periods are set as follows: T1, T2, T
The operation will be described by dividing it into five types of T3, T4 and T5.
【0050】期間T1(〜t0 ):この期間ではスイッ
チSW3のみをオンとする(図11(D))。このと
き、スイッチSW1及びSW2が開放されているので、
入力信号の到来の有無に拘らず、切替回路11からの出
力(図11(E))は0V(グランド)となる。従っ
て、線形化ループが0Vを規準電圧として動作し、出力
電力は0となる。例えば、直交変調器(図6参照)から
リークされたキャリア信号が入力されても出力電力は0
となり、確実にキャリアオフレベルを実現できる。The period T1 (~t 0): In this period to turn on only the switch SW3 (FIG. 11 (D)). At this time, since the switches SW1 and SW2 are opened,
The output from the switching circuit 11 (FIG. 11E) becomes 0V (ground) regardless of whether or not an input signal arrives. Therefore, the linearization loop operates with 0V as the reference voltage, and the output power becomes 0. For example, even if a carrier signal leaked from the quadrature modulator (see FIG. 6) is input, the output power is 0.
Therefore, the carrier off level can be surely achieved.
【0051】期間T2(t0 〜t1 ):この期間ではス
イッチSW3に加えてスイッチSW2をオンとする。従
って、入力信号の包絡線信号がルートRBを経由できる
ようになる。この期間では送信動作に移行したため、入
力信号自体が立上っていくが、その包絡線信号を2次回
路14に入力しているため、切替回路11の出力信号
は、図11(E)に示すように入力包絡線信号の平均値
(積分値)に向かって滑らかに立ち上がる。このように
比較器4への規準電圧が滑らかに立上るので、出力電力
も滑らかに立上る。The period T2 (t 0 ~t 1): In this period the switch SW2 is turned on in addition to the switch SW3. Therefore, the envelope signal of the input signal can pass through the route RB. During this period, the input signal itself rises due to the transition to the transmission operation, but since the envelope signal is input to the secondary circuit 14, the output signal of the switching circuit 11 is as shown in FIG. As shown, it smoothly rises toward the average value (integral value) of the input envelope signal. Since the reference voltage to the comparator 4 rises smoothly in this way, the output power also rises smoothly.
【0052】期間T3(t1 〜t2 ):この期間では、
スイッチSW1及びSW2をオンとし、スイッチSW3
をオフとする。従って、入力信号の包絡線信号はルート
RAをそのまま通って切替回路11の出力信号となる。
このときには、入力信号自体が完全に立上っており、そ
の包絡線信号が比較器4に規準信号として与えられるの
で、通常のループ動作で線形増幅が行なわれる。[0052] period T3 (t 1 ~t 2): In this period,
Switches SW1 and SW2 are turned on, and switch SW3
To turn off. Therefore, the envelope signal of the input signal passes through the route RA as it is and becomes the output signal of the switching circuit 11.
At this time, since the input signal itself has risen completely and the envelope signal is given to the comparator 4 as a reference signal, linear amplification is performed by a normal loop operation.
【0053】なお、スイッチSW3が開放されているの
で、2次回路14からの出力が比較器4に与えられるこ
とはないが、この2次回路14には包絡線信号が入力さ
れており、2次回路14から入力包絡線の平均レベル電
圧が出力されている。これは、後述する立下り期間での
滑らかな波形変化を意図して実行させているものであ
る。Since the switch SW3 is opened, the output from the secondary circuit 14 is not given to the comparator 4. However, the envelope signal is input to the secondary circuit 14, and The average level voltage of the input envelope is output from the next circuit 14. This is intended to be executed with a smooth waveform change in the fall period described later.
【0054】期間T4(t2 〜t3 ):この期間では、
スイッチSW1及びSW2をオフとし、スイッチSW3
をオンとする。従って、このときには、2次回路14の
出力が切替回路11の出力信号として比較器4に与えら
れる。この期間では、2次回路14には入力包絡線信号
は入力されないが、2次回路14が有する時定数に従
い、通常動作時の包絡線信号の平均レベルから0Vへ2
次回路14のステップダウン応答波形で滑らかに立ち下
がる。従って、出力電力レベルも滑らかに立ち下がる。[0054] period T4 (t 2 ~t 3): In this period,
The switches SW1 and SW2 are turned off, and the switch SW3
To turn on. Therefore, at this time, the output of the secondary circuit 14 is given to the comparator 4 as the output signal of the switching circuit 11. During this period, the input envelope signal is not input to the secondary circuit 14, but according to the time constant of the secondary circuit 14, the average level of the envelope signal in the normal operation changes from 0V to 2V.
