JPH06209218A - 高周波電力増幅器ひずみ減少回路 - Google Patents
高周波電力増幅器ひずみ減少回路Info
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- JPH06209218A JPH06209218A JP3015317A JP1531791A JPH06209218A JP H06209218 A JPH06209218 A JP H06209218A JP 3015317 A JP3015317 A JP 3015317A JP 1531791 A JP1531791 A JP 1531791A JP H06209218 A JPH06209218 A JP H06209218A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 ＳＳＢ専用でない高周波電力増幅器をＳＳＢ
に使用した場合に発生する歪みを減少させる。 【構成】 高周波ＳＳＢ無線送信機は、入出力波形の包
絡線を検出する包絡線検出器５、６からの誤差信号に基
づいて高周波信号源の包絡線を変更するための包絡線振
幅変調器３を有し、さらに、誤差信号のその瞬間の位相
に基づいて入力波形の位相を変更するための位相変調器
４を有する。誤差信号から取り出した信号は、差動増幅
器７を効果的に作動させるために、検出器５、６で検出
される包絡線の大きさを同じぐらいに保ちつづけて、補
助帰還ループ内の振幅変調器１０を制御する。包絡線検
出器５、６で検出される包絡線間の急激に変動する差
は、１つの包絡線を形成し、このあと、振幅変調器３に
より補正される。
に使用した場合に発生する歪みを減少させる。 【構成】 高周波ＳＳＢ無線送信機は、入出力波形の包
絡線を検出する包絡線検出器５、６からの誤差信号に基
づいて高周波信号源の包絡線を変更するための包絡線振
幅変調器３を有し、さらに、誤差信号のその瞬間の位相
に基づいて入力波形の位相を変更するための位相変調器
４を有する。誤差信号から取り出した信号は、差動増幅
器７を効果的に作動させるために、検出器５、６で検出
される包絡線の大きさを同じぐらいに保ちつづけて、補
助帰還ループ内の振幅変調器１０を制御する。包絡線検
出器５、６で検出される包絡線間の急激に変動する差
は、１つの包絡線を形成し、このあと、振幅変調器３に
より補正される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は高周波電力増幅器により
生じるひずみを減少させる回路に関するものであり、さ
らに詳しくは、ＳＳＢ（片側帯）送信機専用でない高周
波電力増幅器により生じるひずみを減少させる回路に関
するものである。
生じるひずみを減少させる回路に関するものであり、さ
らに詳しくは、ＳＳＢ（片側帯）送信機専用でない高周
波電力増幅器により生じるひずみを減少させる回路に関
するものである。
【０００２】
【従来技術】高周波信号を送信機等内で増幅する時、増
幅器の非線形性は、高周波信号源（駆動波形）と比較し
た場合、出力において包絡線の波形や位相のひずみの原
因となる。これが、増幅された高周波信号に相互変調ひ
ずみをもたらす。高周波増幅器により生じるひずみを補
正する方法としては、すでに出願済みのＧＢ−Ａ−１２
４６２０９がある。これは、電力増幅器の出力の駆動波
形入力に対する包絡線の振幅のひずみと高周波位相のひ
ずみとを、それぞれ独立に補正するものである。
幅器の非線形性は、高周波信号源（駆動波形）と比較し
た場合、出力において包絡線の波形や位相のひずみの原
因となる。これが、増幅された高周波信号に相互変調ひ
ずみをもたらす。高周波増幅器により生じるひずみを補
正する方法としては、すでに出願済みのＧＢ−Ａ−１２
４６２０９がある。これは、電力増幅器の出力の駆動波
形入力に対する包絡線の振幅のひずみと高周波位相のひ
ずみとを、それぞれ独立に補正するものである。
【０００３】包絡線の振幅のひずみを補正する方法とし
ては、ＧＢ−Ａ−１２４６２０９とＧＢ−Ａ−１４７４
９５２がある。これは、包絡線検出装置を有する帰還ル
ープを用い、電力増幅器の出力からの信号と高周波信号
源からの信号との包絡線間の振幅の差に依存する誤差信
号生成する方法である。この誤差信号が電力増幅器の入
力の包絡線の振幅を調整する。この調整は電力増幅器の
利得を効果的に変更するものであり、包絡線のひずみを
減少させるような方法で調整する。このひずみ成分は２
つの包絡線の振幅の差を評価して得るものなので、２つ
の振幅を同じぐらいに保ちつづけて、２つの包絡線間の
急激に変動する差に相当する信号をすぐに取り出せるよ
うに、そしてその結果、ひずみを補正できるようにしな
ければならない。
ては、ＧＢ−Ａ−１２４６２０９とＧＢ−Ａ−１４７４
９５２がある。これは、包絡線検出装置を有する帰還ル
ープを用い、電力増幅器の出力からの信号と高周波信号
源からの信号との包絡線間の振幅の差に依存する誤差信
号生成する方法である。この誤差信号が電力増幅器の入
力の包絡線の振幅を調整する。この調整は電力増幅器の
利得を効果的に変更するものであり、包絡線のひずみを
減少させるような方法で調整する。このひずみ成分は２
