JPH06507529A - 時間遅延補償を有する線形増幅器 - 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】 時間遅延補償を有する線形増幅器 技術分野 本発明は、一般に増幅器の分野に関し、特に線形増幅器に関するものである。

発明の背景 無線送信機の電力増幅器のような、無線周波数（ＲＦ）用の線形増幅器は、振幅 および位相変調の両信号成分を保持しながら、変調された搬送波信号の電力を増 幅する。これに対し、飽和型ＲＦ増幅器は、一般に周波数変調（ＦＭ）の無線送 信機に使用され、信号の位相変調を保持するが、振幅変調（ＡＭ）成分を除去す るか、著しく歪ませる可能性がある。ＦＭ信号は、一般的に一定の振幅であるの で、線形増幅を要求されない。しかしながら、デジタル・データを送受信するよ うな、より高度な通信システムでは、送信される信号の振幅変調と位相変調（Ｐ Ｍ）が共に要求される。その結果、それらの信号を送信するためには、線形増幅 器が必要となる。

負帰還は線形増幅器を実質的に提供するために一般に使用される。

そのような線形無線周波数増幅器は、一般に増幅されたＲＦ出力信号を導出する 増幅器を進行（フォワード）経路中に有する帰還ループ回路から構成される。一 般にＲＦ出力信号は復調され、ペースバンドでの帰還信号を導出する。帰還信号 は、フォワード信号経路の加算器に与えられ、閉回路を形成する。

実際には、ＲＦ回路は、一般的にベースバンド回路から離れて配置される。ＲＦ 回路とベースバンド回路を隔離することによって、帰還信号中に付加的な位相シ フトとして現われる時間遅延を生みだし、閉回路の全位相マージン（余裕）を減 少させる。位相マージンの減少は、特定の送信周波数で発振を起こさせる。

位相シフトを補償する手法は、帰還閉回路中の位相誤差を測定することである。

位相シフトの測定する既知の方法は、最初に設定手順が要求される。しかしなが ら、この方法の不利な点は位相シフトを測定するためには帰還閉回路をこわさな くてはいけない、すなわち開放にしなくてはならないということである。それに 付は加えて、位相誤差訂正回路は、最適の結果を導出するようにあらかじめ設定 されなけらばならない。したがって、線形増幅回路中の経路時間遅延による位相 シフトを補償する単純化した手順を提供する必要がある。

発明の概略 簡潔にいうと、本発明によれば、入力信号を増幅する線形増幅器は、フォワード 信号経路と帰還経路を含む閉回路によって構成される。

フォワード信号経路は、出力信号生成のために加算器と増幅器を含む。出力信号 は、帰還信号を生成するために帰還信号経路上に送り返される。加算器は、帰還 信号を入力信号と比較し、誤差信号を生成する。位相検出器は、帰還信号と誤差 信号と継続的に結合され、誤差信号と帰還信号との間の位相差を決定して位相誤 差信号を導出する。位相変化器は、位相誤差信号に応答して、フォワード信号経 路の信号の位相を変える。

図面の簡単な説明 第１図は、本発明による線形増幅器のブロック図である。

第２図は、本発明による線形増幅器を使用する無線機のブロック図である。

好適な実施例の詳細な説明 第１図を参照して、本発明による線形増幅器１００は、フォワード信号経路（点 線で示されたブロック１９０）および帰還信号経路（点線で示されたブロック１ ９５）を有する閉回路で構成され、実質的に安定し、歪みのない増幅されたＲＦ 出力を提供する。本発明の好適な実施例において、線形増幅器１００は、無線送 信機用の合成ベースバンド信号を増幅するために利用される。

線形増幅器１００は、直角成分、すなわち、工およびＱ成分を有する合成ベース バンド信号から構成される人力信号１０１を受信する。

入力信号１０１は、加算器１１０に与えられ、それはまた帰還信号１１１を受信 し、誤差信号１０３を導出する。誤差信号は、ベースバンド増幅器１２０によっ て増幅され、増幅されたベースバンド信号１０５を導出する。アップ・ミキサ（ ＵＰ　ＭＩＸＥＲ）　１３０は発振源からの搬送信号１１７と位相変化器１５０ を通過した搬送信号１１７を増幅されたベースバンド信号１３０とアップ・ミッ クスし、フォワード信号１０７を導出する。フォワード信号１０７は無線周波数 増幅器１４０によって増幅され、ＲＦ出力信号１０９を導出する。

この装置において、合成ベースバンド信号１０１、誤差信号１０３、増４１１れ たベースバンド信号１０５、およびフォワード信号１０７は、線形増幅器１００ のフォワード信号経路上の信号を含む。

ＲＦ出力信号１０９は帰還がかけられ、ダウン・ミキサ（ＤｏｗｎＭｉｘｅｒ） 　ｌ　６０に与えられる。ダウン・ミキサ１６０は、無線周波数信号１０９と搬 送波信号１１７を受信し、ベースバンドで帰還信号１１１を導出する。帰還信号 １１１は、加算器１１０に与えられ、線形増幅器１００の回路を閉回路とする。