The step-down response waveform of the next circuit 14 causes a smooth fall. Therefore, the output power level also falls smoothly.
【0055】期間T5(t3 〜):この期間では、スイ
ッチSW3のみをオンとする。従って、上述した期間T
1と同一の動作を行なうので説明を省略する。[0055] period T5 (t 3 ~): In this period, to turn on only the switch SW3. Therefore, the period T described above
Since the same operation as that of No. 1 is performed, the description is omitted.
【0056】尚、線形化ループの帯域は十分拡いが、高
速に追従できる制御範囲は図1のRF可変ATT10の
可変範囲に依存しているので、十分なキャリアオフレベ
ル(−60dBm以下)まで出力電力を下げきることは
困難である。従って、立下げ、立上げ時間だけ、LPF
7,HPF8の時定数を切り替えて、線形化ループのL
PF7を含むルートとHPF8を含むルートの両方を高
速化することにより、RF可変ATT10の減衰量及び
飽和形電力増幅器1の利得の両方を迅速に制御し、キャ
リアオフレベルを確保する。Although the band of the linearization loop is sufficiently wide, the control range that can be followed at high speed depends on the variable range of the RF variable ATT 10 in FIG. 1, and therefore, up to a sufficient carrier off level (-60 dBm or less). It is difficult to reduce the output power. Therefore, only the fall and rise times are
7. Switching the time constant of HPF8, L of the linearization loop
By speeding up both the route including the PF7 and the route including the HPF8, both the attenuation amount of the RF variable ATT10 and the gain of the saturated power amplifier 1 are rapidly controlled, and the carrier off level is secured.
【0057】具体的には、LPF7,HPF8をそれぞ
れ図12の(A),(B)に示すように構成し、図11
に示すスイッチSW2を切り替えるタイミングと同様の
タイミングを有するバースト制御信号により、図12に
示すスイッチSWを切り替えて、通過帯域を制御する。
即ち、図11に示すto 〜t1 とt2 〜t3 の期間だ
け、LPF7の帯域をfo からf1 (広帯域)に、HP
F8の帯域をfo からスルーにする。これにより、バー
ストの立上げ、立下げ時に、線形化ループのLPF7を
含むルートとHPF8を含むルートの両方とも広帯域と
なり、RF可変ATT10と飽和形電力増幅器1の両者
が機能して、キャリアオフレベル(−60dBm)から
の立上げ、キャリア・オフ・レベルまでの立下げが可能
となる。なお、図13は、LPF7とHPF8の通過域
についての上述の制御方法をまとめて示したものであ
る。Specifically, the LPF 7 and the HPF 8 are configured as shown in FIGS. 12A and 12B, respectively.
The switch SW shown in FIG. 12 is switched by a burst control signal having the same timing as the timing of switching the switch SW2 shown in FIG.
That is, the band of the LPF 7 is changed from f o to f 1 (wide band) during the period of t o to t 1 and t 2 to t 3 shown in FIG.
The bandwidth of the F8 to through from f o. As a result, both the route including the LPF7 and the route including the HPF8 of the linearization loop become a wide band at the time of burst rise and fall, and both the RF variable ATT10 and the saturation type power amplifier 1 function to cause the carrier off level. It is possible to start up from (-60 dBm) and fall to the carrier off level. Note that FIG. 13 collectively shows the above-mentioned control method for the pass band of the LPF 7 and the HPF 8.
【0058】北アメリカで採用されているデジタルセル
ラ自動車電話システムの場合、立上り及び立下りに3シ
ンボル期間(1シンボル期間は約41μsec)を割り
当てているので、整定期間を考慮して立上り期間を例え
ば82μsecとする。このとき、2次回路14の尖鋭
度Qを、立上り時のオーバーシュートが少ない良好な立
上りを実現できる0.7とすると(図10参照)、図9
に示す2次回路14を構成する各回路素子の値を、例え
ばR1=R2=1kΩ、C1=0.038μF、C2=
0.019μF、R3=10kΩ、Rg=10kΩとす
れば良い。In the case of the digital cellular car telephone system adopted in North America, since three symbol periods (one symbol period is about 41 μsec) are assigned to the rising and falling edges, the rising period is set in consideration of the settling period, for example. 82 μsec. At this time, assuming that the sharpness Q of the secondary circuit 14 is 0.7 that can realize a good rising with little overshoot at the time of rising (see FIG. 10).