つの包絡線の振幅の差を評価して得るものなので、２つ
の振幅を同じぐらいに保ちつづけて、２つの包絡線間の
急激に変動する差に相当する信号をすぐに取り出せるよ
うに、そしてその結果、ひずみを補正できるようにしな
ければならない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】電力増幅器の出力の包
絡線の振幅を検出するには、プローブ(probe) を必要と
するが、このプローブは、異なる高周波数で異なる振幅
応答をしてしまう。同様に、補正装置から送信機出力の
プローブまでのケーブルによる損失も、周波数に応じて
変化することが考えられる。従って、異なる高周波数で
使用するには、各周波数ごとに調整をして、包絡線の振
幅を同じものと比較できるようにする必要がある。
絡線の振幅を検出するには、プローブ(probe) を必要と
するが、このプローブは、異なる高周波数で異なる振幅
応答をしてしまう。同様に、補正装置から送信機出力の
プローブまでのケーブルによる損失も、周波数に応じて
変化することが考えられる。従って、異なる高周波数で
使用するには、各周波数ごとに調整をして、包絡線の振
幅を同じものと比較できるようにする必要がある。
【０００５】
【発明を解決する手段】本発明は、高周波信号源からの
信号の包絡線の振幅に対応している電力増幅器の出力か
らの信号の包絡線の振幅と、電力増幅器の入力の包絡線
の振幅を変調するために使用されている誤差信号から取
り出した信号の包絡線の振幅と、誤差信号から取り出し
た信号を包絡線検出器の入力の包絡線の振幅を変調する
ために使用して包絡線検出装置の入力を同じように保つ
よう働く補助帰還ループとに依存する誤差信号を生成す
る包絡線検出装置を含んで、電力増幅器の使用と高周波
信号源との包絡線の振幅誤差を減少させる主帰還ループ
を有し、高周波信号源用の高周波電力増幅器により生じ
る包絡線の振幅のひずみを減少させる回路である。
信号の包絡線の振幅に対応している電力増幅器の出力か
らの信号の包絡線の振幅と、電力増幅器の入力の包絡線
の振幅を変調するために使用されている誤差信号から取
り出した信号の包絡線の振幅と、誤差信号から取り出し
た信号を包絡線検出器の入力の包絡線の振幅を変調する
ために使用して包絡線検出装置の入力を同じように保つ
よう働く補助帰還ループとに依存する誤差信号を生成す
る包絡線検出装置を含んで、電力増幅器の使用と高周波
信号源との包絡線の振幅誤差を減少させる主帰還ループ
を有し、高周波信号源用の高周波電力増幅器により生じ
る包絡線の振幅のひずみを減少させる回路である。
【０００６】補助帰還ループは、ケーブルとプローブの
損失の周波数による変動を補正して、ひずみ減少回路が
広範囲の高周波数域で無調整で使用できるようにし、ま
た、環境条件の変化に伴なう損失をも補正する。補助帰
還ループは包絡線検出装置の入力を同じに保つので、包
絡線間の振幅の急激に変動する差を主帰還ループにより
補正することができる。入力の包絡線の差は、補助ルー
プのループ・ゲイン反比例した大変小さな量なので、包
絡線検出装置によるひずみはどれも相殺される。
損失の周波数による変動を補正して、ひずみ減少回路が
広範囲の高周波数域で無調整で使用できるようにし、ま
た、環境条件の変化に伴なう損失をも補正する。補助帰
還ループは包絡線検出装置の入力を同じに保つので、包
絡線間の振幅の急激に変動する差を主帰還ループにより
補正することができる。入力の包絡線の差は、補助ルー
プのループ・ゲイン反比例した大変小さな量なので、包
絡線検出装置によるひずみはどれも相殺される。
【０００７】誤差信号が入力する舵取り用（steering)
回路網を設けてもよい。この回路は、一定の振幅以内の
交流成分を送信機入力の包絡線振幅調整用の主帰還ルー
プに進ませるためと、直流成分を包絡線検出器の入力の
包絡線振幅調整用の補助帰還ループに進ませるためとの
舵取り用回路網である。舵取り用回路網に、１組のダイ
オードを向かい合わせて配列してもよい。典型的な誤差
信号の交流成分は、順方向電流が流れはじめる順方向電
圧 (turn-on voltage)未満に抑えることができる。
回路網を設けてもよい。この回路は、一定の振幅以内の
交流成分を送信機入力の包絡線振幅調整用の主帰還ルー
プに進ませるためと、直流成分を包絡線検出器の入力の
包絡線振幅調整用の補助帰還ループに進ませるためとの
舵取り用回路網である。舵取り用回路網に、１組のダイ
オードを向かい合わせて配列してもよい。典型的な誤差
信号の交流成分は、順方向電流が流れはじめる順方向電
圧 (turn-on voltage)未満に抑えることができる。
【０００８】本発明は３００ＫＨｚから３００ＭＨｚま
での、中周波、高周波、ＶＨＦで十分使用でき、特に３
００ＫＨｚから３０ＭＨｚまでの、中周波、高周波に適
する。 実施例 本発明により構成された高周波のＳＳＢ無線送信機を、
実施例として説明する。無線送信機は高周波信号源を、
例えば図２や図３のテスト信号のような、ＳＳＢ駆動波
形の形で生成する。これは、１組の等振幅の低周波を搬
送波で振幅変調し、その後、一方の側帯と搬送波（破線
