JPH07101820B2 - 低歪高周波増幅装置 - Google Patents
低歪高周波増幅装置Info
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- JPH07101820B2 JPH07101820B2 JP1341052A JP34105289A JPH07101820B2 JP H07101820 B2 JPH07101820 B2 JP H07101820B2 JP 1341052 A JP1341052 A JP 1341052A JP 34105289 A JP34105289 A JP 34105289A JP H07101820 B2 JPH07101820 B2 JP H07101820B2
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- amplifier
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- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
- H03F1/32—Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion
- H03F1/3241—Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion using predistortion circuits
- H03F1/3247—Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion using predistortion circuits using feedback acting on predistortion circuits
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Amplifiers (AREA)
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、高周波増幅器の入出力特性の非線形性によ
り生じる歪を補償する歪補償回路を備えた低歪高周波増
幅装置に関するものである。
り生じる歪を補償する歪補償回路を備えた低歪高周波増
幅装置に関するものである。
［従来の技術］ 第６図は、例えば、特開昭52−5240号公報に示された、
従来の低歪高周波増幅回路を示したものであり、図にお
いて、（１）は入力端子、（２）は出力端子、（10）は
歪補償回路、（40）は歪を補償すべき固体高出力増幅器
である。また、歪補償回路（10）において、（12）は入
力信号を３分配する分配器、（20）は歪発生用増幅器、
（21）および（22）は線形増幅器、（25a）〜（25d）は
可変減衰器、（30）は上記歪発生用増幅器（20）と上記
線形増幅器（21）の出力を逆相で合成し歪を抽出する歪
抽出用合成器、（31）は上記歪抽出用合成器（30）で抽
出した歪成分と上記線形増幅器（22）の出力とを逆相で
合成する合成器である 次に、動作について説明する。入力端子（１）に入力し
た入力信号は、分配器（12）で３分配される。分配器
（12）の第１の分配出力は、歪発生用増幅器（20）に導
入される。歪発生用増幅器（20）によって、歪成分を含
んで増幅された信号は、可変減衰器（25a）を通して、
歪抽出用合成器（30）に導入される。
従来の低歪高周波増幅回路を示したものであり、図にお
いて、（１）は入力端子、（２）は出力端子、（10）は
歪補償回路、（40）は歪を補償すべき固体高出力増幅器
である。また、歪補償回路（10）において、（12）は入
力信号を３分配する分配器、（20）は歪発生用増幅器、
（21）および（22）は線形増幅器、（25a）〜（25d）は
可変減衰器、（30）は上記歪発生用増幅器（20）と上記
線形増幅器（21）の出力を逆相で合成し歪を抽出する歪
抽出用合成器、（31）は上記歪抽出用合成器（30）で抽
出した歪成分と上記線形増幅器（22）の出力とを逆相で
合成する合成器である 次に、動作について説明する。入力端子（１）に入力し
た入力信号は、分配器（12）で３分配される。分配器
（12）の第１の分配出力は、歪発生用増幅器（20）に導
入される。歪発生用増幅器（20）によって、歪成分を含
んで増幅された信号は、可変減衰器（25a）を通して、
歪抽出用合成器（30）に導入される。
分配器（12）の第２の分配出力は、可変減衰器（25b）
を通して線形増幅器（21）に導入され、歪成分を含まず
に増幅されて、歪抽出用合成器（30）に導入される。歪
抽出用合成器（30）では、歪発生用増幅器（20）の歪成
分を含んだ出力と、線形増幅器（21）の歪成分を含まな
い出力とを逆相で合成することにより、歪発生用増幅器
（20）の出力の歪成分のみを抽出し、その出力は、可変
減衰器（25c）を通して、合成器（31）に導入される。