The values of the respective circuit elements constituting the secondary circuit 14 shown in are, for example, R1 = R2 = 1 kΩ, C1 = 0.038 μF, C2 =
It may be 0.019 μF, R3 = 10 kΩ, and Rg = 10 kΩ.
【0059】以上、切替回路14を設けることによっ
て、バースト制御の立上り及び立下りを滑らかにするこ
とを説明したが、北アメリカで採用されているデジタル
セルラ自動車電話システムの場合には、これに加えて、
次のようにすることで一段と立上り及び立下り波形を滑
らかにすることができる。すなわち、デジタルセルラ方
式の自動車電話システムでは、π/4シフトDQPSK
(differential quadrature phase shift keying)方式
で振幅位相変調された信号(QAM信号の1種)を線形
化増幅しているが、立上げ及び立下げ時間のそれぞれ3
シンボル期間ずつのデータを次のように工夫することに
より、さらに滑らかなバースト制御の過渡応答を得るこ
とができる。Although it has been described that the rise and fall of the burst control are smoothed by providing the switching circuit 14, in the case of the digital cellular car telephone system adopted in North America, in addition to this. hand,
By doing the following, the rising and falling waveforms can be made smoother. That is, in the digital cellular car telephone system, π / 4 shift DQPSK
A signal (a type of QAM signal) amplitude-phase modulated by the (differential quadrature phase shift keying) method is linearized and amplified, but the rise and fall times are each 3
By devising the data for each symbol period as follows, a smoother transient response of burst control can be obtained.
【0060】以下、このことについて説明する。This will be described below.
【0061】図14は、π/4シフトDQPSK変調波
の空間位相遷移図である。図14において、縦軸は直交
変調器(図6参照)に入力するI信号成分を示し、横軸
は直交変調器に入力するQ信号成分を示している。入力
音声信号は、デジタル信号に変換された後、所定ビット
毎のマッピング処理を通じてI信号成分及びQ信号成分
に変換される。I信号成分及びQ信号成分はそれぞれ、
±1,0,±21/2 をとるものであり、これらの組み合
わせのうち振幅が等しい(原点Oからの距離が等しい)
8個を遷移し得る位相ポイントb1〜b8としている。
なお、空間位相遷移図の径(半径)は振幅を表してい
る。また、π/4シフトDQPSK変調波の場合、ある
位相ポイントからは、±45度、±135度ずれた4個
の位相ポイントのいずれかにシフトすることに定まって
いる。例えば、位相ポイントb1からは、位相ポイント
b2,b4,b6又はb8にシフトし得る。FIG. 14 is a spatial phase transition diagram of a π / 4 shift DQPSK modulated wave. In FIG. 14, the vertical axis represents the I signal component input to the quadrature modulator (see FIG. 6), and the horizontal axis represents the Q signal component input to the quadrature modulator. The input audio signal is converted into a digital signal and then converted into an I signal component and a Q signal component through a mapping process for each predetermined bit. The I signal component and the Q signal component are respectively
It takes ± 1, 0, ± 2 1/2 , and the amplitude is the same among these combinations (the distance from the origin O is the same).
Eight phase points b1 to b8 that can transit are set.
The diameter (radius) of the spatial phase transition diagram represents the amplitude. Further, in the case of the π / 4 shift DQPSK modulated wave, it is determined that a certain phase point is shifted to any one of four phase points that are ± 45 degrees and ± 135 degrees. For example, the phase point b1 may be shifted to the phase points b2, b4, b6 or b8.
【0062】なお、位相ポイントは約41μsec毎に
遷移するものである。The phase point changes every 41 μsec.
【0063】ここで、このようなπ/4シフトDQPS
K変調波について位相遷移と振幅波形との関係を、立上
り及び立下り期間である3シンボル期間について考え
る。Here, such a π / 4 shift DQPS
The relationship between the phase transition and the amplitude waveform of the K modulated wave will be considered for the three-symbol period that is the rising and falling periods.
