JPH0523612U - 電力増幅器の直線性補償回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ＡＢクラス又はＢクラスの電力増幅器の低入
力レベルにおける振幅歪みの直線性補償回路を提供し，
周波数効率の高い無線装置を実現することを目的として
いる。 【構成】 二つの抵抗器から成る分圧回路と，この分圧
回路の接地側抵抗器と接地間に接続され，互いにカソー
ドとアノードが接続された二つのダイオードの並列回路
で構成される電圧補償手段を帰還形の電力増幅器直線性
補償回路の前段に備えた構成。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は線形ディジタル変調方式の移動無線装置等における電力増幅器の直線 性補償回路の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

オフセットＱＰＳＫやπ／４シフトＱＰＳＫ等の線形ディジタル変調方式を用 いた移動無線装置においては，電力増幅器の線形性が要求される。電力増幅器の 非直線歪みによって電力スペクトラムの広がりが発生し，周波数効率が低下する 問題を生ずる。

【０００３】 しかし，線形電力増幅器は飽和形電力増幅器と比べて電源効率の点で劣り，特 に自動車のバッテリーを電源とする移動無線装置においては，電源効率の劣化は 重大な問題となる。したがって，電力増幅器としては電源効率で劣るＡクラスは 用いられず，飽和形のＡＢクラス又はＢクラスを用いてその非直線性を補償回路 で補償し，電源効率と直線性の両立を図る手段が一般に用いられている。

【０００４】 図３に従来の帰還形の直線性補償回路の一例を示す。１は被変調波信号入力端 子，２は被変調波信号出力端子，１１は電力増幅器，１２は電力増幅器１１の出 力信号を分配する分配回路。１３，１４は搬送波の包絡線検波回路，１５は包絡 線検波回路１３，１４の出力信号の包絡線波形を比較して誤差信号を出力する比 較回路，１６は振幅変調器（ＡＧＣ），１７は信号分配回路である。

【０００５】 被変調波入力端子１に加えられた被変調波は分配回路１７で分配され，一部は 振幅変調器１６に，一部は包絡線検波回路１３に加えられる。包絡線検波回路１ ３は被変調波の包絡線を検波して，基準信号として出力する。振幅変調器１６に 加えられた信号は後述のとおり線形補償に必要な制御を加えられた後，電力増幅 器１１で増幅される

【０００６】 一般に無線装置（特に陸上移動用無線装置）の電力増幅器は電源効率を良くす るため，ＡＢクラス又はＢクラスの増幅器が用いられるが，この場合入力信号に 対する出力信号の関係は線形でなく非直線性歪みを有している。

【０００７】 この電力増幅器１１で増幅された信号は分配回路１２で分配され，被変調波出 力端子２に出力されるとともに，一部は包絡線検波回路１４で包絡線検波された 後，上記検波回路１３で検波された基準信号と比較回路１５で比較される。比較 回路１５は包絡線検波回路１３と１４からの信号を比較し，この比較出力を誤差 信号として振幅変調器１６に出力する。振幅変調器１６はこの誤差信号が最小と なるように振幅変調を加えることにより振幅特性の直線補償を行うものである。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】

以上説明した従来の帰還形直線性補償回路では，ＡＢクラス又はＢクラスの電 力増幅器における高出力の飽和特性の非直線歪みについて十分な補償を行うが， 図２の破線８に示すように低入力レベルにおける非直線性歪みが補償しきれず， このため線形変調方式の無線装置においてはスペクトラムの広がりが生じ，周波 数効率が低下する欠点を有している。

【０００９】 本考案はこの欠点を除去するためになされたもので，ＡＢクラス又はＢクラス の電力増幅器の低入力レベル時における振幅歪みの直線性補償回路を提供し，ス ペクトルの広がりを抑え周波数効率の高い無線装置を実現することを目的として いる。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

本考案は上記の目的を達成するために，従来の帰還形直線性補償回路の前段に ，二つの抵抗器から成る分圧回路と，この分圧回路の接地側抵抗器と接地間に接 続され，互いにアノードとカソードとが接続された二つのダイオードの並列回路 とで構成される電圧補償手段を設けたものである。