で示す）を信号からろ波して作ったものである。電力増
幅は、電力増幅器１で行ない、アンテナ２に供給する。
での、中周波、高周波、ＶＨＦで十分使用でき、特に３
００ＫＨｚから３０ＭＨｚまでの、中周波、高周波に適
する。 実施例 本発明により構成された高周波のＳＳＢ無線送信機を、
実施例として説明する。無線送信機は高周波信号源を、
例えば図２や図３のテスト信号のような、ＳＳＢ駆動波
形の形で生成する。これは、１組の等振幅の低周波を搬
送波で振幅変調し、その後、一方の側帯と搬送波（破線
で示す）を信号からろ波して作ったものである。電力増
幅は、電力増幅器１で行ない、アンテナ２に供給する。
【０００９】送信機は比較的高出力であり、電力増幅器
は線形増幅器を直列接続しているが、非線形性を示した
り駆動波形を歪ませたりしがちである。これは、搬送波
で変調した等振幅の１ＫＨｚと２ＫＨｚの２つの純粋な
低周波の可聴音のテスト信号の場合に、相互変調の結果
として種々の線が電力増幅器の周波数スペクトラムに付
加して、送信機の出力が２つの低周波の可聴音に対応す
るものからずれてきていることからも、明らかである。
隣接する高周波の周波数に混信をきたさないためにも、
すでに補正された (recovered)低周波信号のひずみを減
少させるためにも、この付加的な線は決められた程度以
下に抑制すべきである。本発明の目的は、誤差信号の包
絡線の振幅を振幅変調器３に、誤差信号の位相を位相変
調器４にそれぞれ別々に適用させることにより、ひずみ
を減少または削減させることである。
は線形増幅器を直列接続しているが、非線形性を示した
り駆動波形を歪ませたりしがちである。これは、搬送波
で変調した等振幅の１ＫＨｚと２ＫＨｚの２つの純粋な
低周波の可聴音のテスト信号の場合に、相互変調の結果
として種々の線が電力増幅器の周波数スペクトラムに付
加して、送信機の出力が２つの低周波の可聴音に対応す
るものからずれてきていることからも、明らかである。
隣接する高周波の周波数に混信をきたさないためにも、
すでに補正された (recovered)低周波信号のひずみを減
少させるためにも、この付加的な線は決められた程度以
下に抑制すべきである。本発明の目的は、誤差信号の包
絡線の振幅を振幅変調器３に、誤差信号の位相を位相変
調器４にそれぞれ別々に適用させることにより、ひずみ
を減少または削減させることである。
【００１０】位相変調器４の制御用回路として適してい
る回路は、英国特許庁に出願中の出願番号９００２７８
9.７であり、公開されている。この回路の他の部品は、
英国特許庁に出願中の出願番号９００２７８6.３と９０
０２７８7.１である。包絡線振幅のひずみ減少用回路
は、振幅変調器３に帰還する主帰還ループ８ｂを有す
る。主帰還ループ８ｂは、駆動波形復調用の包絡線検出
器５と、電力増幅器の出力から取り出した信号復調用の
包絡線検出器６と、この包絡線間の差を増幅して誤差信
号を生成する作動増幅器７とで構成する包絡線検出装置
を有する。誤差信号から取り出した信号は、動的な包絡
線振幅誤差を減少させるような方法で、振幅変調器３を
制御する。
る回路は、英国特許庁に出願中の出願番号９００２７８
9.７であり、公開されている。この回路の他の部品は、
英国特許庁に出願中の出願番号９００２７８6.３と９０
０２７８7.１である。包絡線振幅のひずみ減少用回路
は、振幅変調器３に帰還する主帰還ループ８ｂを有す
る。主帰還ループ８ｂは、駆動波形復調用の包絡線検出
器５と、電力増幅器の出力から取り出した信号復調用の
包絡線検出器６と、この包絡線間の差を増幅して誤差信
号を生成する作動増幅器７とで構成する包絡線検出装置
を有する。誤差信号から取り出した信号は、動的な包絡
線振幅誤差を減少させるような方法で、振幅変調器３を
制御する。
【００１１】検出器５に図２（Ａ）の駆動波形を入力し
たときの出力を、図２（Ｂ）に示す。検出器６に電力増
幅器の出力から取り出した信号を入力したときの出力も
同じ形をしているが、図２（Ｂ）の包絡線に比べてひず
みがかっている。ひずみには、２種類ある。まず信号は
電力増幅器の出力から、ピック・アップ (pick-up)であ
る取りだし口により取り出される。増幅器８ａを通った
後、全体の信号レベルは入力前と異なってくる。また増
幅器８ａの応答も周波数に応じて変動するので、全体の
信号レベルは周波数ごとに異なる。第２のひずみは、各
々の包絡線が交差しているあたりの包絡線振幅の動的変
動であり、電力増幅器１の非線形性に起因する。
たときの出力を、図２（Ｂ）に示す。検出器６に電力増
幅器の出力から取り出した信号を入力したときの出力も
同じ形をしているが、図２（Ｂ）の包絡線に比べてひず
みがかっている。ひずみには、２種類ある。まず信号は
電力増幅器の出力から、ピック・アップ (pick-up)であ
る取りだし口により取り出される。増幅器８ａを通った
後、全体の信号レベルは入力前と異なってくる。また増
幅器８ａの応答も周波数に応じて変動するので、全体の
信号レベルは周波数ごとに異なる。第２のひずみは、各
々の包絡線が交差しているあたりの包絡線振幅の動的変
動であり、電力増幅器１の非線形性に起因する。
【００１２】第１のひずみは、第２のひずみを補正しよ