【0064】図15は位相遷移が45度ずつの場合を示
しており、図16は位相遷移が135度ずつの場合を示
している。FIG. 15 shows the case where the phase transition is every 45 degrees, and FIG. 16 shows the case where the phase transition is every 135 degrees.
【0065】位相遷移が45度ずつの場合には、図15
(A)に示すように原点Oからほぼ等距離で位相が遷移
していくため、通常期間であれば図15(B)に示すよ
うに振幅波形の変化は少なく、立上り期間に適用したと
しても図15(C)に示すようにその変動は少ない。When the phase transition is 45 degrees each,
As shown in (A), since the phase transitions at almost the same distance from the origin O, during the normal period, there is little change in the amplitude waveform as shown in FIG. 15 (B), and even if it is applied to the rising period. The variation is small as shown in FIG.
【0066】これに対して、位相遷移が135度ずつの
場合には、図16(A)に示すように原点Oの近くを通
って次の位相ポイントに遷移していくため、通常期間で
あれば図16(B)に示すように振幅波形の変動が大き
く、立上り期間に適用したとしても図16(C)に示す
ようにその変動は大きい。On the other hand, when the phase transition is 135 degrees at a time, the transition is made to the next phase point passing near the origin O as shown in FIG. For example, the fluctuation of the amplitude waveform is large as shown in FIG. 16B, and even if it is applied to the rising period, the fluctuation is large as shown in FIG. 16C.
【0067】このような位相遷移と振幅変化との関係
は、立下り期間についても同様に成り立つ。Such a relationship between the phase transition and the amplitude change holds in the fall period as well.
【0068】そこで、この実施例の場合、立上げ期間で
は+45度(又は−45度)ずつで位相遷移させ、立下
げ期間では−45度(又は+45度)ずつで位相遷移さ
せることにした。これにより非常に滑らかな過渡応答が
実現できる。Therefore, in the case of this embodiment, the phase is changed by +45 degrees (or -45 degrees) in the rising period and is changed by -45 degrees (or +45 degrees) in the falling period. This allows a very smooth transient response.
【0069】ところで、波形整形回路14として図9に
示すような2次回路を用いた場合、2次回路のステップ
応答の性質から、バーストの立下り時において規定時間
内に出力電力がキャリア・オフ・レベル(例えば−60
dBm)まで減衰しないという問題がある。By the way, when a secondary circuit as shown in FIG. 9 is used as the waveform shaping circuit 14, due to the nature of the step response of the secondary circuit, the output power is turned off within the specified time at the falling edge of the burst.・ Level (eg -60
There is a problem that it does not attenuate to dBm).
【0070】即ち、2次回路の時定数やQは、立上り、
立下り時における応答が最終値に出来るだけ滑らかに、
振動しないで移行するように選択するものの、多少の残
差電圧や振動は存在する。立上げ時は、最終出力電力値
にある程度の許容幅(±3dB)があるので問題となら
ない。しかし、立下げ時には、最終値に至るまでに微小
な残差電圧、振動などが存在し、これらがキャリアオフ
レベルにまで下がり切るのを妨げる。That is, the time constant and Q of the secondary circuit rise,
The response at the time of falling is as smooth as possible to the final value,
Although it is selected to move without vibration, there is some residual voltage and vibration. At the time of start-up, there is a certain allowable range (± 3 dB) in the final output power value, so there is no problem. However, at the time of the fall, minute residual voltage, vibration, etc. exist until reaching the final value, which prevents these from reaching the carrier off level.
【0071】例えば、北アメリカで採用されているディ
ジタルセルラ自動車電話システムにおいては、図4
(B)に示す立下り時の3シンボル(=120μse
c)で出力電力を−60dBm以下に立下げる必要があ
る。しかし、2次回路の立下がり応答では、3シンボル
を過ぎても数%の振幅が残っており、−60dBm以下
に立下げることは出来ない。For example, in the digital cellular car telephone system adopted in North America, FIG.
3 symbols at the time of falling shown in (B) (= 120 μse
It is necessary to lower the output power to −60 dBm or less in c). However, in the fall response of the secondary circuit, several% of the amplitude remains even after passing 3 symbols, and it is not possible to fall to −60 dBm or less.