歪を抽出する際、合成する２つの信号成分の振幅が等し
くなるように、可変減衰器（25a）の減衰量は設定され
る。
を通して線形増幅器（21）に導入され、歪成分を含まず
に増幅されて、歪抽出用合成器（30）に導入される。歪
抽出用合成器（30）では、歪発生用増幅器（20）の歪成
分を含んだ出力と、線形増幅器（21）の歪成分を含まな
い出力とを逆相で合成することにより、歪発生用増幅器
（20）の出力の歪成分のみを抽出し、その出力は、可変
減衰器（25c）を通して、合成器（31）に導入される。
歪を抽出する際、合成する２つの信号成分の振幅が等し
くなるように、可変減衰器（25a）の減衰量は設定され
る。
分配器（12）の第３の分配出力は、可変減衰器（25d）
を通して線形増幅器（22）に導入され、歪成分を含まず
に増幅されて、合成器（31）に導入される。
を通して線形増幅器（22）に導入され、歪成分を含まず
に増幅されて、合成器（31）に導入される。
合成器（31）では、歪抽出用合成器（30）の可変減衰器
（25c）を通した出力と、線形増幅器（22）の出力とが
逆相で合成される。
（25c）を通した出力と、線形増幅器（22）の出力とが
逆相で合成される。
この歪補償回路（10）の出力は、歪を補償すべき固体高
出力増幅器（40）に入力し、固体高出力増幅器（40）で
発生する歪成分を相殺して増幅され、出力端子（２）に
出力される。
出力増幅器（40）に入力し、固体高出力増幅器（40）で
発生する歪成分を相殺して増幅され、出力端子（２）に
出力される。
したがって、歪を補償するには、歪補償回路（10）中の
歪発生用増幅器（20）で発生する歪の量と、固体高出力
増幅器（40）で発生する歪の量は、固体高出力増幅器
（40）の出力電力によらず、常に等しい必要がある。
歪発生用増幅器（20）で発生する歪の量と、固体高出力
増幅器（40）で発生する歪の量は、固体高出力増幅器
（40）の出力電力によらず、常に等しい必要がある。
第７図は、固体高出力増幅器（40）の出力中に含まれる
３次混変調歪の出力電力依存性の測定例である。図中、
実線は固体高出力増幅器（40）単体時の特性であり、破
線は歪補償回路（10）を付けた時の特性である。図より
明らかなように、特定の出力電力の付近で歪を補償する
ことは可能であるが、広いダイナミックレンジにわた
り、歪を補償することは困難である。これは、歪補償回
路（10）中の歪発生用増幅器（20）で発生する歪の量
と、固体高出力増幅器（40）で発生する歪の量を、広い
ダイナミックレンジにわたり、等しくすることができな
いためである。
３次混変調歪の出力電力依存性の測定例である。図中、
実線は固体高出力増幅器（40）単体時の特性であり、破
線は歪補償回路（10）を付けた時の特性である。図より
明らかなように、特定の出力電力の付近で歪を補償する
ことは可能であるが、広いダイナミックレンジにわた
り、歪を補償することは困難である。これは、歪補償回
路（10）中の歪発生用増幅器（20）で発生する歪の量
と、固体高出力増幅器（40）で発生する歪の量を、広い
ダイナミックレンジにわたり、等しくすることができな
いためである。
［発明が解決しようとする課題］ 従来の低歪高周波増幅回路は、以上のように構成されて
いるので、広いダイナミックレンジにわたり、歪補償回
路により、固体高出力増幅器で生じる歪を補償すること
が困難であるという問題点があった。
いるので、広いダイナミックレンジにわたり、歪補償回
路により、固体高出力増幅器で生じる歪を補償すること
が困難であるという問題点があった。
この発明は、上記のような問題点を解決するためになさ
れたもので、広いダイナミックレンジにわたり、固体高
出力増幅器で生じる歪を補償できる歪補償回路を備えた
低歪高周波増幅装置を得ることを目的とする。
れたもので、広いダイナミックレンジにわたり、固体高
出力増幅器で生じる歪を補償できる歪補償回路を備えた
低歪高周波増幅装置を得ることを目的とする。
［課題を解決するための手段］ この発明に係る低歪高周波増幅装置は、高周波増幅器の
入出力特性の非線形性により生じる歪を補償する前置歪
補償回路を備えた低歪高周波増幅装置において、上記高
周波増幅器の少なくとも入力あるいは出力の一方、ある
いは前置歪補償回路の入力に配置された分配回路に接続
された電力計を用いて測定された平均電力、または、上
記平均電力に相当する信号により、上記前置歪補償回路
内の信号成分あるいは歪成分の調整回路をあらかじめ設
定された状態になるよう離散的あるいは連続的に制御す
るものである。
入出力特性の非線形性により生じる歪を補償する前置歪
補償回路を備えた低歪高周波増幅装置において、上記高
周波増幅器の少なくとも入力あるいは出力の一方、ある
いは前置歪補償回路の入力に配置された分配回路に接続
された電力計を用いて測定された平均電力、または、上
記平均電力に相当する信号により、上記前置歪補償回路
内の信号成分あるいは歪成分の調整回路をあらかじめ設