【００１１】

【作用】

その結果，上記ダイオードは入力電圧が極めて低いときハイインピーダンスで あり，上記分圧回路出力の分圧比が高くなるため，低入力レベル時には入出力の 電圧比を高くする方向に動作し，後段の電力増幅器の低入力レベル時における非 直線歪みを軽減する様に作用する。

【００１２】

【実施例】

図１に本考案の実施例を示す。７は図３に示した帰還形直線性補償回路であり ，この入力側に抵抗器３，４から成る分圧回路と，上記抵抗器４と接地間に，互 いにアノードとカソードとが接続されたダイオード５，６の並列回路とを備えた 構成である。

【００１３】 以下，本考案の実施例の動作について説明する。 被変調波信号入力端子１に加えられた入力信号は，抵抗器３，４を介してダイオ ード５，６に印加される。入力信号レベルが低く上記ダイオード５，６に印加さ れる電圧がダイオードの順電圧Ｖ_Fに比べて低い場合，ダイオード５，６は共に ハイインピーダンスであり，抵抗器３に対して抵抗器４と上記ダイオードのイン ピーダンスを合わせた接地側抵抗の値は高くなるため，入出力電圧比が大きくな る様に動作する。

【００１４】 一方，入力信号レベルが高くダイオード５，６に印加される電圧が順電圧Ｖ_F に比べて高い場合，ダイオード５，６のインピーダンスは無視できる程度に小さ くなるため，入出力電圧比は低入力時と比べ低くなり，抵抗器３と４の比で定ま る一定の入出力電圧比となる。

【００１５】 以上説明した本考案の補償回路の振幅特性を図２の破線９に示す。 前記のとおり，ＡＢクラスやＢクラスの電力増幅器には図２の破線８に示すよ うに低入力レベル時に非直線歪みを有しているが，本考案の補償回路をプレディ ストータとして電力増幅器の前段に配設することにより，上記非直線歪みが軽減 され，図２の実線１０で示す如く全体回路として直線的な振幅特性を実現するこ とができる。

【００１６】

【考案の効果】

以上説明した如く，本考案によればＡＢクラス又はＢクラス電力増幅器で発生 する低出力レベルにおける非直線歪みの成分を除去することができる。 したがって，本考案を線形変調方式を用いた無線装置に適用した場合，サイド バンドスペクトラムの広がりを抑え周波数効率の高い無線装置が実現でき，その 効果は顕著である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す回路図。

【図２】電力増幅器の振幅特性と本考案による直線性補
償後の振幅特性を示すグラフ。

【図３】従来の帰還形直線性補償回路の全体構成を示す
ブロック図。

【符号の説明】

１ 被変調波信号入力端子 ２ 被変調波信号出力端子 ３，４ 抵抗 ５，６ ダイオード ７ 直線性補償回路 ８ ＡＢクラス増幅器特性 ９ 本考案回路特性 １０ 直線性補償後 １１ 増幅器 １２，１７ 分配回路 １３，１４ 包絡線検波回路 １５ 比較回路 １６ 振幅変調器

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 二つの抵抗器から成る分圧回路と，当該
   分圧回路の接地側抵抗器と接地間に接続され互いにカソ
   ードとアノードが接続された二つのダイオードの並列回
   路とで構成される電圧補償手段を， 電力増幅器の入力変調波信号と出力信号とを各々包絡線
   検波し，当該包絡線検波出力の誤差信号で前記入力変調
   波信号を振幅変調して振幅補償を行う電力増幅器の直線
   性補償回路の入力側に備えたことを特徴とする電力増幅
   器の直線性補償回路。
2. 【請求項２】 上記電力増幅器は，ＡＢクラスまたはＢ
   クラスの電力増幅器であることを特徴とする電力増幅器
   の直線性補償回路。
3. 【請求項３】 上記特許請求の範囲請求項１または請求
   項２記載の電力増幅器の直線性補償回路を備えたことを
   特徴とする無線装置。