【0072】このような場合は、立下げ開始時から一定
時間経過後に、強制的に制御端子15とゲイン可変端子
16への電圧を0Vにするキャリア・オフ回路を設ける
のがよい。In such a case, it is preferable to provide a carrier-off circuit for forcibly setting the voltage to the control terminal 15 and the gain variable terminal 16 to 0V after a lapse of a certain time from the start of the fall.
【0073】図17は本発明の他の実施例を示す回路図
であって、図1に示す線形化電力増幅装置の制御端子1
5とゲイン可変端子16にそれぞれキャリア・オフ回路
18,19を接続したものである。FIG. 17 is a circuit diagram showing another embodiment of the present invention, which is the control terminal 1 of the linearized power amplifier shown in FIG.
5 and the variable gain terminal 16 are connected to carrier-off circuits 18 and 19, respectively.
【0074】図18はキャリア・オフ回路18,19の
実施例を示す回路図であり、以下その動作を説明する。
図18において、制御信号(バーSW2)は図11に示
すSW2を切り替えるタイミングと逆の関係にあり、t
0 でHレベルからLレベルになり、t2 でLレベルから
Hレベルになる。まず、定常状態における動作を考え
る。送信バーストがオンの時、即ち制御信号(バーSW
2)がLレベルの時、トランジスタ(Tr)はオフとな
るのでTrのコレクタ電圧はHレベルになる。送信バー
ストがオフの時、即ち制御信号がHレベルの時、Trは
オンとなるのでTrのコレクタ電圧はLレベル即ち0V
(厳密に残留電圧がある)になる。Trのコレクタ電圧
が0Vになると、図17に示す制御端子15、ゲイン可
変端子16の電圧が0Vになりキャリア・オフが実行さ
れる。FIG. 18 is a circuit diagram showing an embodiment of the carrier-off circuits 18 and 19, and its operation will be described below.
In FIG. 18, the control signal (SW2) has an inverse relationship with the timing of switching SW2 shown in FIG.
At 0 , the H level is changed to the L level, and at t 2 , the L level is changed to the H level. First, consider the operation in the steady state. When the transmission burst is on, that is, the control signal (SW
When 2) is L level, the transistor (Tr) is turned off, and the collector voltage of Tr becomes H level. When the transmission burst is off, that is, when the control signal is at H level, Tr is turned on, so that the collector voltage of Tr is at L level, that is, 0V.
(There is strictly a residual voltage). When the collector voltage of Tr becomes 0V, the voltages of the control terminal 15 and the variable gain terminal 16 shown in FIG. 17 become 0V, and carrier off is executed.
【0075】次に過渡状態における動作を考える。図1
9(A)に示すように、バーストの立上り時(t1 )、
即ち制御信号(バーSW2)がHレベルからLレベルに
変化する時、Trのベース電圧は(R1+Diのon抵
抗)とCで決まる時定数τ1 で放電するので、図19
(B)に示すように0.6V(TrのVBE)から時定数
τ1 に従って減少してゆく。Trのベースの電圧がベー
ス・エミッタ間電圧VBEより下がると、Trは即刻オフ
になり、コレクタ電圧はHレベル(オープン)になる。
従って、出力電力は本来の線形化ループの作用により2
次回路14のステップアップ曲線に従って立ち上がって
ゆく。Next, consider the operation in the transient state. Figure 1
As shown in FIG. 9 (A), when the burst rises (t 1 ),
That is, when the control signal (SW2) changes from the H level to the L level, the base voltage of Tr discharges with a time constant τ 1 determined by (R1 + Di on resistance) and C.
As shown in (B), it decreases from 0.6 V (V BE of Tr) according to the time constant τ 1 . When the voltage at the base of Tr falls below the base-emitter voltage V BE , Tr is immediately turned off and the collector voltage becomes H level (open).
Therefore, the output power is 2 due to the action of the original linearization loop.
It rises according to the step-up curve of the next circuit 14.