定された状態になるよう離散的あるいは連続的に制御す
るものである。
［作用］ この発明における低歪高周波増幅装置は、歪を補償すべ
き増幅器の出力が変化しても、歪を補償すべき増幅器の
入力あるいは出力の平均電力、または、上記平均電力に
相当する信号により、歪補償回路の設定が最適となるよ
うに制御するため、広いダイナミックレンジにわたり増
幅器で生じる歪を補償する。
き増幅器の出力が変化しても、歪を補償すべき増幅器の
入力あるいは出力の平均電力、または、上記平均電力に
相当する信号により、歪補償回路の設定が最適となるよ
うに制御するため、広いダイナミックレンジにわたり増
幅器で生じる歪を補償する。
［実施例］ 以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第１図は、この発明の低歪高周波増幅装置の一実施例の
構成説明図であり、図において、（１）は入力端子、
（２）は出力端子、（10）は歪補償回路、（40）は歪を
補償すべき固体高出力増幅器、（50）は方向性結合器、
（51）は電力計、（52）は歪補償回路（10）を制御する
制御回路である。
構成説明図であり、図において、（１）は入力端子、
（２）は出力端子、（10）は歪補償回路、（40）は歪を
補償すべき固体高出力増幅器、（50）は方向性結合器、
（51）は電力計、（52）は歪補償回路（10）を制御する
制御回路である。
次に、動作について説明する。
入力端子（１）に入力した入力信号は、歪補償回路（1
0）で歪を加えられた後に、歪を補償すべき固体高出力
増幅器（40）に入力され、固体高出力増幅器（40）で生
じる歪を相殺して増幅され、出力端子（２）に出力され
る。固体高出力増幅器（40）の出力の一部は方向性結合
器（50）で取り出され、電力計（51）で検波され、制御
回路（52）で歪補償回路（10）を、包絡線検波出力に対
応して歪補償回路（10）の設定を最適とするよう制御す
る。
0）で歪を加えられた後に、歪を補償すべき固体高出力
増幅器（40）に入力され、固体高出力増幅器（40）で生
じる歪を相殺して増幅され、出力端子（２）に出力され
る。固体高出力増幅器（40）の出力の一部は方向性結合
器（50）で取り出され、電力計（51）で検波され、制御
回路（52）で歪補償回路（10）を、包絡線検波出力に対
応して歪補償回路（10）の設定を最適とするよう制御す
る。
第２図は、従来例に示した歪補償回路を用いた場合につ
いて、制御回路（52）による歪補償回路（10）の制御の
実施例を示したものであり、図において、（１）は入力
端子、（２）は出力端子、（10）は歪補償回路、（40）
は歪を補償すべき固体高出力増幅器、（50）は方向性結
合器、（51）は電力計、（52）は歪補償回路（10）を制
御する制御回路である。また、歪補償回路（10）におい
て、（12）は入力信号を３分配する分配器、（20）は歪
発生用増幅器、（21）および（22）は線形増幅器、（25
a）〜（52d）は可変減衰器、（30）は上記歪発生用増幅
器（20）と上記線形増幅器（21）の出力を逆相で合成し
歪を抽出する歪抽出用合成器、（31）は上記歪抽出用合
成器（30）で抽出した歪成分と上記線形増幅器（22）の
出力とを逆相で合成する合成器である。
いて、制御回路（52）による歪補償回路（10）の制御の
実施例を示したものであり、図において、（１）は入力
端子、（２）は出力端子、（10）は歪補償回路、（40）
は歪を補償すべき固体高出力増幅器、（50）は方向性結
合器、（51）は電力計、（52）は歪補償回路（10）を制
御する制御回路である。また、歪補償回路（10）におい
て、（12）は入力信号を３分配する分配器、（20）は歪
発生用増幅器、（21）および（22）は線形増幅器、（25
a）〜（52d）は可変減衰器、（30）は上記歪発生用増幅
器（20）と上記線形増幅器（21）の出力を逆相で合成し
歪を抽出する歪抽出用合成器、（31）は上記歪抽出用合
成器（30）で抽出した歪成分と上記線形増幅器（22）の
出力とを逆相で合成する合成器である。
制御回路（52）で歪補償回路（10）を、平均電力に対応
して歪補償回路（10）の設定が最適となるように、可変
減衰器（25a）〜（25d）の減衰量を制御するものであ
る。
して歪補償回路（10）の設定が最適となるように、可変
減衰器（25a）〜（25d）の減衰量を制御するものであ
る。
第３図は、固体高出力増幅器（40）の出力中に含まれる
３次混変調歪の出力電力依存性の測定結果例に基づく特
性図である。図中、実線は固体高出力増幅器（40）単体
時の特性であり、破線は歪補償回路（10）を付けた時の
特性である。歪補償回路（10）の設定を変化させること
により、低歪高周波増幅装置の特性は、破線ａ〜ｃのよ
うに変化させることができる。従って、出力電力に応じ
て、歪補償回路の設定を変化させると、広いダイナミッ
クレンジにわたり、歪補償回路により、固体高出力増幅
器で生じる歪を補償できる。ここでは、歪補償回路の制