うとするときにも問題となるのは明らかである。そこ
で、包絡線間の差を取り、包絡線１周期にわたる信号の
振幅特性を得られるように、検出器６の出力を検出器５
の出力と同じレベルにする必要がある。本発明によれ
ば、誤差信号から取りだした信号は、後述の分離回路９
を通って振幅変調器１０にかかる。これは、包絡線検出
装置５、６、７用の、補助的で局所的な振幅に関する閉
ループ１０ａとなる。閉ループ１０ａも利得を自動的に
制御する装置とみなすことができる。もし、検出器６の
出力の振幅が検出器５より小さければ、両方の出力が同
じになるまで、振幅変調器１０の利得を上げる。振幅変
調器１０は、包絡線検出器５と差同増幅器７の間に置く
こともできる。補助ループは、ケーブル及びプローブ
(probe)の損失の、周波数と周囲の条件すなわち温度と
による変動を補正する。増幅器の利得をゆるやかに変更
させた場合は、ケーブル等の変動と区別がつかないの
で、補正ができない。また、補助ループの帯域幅は主帰
還ループの帯域幅よりもかなり広く、そのため高い高周
波数でも大きいループ・ゲインを得られる。さらに、補
正の結果のうち、主帰還ループの高周波信号に加えられ
る方ではなく、補助ループの高周波信号に加えられる方
は、電力増幅器を通過させるべきではないし、調整回路
や物理的なケーブルの長さ等によって遅延及び帯域幅の
制限を受けるべきではない。以上の理由により、補助ル
ープは、検出器５、６の出力をいつも同じに保つ。この
ことは、包絡線検出器６に達する以前に行なわれる。
うとするときにも問題となるのは明らかである。そこ
で、包絡線間の差を取り、包絡線１周期にわたる信号の
振幅特性を得られるように、検出器６の出力を検出器５
の出力と同じレベルにする必要がある。本発明によれ
ば、誤差信号から取りだした信号は、後述の分離回路９
を通って振幅変調器１０にかかる。これは、包絡線検出
装置５、６、７用の、補助的で局所的な振幅に関する閉
ループ１０ａとなる。閉ループ１０ａも利得を自動的に
制御する装置とみなすことができる。もし、検出器６の
出力の振幅が検出器５より小さければ、両方の出力が同
じになるまで、振幅変調器１０の利得を上げる。振幅変
調器１０は、包絡線検出器５と差同増幅器７の間に置く
こともできる。補助ループは、ケーブル及びプローブ
(probe)の損失の、周波数と周囲の条件すなわち温度と
による変動を補正する。増幅器の利得をゆるやかに変更
させた場合は、ケーブル等の変動と区別がつかないの
で、補正ができない。また、補助ループの帯域幅は主帰
還ループの帯域幅よりもかなり広く、そのため高い高周
波数でも大きいループ・ゲインを得られる。さらに、補
正の結果のうち、主帰還ループの高周波信号に加えられ
る方ではなく、補助ループの高周波信号に加えられる方
は、電力増幅器を通過させるべきではないし、調整回路
や物理的なケーブルの長さ等によって遅延及び帯域幅の
制限を受けるべきではない。以上の理由により、補助ル
ープは、検出器５、６の出力をいつも同じに保つ。この
ことは、包絡線検出器６に達する以前に行なわれる。
【００１３】この配列の利点は、２つの検出器がいつも
ほとんど正確に同じ入力包絡線を送信機のひずみとは無
関係に検出することであり、また、２つの検出器自身に
よるいかなるひずみも等しくかつ逆向きなので打ち消さ
れることである。包絡線検出器は、一種の同期式復調器
として構成され、ダイオードは大きな一定の振幅の外部
からの搬送波により開閉する。
ほとんど正確に同じ入力包絡線を送信機のひずみとは無
関係に検出することであり、また、２つの検出器自身に
よるいかなるひずみも等しくかつ逆向きなので打ち消さ
れることである。包絡線検出器は、一種の同期式復調器
として構成され、ダイオードは大きな一定の振幅の外部
からの搬送波により開閉する。
【００１４】配列の構成図を図１（Ｂ）に示す。“搬送
波”は、ＳＳＢの入力信号を制限付 (limiting) 増幅器
で取り出したものであることは、明らかである。これ
は、ダイオードに入力する搬送波の位相が、ＳＳＢ信号
中の搬送波の位相にどの瞬間も完全に一致することを意
味する。制限付増幅器は、位相のずれを最小に抑えるべ
く慎重に設計しなければならない。このことは非常に重
要である。どんな位相差も出力の振幅を変えてしまい、
ひずみをもたらすからである。制限付増幅器の伝播遅延
は、遅延線により相殺され、同じ振幅の出力が全周波数
域にわたって得られる。
波”は、ＳＳＢの入力信号を制限付 (limiting) 増幅器
で取り出したものであることは、明らかである。これ
は、ダイオードに入力する搬送波の位相が、ＳＳＢ信号
中の搬送波の位相にどの瞬間も完全に一致することを意
味する。制限付増幅器は、位相のずれを最小に抑えるべ
く慎重に設計しなければならない。このことは非常に重
要である。どんな位相差も出力の振幅を変えてしまい、
ひずみをもたらすからである。制限付増幅器の伝播遅延
は、遅延線により相殺され、同じ振幅の出力が全周波数
域にわたって得られる。
【００１５】搬送波が中断すると、制限付増幅器への入
力は当然無くなり、その結果出力は不明確になる。制限
値が大きくなればなるほど、不明確である期間は短かく