それによって、帰還信号１１１とＲＦ信号出力信号１０９もまた帰還信号経路上 の信号を含む。

本発明によって、位相検出器１８０は、継続して誤差信号と帰還信号１１１に結 合され、位相誤差信号１１１を導出する。位相検出器１８０は、誤差信号１０３ と帰還信号１１１との間の位相差を決定し、位相誤差信号１１３を生成する。位 相誤差信号は、位相誤差信号１１３を全時間にわたって積分する積分器１７０に 与えられ、積分された誤差信号１１５を位相変化器１５０に提供する。本発明の 好適な実施例では、積分器１７０は周知のマイクロプロセッサによって構成され る。位相変化器１７０は、積分された誤差信号１１５に応答し、次に搬送信号１ １７の位相を変え、フォワード信号１０７に対して位相シフト量を導出し、閉回 路の位相誤差を補償する。フォワード信号経路にある合成された入力信号１０９ のような他の信号は、位相検出器１８０に入力されると、位相誤差信号１１３を 導出することが理解できるであろう。位相変化器は、また、帰還経路に沿う信号 の位相を変化させるために使うことができる、したがって、フォワード信号経路 中の信号と帰還経路中の信号との間の位相差は、線形増幅器の閉回路内で位相誤 差を補償するために使用される。誤差信号と帰還信号は常時位相検出器１８０に 結合され、線形増幅器の閉回路をこわし、従来技術における初期設定がされる。

第２図を参照して、主に本発明による線形増幅器を利用した典型的な双方向通信 の無線機２００のブロック図を示す。無線機２００は、受信機部分２１０および 送信機部分２２０を含み、受信モードと送信モードの動作が可能となる。受信機 部分２１０および送信機部分２２０は無線機２００の通信信号の通信手段、例え ば送信および受信、によって構成される。

受信モードでは、携帯無線機２００は通信信号をアンテナ２０１を介して受信す る。送信／受信（Ｔ／Ｒ）スイッチ２０２は、受信通信信号をフィルタ２０３に 結合し、受信通信信号へ要求された感度を提供する。フィルタ２０３の出力は、 周知の受信機ＩＦ部分２０４に与えられ、ベースバンド信号を再生する。受信機 ＩＦ部分の出力は周知のオーディオ部分２０５、または、デジタル・シンク２１ ３に与えられ、可聴メツセージを増幅しスピーカ２０６に出力する。

送信モードでは、可聴メツセージはマイクロフォン２０７または、デジタル源２ １１を介して入力され、これらの出力は周知の合成ベースバンド変調器２０８に 与えられ、変調信号を線形電力増幅器２１２に提供する。線形電力増幅器２１２ は、本発明の原理を利用し、合成ベースバンド信号変調器２０８の出力を増幅す る。線形電力増幅器２１２の出力は、送信するためＴ／Ｒスイッチ２０２を通っ て、アンテナ２０１に与えられる。

Ｆ／（７，２

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．フォワード信号経路と帰還信号経路とを有する線形増幅回路であって： 入力信号と帰還信号とを比較して誤差信号を導出する加算器；前記誤差信号によ って生成されるフォワード信号を増幅し、出力信号を導出する増幅器であって、 前記出力信号は前記帰還信号経路上に帰還され前記帰還信号を導出する、前記増 幅器；前記誤差信号および前記帰還信号に常時結合され、位相誤差信号を導出す る位相検出器；および 前記位相誤差信号に応答してフォワード信号経路上の信号の位相を変化させる位 相変化器； によって構成されることを特徴とする線形増幅回路。
2. ２．前記誤差信号をアップ・ミックスし、前記フォワード信号を導出するアップ ・ミキサ；および 前記出力信号をダウン・ミックスし、前記帰還信号を導出するダウン・ミキサ； によってさらに構成されることを特徴とする請求項１記載の線形増幅回路。
3. ３．前記誤差信号および前記出力信号は、搬送波信号によってそれぞれミックス ・アップおよびミックス・ダウンされることを特徴とする請求項２記載の線形増 幅回路。
4. ４．前記位相変化器は前記搬送波信号の位相を変化させることを特徴とする請求 項３記載の線形増幅回路。
5. ５．積分器は、積分された誤差信号を前記位相変化器に与える積分器をさらに含 むことを特徴とする請求項１記載の線形増幅回路。
6. ６．通信信号を送信する無線機において、線形増幅回路であって：前記入力信号 と前記帰還信号とを比較して、誤差信号を導出する加算器； 前記誤差信号によって生成されるフォワード信号を増幅し、出力信号を導出する 増幅器であって、前記出力信号は帰還され前記帰還信号を導出する、前記増幅器 ； 前記誤差信号および前記帰還信号に常時結合され、位相誤差信号を導出する位相 検出器；および 前記誤差信号に応答してフォワード信号の位相を変化させる位相変化器； によって構成されることを特徴とする線形増幅回路。
7. ７．前記誤差信号をアップ・ミックスし、前記フォワード信号を導出するアップ ・ミキサ；および 前記出力信号をダウン・ミックスし、前記帰還信号を導出するダウン・ミキサ； によってさらに構成されることを特徴とする請求項６記載の線形増幅回路。
8. ８．前記誤差信号および前記出力信号は、搬送波信号によってそれぞれミックス ・アップおよびミックス・ダウンされることを特徴とする請求項７記載の線形増 幅回路。
9. ９．前記位相変化器は前記搬送波信号の位相を変化させることを特徴とする請求 項８記載の線形増幅回路。
10. １０．前記位相誤差信号を積分し、積分された位相誤差信号をを前記位相変化器 に与える積分器をさらに含むことを特徴とする請求項６記載の線形増幅回路。