【0076】一方、バーストの立下り時(t2 )、即ち
制御信号がLレベルからHレベルに変化する時、Trの
ベース電圧は図19(B)に示す(R1+R2)とCで
決まる時定数τ2 で、最終目標電圧値5Vに向けて変化
する。しかし、Trのベース電圧がTrのオンとなる電
圧(VBE=0.6V)に達すると、その瞬間にTrはオ
ンとなり、図19(C)に示すようにコレクタ電圧はL
レベルになる。なお、t2 からTrがオンになるまでの
時間t0 (遅延時間)は、ベース電圧の立上りが一次直
線(V=5t/CR)で近似できることからt0 =0.
6×CR/5で算出することができる。従って、(R1
+R2)とCの値を選定することにより、Trのコレク
タ電圧をバーストが立下がる時(t2 )から希望の遅延
時間t0 で0Vにすることができる。On the other hand, when the burst falls (t 2 ), that is, when the control signal changes from L level to H level, the base voltage of Tr is the time constant determined by (R1 + R2) and C shown in FIG. 19B. At τ 2 , it changes toward the final target voltage value of 5V. However, when the base voltage of Tr reaches the voltage at which Tr is turned on (V BE = 0.6V), Tr is turned on at that moment, and the collector voltage becomes L as shown in FIG. 19C.
Become a level. Note that the time t 0 (delay time) from t 2 to turning on Tr is t 0 = 0. 0 because the rise of the base voltage can be approximated by a linear line (V = 5t / CR).
It can be calculated by 6 × CR / 5. Therefore, (R1
By selecting + R2) and the value of C, the collector voltage of Tr can be set to 0 V at the desired delay time t 0 from the time when the burst falls (t 2 ).
【0077】例えば、上記の遅延時間t0 を100μs
ec程度に選ぶと、送信出力は図11のt2 より2次回
路14のステップダウン曲線で滑らかに立ち下がってゆ
き、t2 +100μsecでキャリア・オフ回路18,
19の上述の動作で急速に強制的にキャリアオフレベル
まで立下げられる。つまり、立下げ動作を2つのステッ
プに分けていると言って良い。主な立下げは2次回路1
4のステップダウン応答と線形化ループとによる作用で
あり、100μsec経過後はキャリア・オフ回路1
8,19によって、急速に強制的にキャリアオフレベル
まで立下げているわけである。For example, the delay time t 0 is 100 μs.
If it is selected to be about ec, the transmission output will fall smoothly from t 2 of FIG. 11 by the step-down curve of the secondary circuit 14, and at t 2 +100 μsec, the carrier-off circuit 18,
The above-mentioned operation of 19 causes the carrier to be rapidly and compulsorily lowered to the carrier-off level. That is, it can be said that the falling operation is divided into two steps. Main circuit is secondary circuit 1
4 is a function of the step-down response and the linearization loop, and after 100 μsec has passed, the carrier-off circuit 1
By 8 and 19, they are forcibly and rapidly lowered to the carrier-off level.
【0078】以上説明したように、キャリア・オフ回路
を併用することで、2次回路のステップダウン応答の残
差による問題を回避できる。As described above, by using the carrier-off circuit together, it is possible to avoid the problem due to the residual of the step-down response of the secondary circuit.
【0079】尚、図17において、RF可変ATT1
0,HPF8,LPF9を含む帰還ルート及びLPF7
を除いた場合、即ち帯域分割形を採用しない場合におい
ても、制御端子15に接続したカット・オフ回路により
上述と同様の効果が得られる。In FIG. 17, the RF variable ATT1 is used.
Return route including 0, HPF8, LPF9 and LPF7
Even when the above is excluded, that is, when the band division type is not adopted, the same effect as described above can be obtained by the cut-off circuit connected to the control terminal 15.
【0080】なお、上述の実施例は、北アメリカで採用
されているデジタルセルラ自動車電話システムに対する
ものを示したが、他のシステム(自動車電話システムに
限定されない)に適用される電力増幅装置や、電力増幅
装置を備えている送信装置(無線有線を問わない)に対
しても本発明を適用することができる。Although the above-mentioned embodiment has been described with respect to the digital cellular car telephone system adopted in North America, the power amplifier device applied to other systems (not limited to the car telephone system), The present invention can also be applied to a transmission device (regardless of wireless cable) provided with a power amplification device.
【0081】また、電力増幅されるQAM信号も、π/
4シフトDQPSK変調信号に限定されるものではな
い。他のQAM信号であっても、位相遷移による振幅変
動が最小になるように、立上り及び立下り期間のデータ
を定めることが重要である。The power-amplified QAM signal is also π /
It is not limited to the 4-shift DQPSK modulation signal. Even for other QAM signals, it is important to determine the data of the rising and falling periods so that the amplitude fluctuation due to the phase transition is minimized.