なる。実際、正確に６０ｄＢの利得の場合、出力波形の
ひずみとみせかけの信号を取り出したものとの間の値を
取ることがわかっている。回路の出力は、その瞬間の入
力高周波の包絡線の振幅値であり、その高周波信号のそ
の瞬間の位相に完全に依存している。ダイオードの次に
フィルタを繋いで、残りの高周波成分を除去する。この
フィルタの帯域幅はできるだけ広くして、搬送波の瞬間
的な停止時等に現われる包絡線波形の鋭い突出部に含ま
れる高周波を保護するようにする。
力は当然無くなり、その結果出力は不明確になる。制限
値が大きくなればなるほど、不明確である期間は短かく
なる。実際、正確に６０ｄＢの利得の場合、出力波形の
ひずみとみせかけの信号を取り出したものとの間の値を
取ることがわかっている。回路の出力は、その瞬間の入
力高周波の包絡線の振幅値であり、その高周波信号のそ
の瞬間の位相に完全に依存している。ダイオードの次に
フィルタを繋いで、残りの高周波成分を除去する。この
フィルタの帯域幅はできるだけ広くして、搬送波の瞬間
的な停止時等に現われる包絡線波形の鋭い突出部に含ま
れる高周波を保護するようにする。
【００１６】差動増幅器の入力は補助帰還ループ１０ａ
によりほぼ同じになっているが、誤差信号は十分大き
く、振幅変調器３、１０とを作動させられる。これは、
誤差信号が、入力の差と、作動増幅器７の大きな増幅率
との積であるためである。誤差信号を単純に変調器間で
分割できないことは明らかであるが、分割しなければ、
振幅変調器３の振幅補正はできない。このために、舵取
り用 (steering)回路網を設ける。
によりほぼ同じになっているが、誤差信号は十分大き
く、振幅変調器３、１０とを作動させられる。これは、
誤差信号が、入力の差と、作動増幅器７の大きな増幅率
との積であるためである。誤差信号を単純に変調器間で
分割できないことは明らかであるが、分割しなければ、
振幅変調器３の振幅補正はできない。このために、舵取
り用 (steering)回路網を設ける。
【００１７】図４で、誤差信号は、直流を通さないコン
デンサＣ1 と電位差計ＲＶ1 とで構成するループ・ゲイ
ンの制御器と、スイッチ１２と、調節 (clamping) 回路
１１とを通って振幅変調器３に加えられる。コンデンサ
Ｃ1 は、誤差信号の直流成分を振幅変調器３に伝えない
ようにする。電位差計ＲＶ1 を手動調整して、振幅変調
器３にかかる誤差信号の量を変えることができる。この
ようにして、ひずみの減少量を調整する。
デンサＣ1 と電位差計ＲＶ1 とで構成するループ・ゲイ
ンの制御器と、スイッチ１２と、調節 (clamping) 回路
１１とを通って振幅変調器３に加えられる。コンデンサ
Ｃ1 は、誤差信号の直流成分を振幅変調器３に伝えない
ようにする。電位差計ＲＶ1 を手動調整して、振幅変調
器３にかかる誤差信号の量を変えることができる。この
ようにして、ひずみの減少量を調整する。
【００１８】ダイオードＤ1 とＤ2 とは逆向きの並列接
続（これに代えて、ツェナー・ダイオードを互いに向い
あわせて直列接続してもよい。）で、これに抵抗Ｒ１が
並列接続している。ダイオードＤ1 とＤ2 は順方向電圧
0.７Ｖぐらいから電流が流れ始めるので、この電圧以内
で変動する。誤差信号の交流成分はループ・ゲイン制御
器へと流れ、振幅変調器３にかかる。Ｒ1 とＲ2 の抵抗
値は、実際の交流成分が抵抗Ｒ１を通ってダイオードに
流れることのないような値を選ぶ。誤差信号の直流成分
は、ダイオードにもバッファ１３にも阻止されず、振幅
変調器１０の制御信号になる。
続（これに代えて、ツェナー・ダイオードを互いに向い
あわせて直列接続してもよい。）で、これに抵抗Ｒ１が
並列接続している。ダイオードＤ1 とＤ2 は順方向電圧
0.７Ｖぐらいから電流が流れ始めるので、この電圧以内
で変動する。誤差信号の交流成分はループ・ゲイン制御
器へと流れ、振幅変調器３にかかる。Ｒ1 とＲ2 の抵抗
値は、実際の交流成分が抵抗Ｒ１を通ってダイオードに
流れることのないような値を選ぶ。誤差信号の直流成分
は、ダイオードにもバッファ１３にも阻止されず、振幅
変調器１０の制御信号になる。
【００１９】従って、通常運転においては、誤差信号の
交流成分はピーク・ツー・ピーク電圧で１Ｖ程度なの
で、振幅変調器１０には流れず、振幅変調器３にかか
る。誤差信号の直流成分は、振幅変調器３を通ることは
できず、振幅変調器１０にかかる。従って、検出器５、
６で検出された包絡線の振幅の差は振幅変調器１０によ
り補正される。しかし、包絡線の形状ひずみは、振幅変
調器１０では補正されず、振幅変調器３により補正され
る。送信機の場合、駆動波形に適用する補正をスイッチ
で切れるようにしておくと、一般に便利であり、スイッ
チ１２をそのために設ける。振幅変調器１０を通る振幅
に関する局所的閉ループの利点は、スイッチ１２を切っ
たあとでも、差動増幅器が制限範囲内で作動しつづける
ことであり、この場合でも、検出器５、６の出力差に対
する補正は振幅変調器１０により完了する。この場合、
検出器６は最初未補正の送信機出力を検出し、その結果
誤差信号の交流成分はダイオードのバイアス電圧より大
きくなり、振幅変調器１０のみで包絡線の形状（交流成