【0082】さらに、QAM信号の立上り及び立下り期
間のデータ選定は、電力増幅装置が切替回路を備えてい
ない場合にも有効である。Furthermore, the data selection for the rising and falling periods of the QAM signal is effective even when the power amplifier device does not have a switching circuit.
【0083】[0083]
【発明の効果】以上のように、第1の本発明によれば、
切替回路を設けて、送信期間の立上り及び立下り期間で
は波形整形された入力包絡線信号を比較器に与えるよう
にしたので、立上り時及び立下り時が滑らかなバースト
制御が可能となり、スペクトラムの拡がりを防止できて
他チャンネルへの妨害を未然に防止することができる。As described above, according to the first aspect of the present invention,
A switching circuit is provided so that the waveform-shaped input envelope signal is supplied to the comparator during the rising and falling periods of the transmission period, which enables smooth burst control at the rising and falling edges, and the spectrum It is possible to prevent the spread and prevent interference with other channels.
【0084】また、第2の本発明によれば、カット・オ
フ回路を設け、バースト立下り時に電力増幅器の制御端
子等を強制的に零電圧に保持したので、電力増幅装置を
キャリアオフレベルに迅速に立下げることができる。Further, according to the second aspect of the present invention, since the cut-off circuit is provided and the control terminal of the power amplifier and the like are forcibly held at zero voltage at the time of the burst fall, the power amplifier is brought to the carrier off level. Can be brought down quickly.
【0085】また、第3の本発明によれば、電力増幅装
置に与える入力信号の振幅変動が最小となるように立上
り時及び立下り時の入力信号の内容を定めたので、立上
り時及び立下り時が滑らかなバースト制御が可能とな
り、スペクトラムの拡がりを防止できて他チャンネルへ
の妨害を未然に防止することができる。Further, according to the third aspect of the present invention, since the contents of the input signal at the time of rising and the time of falling are determined so that the amplitude fluctuation of the input signal given to the power amplifier is minimized, Burst control can be performed smoothly during downlink, spectrum spread can be prevented, and interference with other channels can be prevented.
【図1】本発明の実施例の回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram of an embodiment of the present invention.
【図2】従来の線形化電力増幅装置の回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram of a conventional linearized power amplifier.
【図3】送信バーストの制御タイミング例を示す図であ
る。FIG. 3 is a diagram showing an example of control timing of a transmission burst.
【図4】バースト制御の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of burst control.
【図5】従来のバースト制御の円滑化の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of smoothing of conventional burst control.
【図6】従来のバースト制御の円滑化の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of smoothing of conventional burst control.
【図7】HPF,LPFの周波数特性を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing frequency characteristics of HPF and LPF.
【図8】HPF,LPFの回路図である。FIG. 8 is a circuit diagram of HPF and LPF.
【図9】波形整形回路の回路図である。FIG. 9 is a circuit diagram of a waveform shaping circuit.
【図10】波形整形回路のステップ応答の特性図であ
る。FIG. 10 is a characteristic diagram of a step response of the waveform shaping circuit.
【図11】切替回路の動作タイミングチャートである。FIG. 11 is an operation timing chart of the switching circuit.
【図12】LPF7,HPF8の回路図である。FIG. 12 is a circuit diagram of LPF7 and HPF8.
【図13】LPF7,HPF8の通過域制御の説明図で
ある。FIG. 13 is an explanatory diagram of pass band control of LPF7 and HPF8.
【図14】π/4シフトDQPSK変調方式の空間位相
遷移図である。FIG. 14 is a spatial phase transition diagram of the π / 4 shift DQPSK modulation method.
【図15】45度ずつの位相遷移の説明図である。FIG. 15 is an explanatory diagram of phase transitions every 45 degrees.
【図16】135度ずつの位相遷移の説明図である。FIG. 16 is an explanatory diagram of phase transitions every 135 degrees.
【図17】本発明の他の実施例の回路図である。FIG. 17 is a circuit diagram of another embodiment of the present invention.
【図18】キャリア・オフ回路の回路図である。FIG. 18 is a circuit diagram of a carrier-off circuit.