分）と大きさ（直流成分）の両方を補正することにな
る。これは、スイッチ１２を切っている間も、差動増幅
器７は制限を受けないことを意味し、スイッチ１２を再
び入れたとき、補正作業を支障なく再開でき、ループ・
ゲイン制御も徐々に増加することを保証するものであ
る。
交流成分はピーク・ツー・ピーク電圧で１Ｖ程度なの
で、振幅変調器１０には流れず、振幅変調器３にかか
る。誤差信号の直流成分は、振幅変調器３を通ることは
できず、振幅変調器１０にかかる。従って、検出器５、
６で検出された包絡線の振幅の差は振幅変調器１０によ
り補正される。しかし、包絡線の形状ひずみは、振幅変
調器１０では補正されず、振幅変調器３により補正され
る。送信機の場合、駆動波形に適用する補正をスイッチ
で切れるようにしておくと、一般に便利であり、スイッ
チ１２をそのために設ける。振幅変調器１０を通る振幅
に関する局所的閉ループの利点は、スイッチ１２を切っ
たあとでも、差動増幅器が制限範囲内で作動しつづける
ことであり、この場合でも、検出器５、６の出力差に対
する補正は振幅変調器１０により完了する。この場合、
検出器６は最初未補正の送信機出力を検出し、その結果
誤差信号の交流成分はダイオードのバイアス電圧より大
きくなり、振幅変調器１０のみで包絡線の形状（交流成
分）と大きさ（直流成分）の両方を補正することにな
る。これは、スイッチ１２を切っている間も、差動増幅
器７は制限を受けないことを意味し、スイッチ１２を再
び入れたとき、補正作業を支障なく再開でき、ループ・
ゲイン制御も徐々に増加することを保証するものであ
る。
【００２０】従って、スイッチ１２を入れた時、電位差
計ＲＶ1 を調整して、ループ・ゲイン制御を徐々に増加
させ、振幅変調器３にかかる誤差信号の量を徐々にさせ
る。その結果、振幅の補正が徐々に行なわれ、それに応
じて誤差信号が減少する。最終的には誤差信号の交流成
分がダイオードＤ1 とＤ2 のバイアス電圧より小さくな
り、すべての振幅ひずみの補正は振幅変調器３と１０と
により行われることになる。このときには、振幅変調器
１０は誤差信号の交流成分のみを受け取り、包絡線検出
器の出力を同じレベルにするよう働く。
計ＲＶ1 を調整して、ループ・ゲイン制御を徐々に増加
させ、振幅変調器３にかかる誤差信号の量を徐々にさせ
る。その結果、振幅の補正が徐々に行なわれ、それに応
じて誤差信号が減少する。最終的には誤差信号の交流成
分がダイオードＤ1 とＤ2 のバイアス電圧より小さくな
り、すべての振幅ひずみの補正は振幅変調器３と１０と
により行われることになる。このときには、振幅変調器
１０は誤差信号の交流成分のみを受け取り、包絡線検出
器の出力を同じレベルにするよう働く。
【００２１】調節回路の目的は、誤差信号の交流成分中
の直流値を取り出すことである。これを行なう理由は、
送信機は包絡線の最大振幅時に最大幅率で増幅するから
であり、それ故、この包絡線の振幅を十分に制御された
ピークツーピークの最大値以内の値をとるように制限す
る必要がある。もし、直流値を交流補正信号の上にのせ
たままにしていたなら、増幅器はその最大出力より大き
い値に包絡線を増幅してしまい、ひずみが起きる。更に
出力の最大値もまるで補正したかのように変わってしま
いがちであり、これは不都合である。従って、調節回路
は、駆動波形の最大値に対応する出力の最大値を０Ｖに
とどめるよう調節する。０Ｖのかわりに他の電圧値を一
意に定めてもよい。以上をＡ1 からＡ4 の作動演算増幅
器を使用して行なう。
の直流値を取り出すことである。これを行なう理由は、
送信機は包絡線の最大振幅時に最大幅率で増幅するから
であり、それ故、この包絡線の振幅を十分に制御された
ピークツーピークの最大値以内の値をとるように制限す
る必要がある。もし、直流値を交流補正信号の上にのせ
たままにしていたなら、増幅器はその最大出力より大き
い値に包絡線を増幅してしまい、ひずみが起きる。更に
出力の最大値もまるで補正したかのように変わってしま
いがちであり、これは不都合である。従って、調節回路
は、駆動波形の最大値に対応する出力の最大値を０Ｖに
とどめるよう調節する。０Ｖのかわりに他の電圧値を一
意に定めてもよい。以上をＡ1 からＡ4 の作動演算増幅
器を使用して行なう。
【００２２】Ａ1 は、Ｃ点の電圧をＢ点の電圧に追従さ
せ、電圧フォロアのごとく働く演算増幅器である。演算
増幅器Ａ２の非反転入力はアースされているので、演算
増幅器Ａ2 はＢ点の電圧を０Ｖ未満に保つ。もし、Ｂ点
の電圧が正に偏移しようとすると、正の偏移がＣを通っ
て差動増幅器Ａ2 の反転入力に現れるので、それに等し
い負の電圧がＢ点に差動増幅器Ａ2 ２の出力として生じ
て、その結果、Ｂ点の電圧は０Ｖ以上にはならない。従
って、Ａ点に入力された検出済み波形は、コンデンサＣ
2 によりその直流成分を取りさられ、Ｂ点では０Ｖ以上
にならないように調節される。
せ、電圧フォロアのごとく働く演算増幅器である。演算
増幅器Ａ２の非反転入力はアースされているので、演算
増幅器Ａ2 はＢ点の電圧を０Ｖ未満に保つ。もし、Ｂ点
の電圧が正に偏移しようとすると、正の偏移がＣを通っ
て差動増幅器Ａ2 の反転入力に現れるので、それに等し
い負の電圧がＢ点に差動増幅器Ａ2 ２の出力として生じ
て、その結果、Ｂ点の電圧は０Ｖ以上にはならない。従
って、Ａ点に入力された検出済み波形は、コンデンサＣ
2 によりその直流成分を取りさられ、Ｂ点では０Ｖ以上
にならないように調節される。
【００２３】演算増幅器Ａ3 とＡ4 は、ダイオード
Ｄ3 、Ｄ4 と反対向きに接続されているダイオード
Ｄ5 、Ｄ6 を有する。もし、演算増幅器Ａ4 の非反転入
力も同じようにアースされているなら、Ｅ点とＦ点の電
圧が０Ｖ未満に下がることはないだろう。Ａ3 はＡ1 と
同様バッファである。しかし、本実施例では、非反転入
力はアースされていず、Ｃ点での出力の影響を受ける。
Ｄ点への入力は、誤差信号中の交流成分である。従っ
て、誤差信号は検出された包絡線信号未満に下がること
はない。検出された包絡線の最大値に相当する点が０Ｖ
なので、誤差信号は０Ｖ未満に下がることはない。ま
た、誤差信号はその最大値が０Ｖである。従って、誤差
信号は０Ｖに調節される。本実施例では０Ｖと定めた
が、０Ｖ以上の、０Ｖ未満の、どの値を一意に定めても
よい。
Ｄ3 、Ｄ4 と反対向きに接続されているダイオード
Ｄ5 、Ｄ6 を有する。もし、演算増幅器Ａ4 の非反転入
力も同じようにアースされているなら、Ｅ点とＦ点の電
圧が０Ｖ未満に下がることはないだろう。Ａ3 はＡ1 と
同様バッファである。しかし、本実施例では、非反転入
力はアースされていず、Ｃ点での出力の影響を受ける。
Ｄ点への入力は、誤差信号中の交流成分である。従っ
て、誤差信号は検出された包絡線信号未満に下がること
はない。検出された包絡線の最大値に相当する点が０Ｖ
なので、誤差信号は０Ｖ未満に下がることはない。ま
た、誤差信号はその最大値が０Ｖである。従って、誤差
信号は０Ｖに調節される。本実施例では０Ｖと定めた
が、０Ｖ以上の、０Ｖ未満の、どの値を一意に定めても
よい。
【００２４】送信機は3.９ＭＨｚから２８ＭＨｚのあい
だで運用でき、その出力は５００ＫＷである。しかしな
がら、本発明はどんな高周波用、中周波用送信機にも適
用できる。補正回路は送信機に組み込んでも、既存の送
信機に接続してもよいことは明らかである。また、本発
明の回路を、たとえば振幅変調、周波数変調、ＴＶ、レ
ーダの搬送波減少用等の、どんな送信機の部品として用
いてもよい。さらに、本発明の回路を、送信機の一部の
高周波用電力増幅器用としてだけでなく、他の機能を有
する高周波用電力増幅器用として使用してもよい。本発
明は、Ａ級、Ｂ級、ＡＢ級等のどんな線形電力増幅器の
ひずみの減少用、削除用にも応用可能である。
だで運用でき、その出力は５００ＫＷである。しかしな
がら、本発明はどんな高周波用、中周波用送信機にも適
用できる。補正回路は送信機に組み込んでも、既存の送
信機に接続してもよいことは明らかである。また、本発
明の回路を、たとえば振幅変調、周波数変調、ＴＶ、レ
ーダの搬送波減少用等の、どんな送信機の部品として用
いてもよい。さらに、本発明の回路を、送信機の一部の
高周波用電力増幅器用としてだけでなく、他の機能を有
する高周波用電力増幅器用として使用してもよい。本発
明は、Ａ級、Ｂ級、ＡＢ級等のどんな線形電力増幅器の
ひずみの減少用、削除用にも応用可能である。
【図１】（Ａ）は、高周波無線送信機の一部分の構成図
である。（Ｂ）は、図１の包絡線検出器の構成例であ
る。
である。（Ｂ）は、図１の包絡線検出器の構成例であ
る。
【図２】（Ａ）は、２トーン・テスト信号のＳＳＢ波形
である。（Ｂ）は、同じ信号の検出された包絡線であ
る。
である。（Ｂ）は、同じ信号の検出された包絡線であ
る。
【図３】同じ信号の周波数スペクトラムである。
【図４】図１の分割回路の一例である。
【図５】図１の調節回路の一例である。
１ 電力増幅器 ３ 振幅変調器 ５ 包絡線検出器 ９ 分割回路 １１ 調節回路
Claims (11)
- 【請求項１】 高周波信号源からの信号の包絡線の振幅
に対応している電力増幅器の出力からの信号の包絡線の
振幅と、電力増幅器の入力の包絡線の振幅を変調するた
めに使用されている誤差信号から取り出した信号の包絡
線の振幅と、誤差信号から取り出した信号を包絡線検出
器の入力の包絡線の振幅を変調するために使用して包絡
線検出装置の入力を同じように保つよう働く補助帰還ル
ープとに依存する誤差信号を生成する包絡線検出装置を
含んで、電力増幅器の出力と高周波信号源との包絡線の
振幅誤差を減少させる主帰還ループを有し、高周波信号
源用の高周波電力増幅器により生じる包絡線の振幅のひ
ずみを減少させることを特徴とする回路。 - 【請求項２】 誤差信号が入力し、一定の振幅以内の交
流成分を電力増幅器の包絡線振幅調整用の主帰還ループ
に進ませるためと、直流成分を包絡線検出器の入力の包
絡線調整用の補助帰還ループに進ませるためとの舵取り
用回路網を有することを特徴とする請求項１記載の回
路。 - 【請求項３】 前記一定の振幅より大きい交流成分を補
助帰還ループに進ませるための舵取り回路網を有するこ
とを特徴とする請求項２記載の回路。 - 【請求項４】 互いに向き合って置かれたダイオード１
組を含む舵取り回路網を有することを特徴とする請求項