【図19】キャリア・オフ回路の各部波形を示す図であ
る。FIG. 19 is a diagram showing waveforms at various points in the carrier-off circuit.
1 飽和形電力増幅器 2 出力検波器 3,6 ゲイン可変器 4 比較器 7,9 LPF 8 HPF 10 RF可変ATT 11 切替回路 14 波形整形回路 25,26 カット・オフ回路 1 Saturation type power amplifier 2 Output detector 3,6 Gain variable device 4 Comparator 7,9 LPF 8 HPF 10 RF variable ATT 11 Switching circuit 14 Waveform shaping circuit 25,26 Cut-off circuit
Claims (6)
せる可変アッテネータと、制御端子を有し前記可変アッ
テネータの出力を電力増幅する飽和形電力増幅器と、前
記入力信号の包絡線信号を規準とした、前記電力増幅器
からの出力信号の包絡線信号の誤差信号のうち直流成分
を前記制御端子に入力し交流成分を前記ゲイン可変端子
に入力するフィードバックループとを備え、前記入力信
号を線形電力増幅する包絡線帰還を用いた送信装置用電
力増幅装置であって、 前記入力信号の包絡線信号を円滑化する波形整形回路を
備えた切替回路を設け、 この切替回路が、バースト送信の過渡期間では、前記波
形整形回路を介した前記入力信号の包絡線信号を前記フ
ィードバックループ内の比較器に入力するようにしたこ
とを特徴とする電力増幅装置。1. A variable attenuator having a variable gain terminal for attenuating an input signal, a saturation type power amplifier having a control terminal for power amplifying the output of the variable attenuator, and an envelope signal of the input signal as a standard. And a feedback loop for inputting a DC component of the error signal of the envelope signal of the output signal from the power amplifier to the control terminal and an AC component to the variable gain terminal, and linearly amplifying the input signal. A power amplifying device for a transmitter using envelope feedback, wherein a switching circuit having a waveform shaping circuit for smoothing the envelope signal of the input signal is provided, and the switching circuit is provided in a transient period of burst transmission. The power amplifier device is characterized in that the envelope signal of the input signal via the waveform shaping circuit is input to a comparator in the feedback loop. .
スフィルタを適用したことを特徴とする請求項1に記載
の電力増幅装置。2. The power amplification device according to claim 1, wherein a second-order low-pass filter is applied as the waveform shaping circuit.
経過後、前記制御端子及びゲイン可変端子における電圧
を強制的に一定期間零に設定するキャリア・オフ回路を
設けたことを特徴とする請求項1に記載の電力増幅装
置。3. A carrier-off circuit for forcibly setting the voltage at the control terminal and the variable gain terminal to zero for a certain period of time after a certain period of time has elapsed from the start of the fall of burst transmission. The power amplification device according to 1.
信号の直流成分と交流成分の両方を、前記制御端子及び
ゲイン可変端子に入力する手段を設けたことを特徴とす
る請求項1に記載の電力増幅装置。4. The device according to claim 1, further comprising means for inputting both the DC component and the AC component of the error signal to the control terminal and the gain variable terminal only during a burst transmission transient period. Power amplifier.
前記電力増幅装置への入力信号がQAM信号である送信
装置において、 バースト送信の過渡期間の送信データを、前記QAM信
号の振幅変動が最小となるデータにしたことを特徴とす
る送信装置。5. The power amplification device according to claim 1,
In a transmitter in which an input signal to the power amplifier is a QAM signal, transmission data in a transient period of burst transmission is data in which an amplitude fluctuation of the QAM signal is minimized.
K変調信号であって、バースト送信の立上り期間では位
相遷移を+45度(又は−45度)とし、立下り期間で
は位相遷移を−45度(又は+45度)とする送信デー
タとしたことを特徴とする請求項5に記載の送信装置。6. The previous QAM signal is a π / 4 shift DQPS.
It is a K-modulated signal and is characterized in that the transmission data is such that the phase transition is +45 degrees (or -45 degrees) in the rising period of burst transmission and the phase transition is -45 degrees (or +45 degrees) in the falling period. The transmitting device according to claim 5.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29310191A JPH05129860A (en) | 1991-11-08 | 1991-11-08 | Power amplifier and transmitter |
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