２または３記載の回路。 - 【請求項５】 主帰還ループに沿って供給するために使
用する誤差信号から取り出す信号の量を変更するための
手段を有することを特徴とする請求項１から４のいずれ
か１つに記載の回路。 - 【請求項６】 電力増幅器の入力の包絡線の振幅を調整
するために使用される信号を調節するための調節回路を
有することを特徴とする請求項１から５のいずれか１つ
に記載の回路。 - 【請求項７】 高周波信号源が最大値に達する時に、信
号を固定電圧に調節するために配列した調節回路を有す
ることを特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記
載の回路。 - 【請求項８】 高周波信号源から取り出した一定振幅の
搬送波周波数の信号により開閉されるダイオードを有す
る検出器１組を有する包絡線検出装置を有することを特
徴とする請求項１から７のいずれか１つに記載の回路。 - 【請求項９】 送信機で使用するのに適した電力増幅器
を有することを特徴とする請求項１から８のいずれか１
つに記載の回路。 - 【請求項１０】 ＳＳＢ送信機で使用するのに適した電
力増幅器を有することを特徴とする請求項１から９のい
ずれか１つに記載の回路。 - 【請求項１１】 請求項１から１０のいずれか１つに記
載の包絡線の振幅ひずみを減少させる回路を含んでいる
ことを特徴とする高周波送信機。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB90027889 | 1990-02-08 | ||
| GB909002788A GB9002788D0 (en) | 1990-02-08 | 1990-02-08 | Circuit for reducing distortion produced by an r.f.power amplifier |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06209218A true JPH06209218A (ja) | 1994-07-26 |
Family
ID=10670606
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3015317A Pending JPH06209218A (ja) | 1990-02-08 | 1991-02-06 | 高周波電力増幅器ひずみ減少回路 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5124665A (ja) |
| EP (1) | EP0441580B1 (ja) |
| JP (1) | JPH06209218A (ja) |
| AT (1) | ATE143197T1 (ja) |
| DE (1) | DE69122139T2 (ja) |
| GB (2) | GB9002788D0 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001358784A (ja) * | 2000-04-07 | 2001-12-26 | Harris Corp | 搬送信号の位相歪のアダプティブ補償回路および補償方法 |
| JP2011517215A (ja) * | 2008-04-02 | 2011-05-26 | ハリス コーポレイション | 無線パワー・アンプのフィードフォワード線形化 |
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| JP2723702B2 (ja) * | 1991-07-31 | 1998-03-09 | 日本電気株式会社 | 線形補償回路 |
| JPH06196939A (ja) * | 1992-12-25 | 1994-07-15 | Sony Corp | 高周波パワーアンプの歪み補償回路 |
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| JP2002009556A (ja) * | 2000-06-16 | 2002-01-11 | Sony Corp | 歪補償装置及び歪補償方法 |
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| WO2012139126A1 (en) | 2011-04-08 | 2012-10-11 | Parkervision, Inc. | Systems and methods of rf power transmission, modulation, and amplification |
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| KR20160058855A (ko) | 2013-09-17 | 2016-05-25 | 파커비전, 인크. | 정보를 포함하는 시간의 함수를 렌더링하기 위한 방법, 장치 및 시스템 |
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