御を、固体高出力増幅器（40）の出力の平均電力で行
う。この時の特性は、第３図中、破線ｄて示したもので
あり、広いダイナミックレンジにわたり、歪を補償する
ことができる。
３次混変調歪の出力電力依存性の測定結果例に基づく特
性図である。図中、実線は固体高出力増幅器（40）単体
時の特性であり、破線は歪補償回路（10）を付けた時の
特性である。歪補償回路（10）の設定を変化させること
により、低歪高周波増幅装置の特性は、破線ａ〜ｃのよ
うに変化させることができる。従って、出力電力に応じ
て、歪補償回路の設定を変化させると、広いダイナミッ
クレンジにわたり、歪補償回路により、固体高出力増幅
器で生じる歪を補償できる。ここでは、歪補償回路の制
御を、固体高出力増幅器（40）の出力の平均電力で行
う。この時の特性は、第３図中、破線ｄて示したもので
あり、広いダイナミックレンジにわたり、歪を補償する
ことができる。
上記第２図に示した実施例では、従来例の歪補償回路
（10）を制御する場合について示したが、制御する歪補
償回路は、他の構成の歪補償回路であってもよく、この
時の実施例を第４図に示す。図において、（１）は入力
端子、（２）は出力端子、（10）は歪補償回路、（40）
は歪を補償すべき、（50）は方向性結合器、（51）は電
力計、（52）は歪補償回路（10）を制御する制御回路で
ある。また、歪補償回路（10）において、（11a），（1
1b）は２分配器、（20）は歪発生用増幅器、（21）は線
形増幅器、（25a）〜（25d）は可変減衰器、（30）は上
記歪発生用増幅器（20）と上記線形増幅器（21）の出力
を逆相で合成し歪を抽出する歪抽出用合成器、（31）は
上記歪抽出用合成器（30）で抽出した歪成分と上記線形
増幅器（22）の出力とを逆相で合成する合成器である。
ここでは、制御回路（52）により、可変減衰器（25a）
〜（25d）の減衰量を、平均電力に応じて、変化させる
ことにより、広いダイナミックレンジにわたり、歪補償
回路（10）により、固体高出力増幅器（40）で生じる歪
を補償することができる。
（10）を制御する場合について示したが、制御する歪補
償回路は、他の構成の歪補償回路であってもよく、この
時の実施例を第４図に示す。図において、（１）は入力
端子、（２）は出力端子、（10）は歪補償回路、（40）
は歪を補償すべき、（50）は方向性結合器、（51）は電
力計、（52）は歪補償回路（10）を制御する制御回路で
ある。また、歪補償回路（10）において、（11a），（1
1b）は２分配器、（20）は歪発生用増幅器、（21）は線
形増幅器、（25a）〜（25d）は可変減衰器、（30）は上
記歪発生用増幅器（20）と上記線形増幅器（21）の出力
を逆相で合成し歪を抽出する歪抽出用合成器、（31）は
上記歪抽出用合成器（30）で抽出した歪成分と上記線形
増幅器（22）の出力とを逆相で合成する合成器である。
ここでは、制御回路（52）により、可変減衰器（25a）
〜（25d）の減衰量を、平均電力に応じて、変化させる
ことにより、広いダイナミックレンジにわたり、歪補償
回路（10）により、固体高出力増幅器（40）で生じる歪
を補償することができる。
ここで、制御回路（52）による歪補償回路（10）の制御
は、固体高出力増幅器（40）の出力電力に応じて連続的
に行っても良いし、電力範囲ごとに、切換えて行っても
良い。
は、固体高出力増幅器（40）の出力電力に応じて連続的
に行っても良いし、電力範囲ごとに、切換えて行っても
良い。
なお、上記実施例では、歪補償回路の制御を、固体高出
力増幅器（40）の出力の平均電力て行ったが、固体高出
力増幅器（40）の入力の平均電力で行ってもよい。
力増幅器（40）の出力の平均電力て行ったが、固体高出
力増幅器（40）の入力の平均電力で行ってもよい。
また、歪補償回路の制御を、固体高出力増幅器（40）の
入力、または、出力平均電力に相当する信号で行っても
よい。第５図は、この時の実施例の構成説明図であり、
図において、（60）はミクサ、（61）はRF信号源であ
る。入力端子（１）に入力したベースバンドの信号は、
ミクサ（60）でRF信号源（61）を局発として、周波数変
換される。変調された信号は、歪補償回路（10）を通し
て、固体高出力増幅器（40）で増幅され、出力端子
（２）に出力される。入力端子（１）に入力したベース
バンドの信号の平均電力は、固体高出力増幅器（40）の
入力の平均電力に相当するものであり、その検波出力
は、歪補償回路（10）の制御回路（52）に入力し、この
信号により歪補償回路の制御を行う。
入力、または、出力平均電力に相当する信号で行っても
よい。第５図は、この時の実施例の構成説明図であり、
図において、（60）はミクサ、（61）はRF信号源であ
る。入力端子（１）に入力したベースバンドの信号は、
ミクサ（60）でRF信号源（61）を局発として、周波数変
換される。変調された信号は、歪補償回路（10）を通し
て、固体高出力増幅器（40）で増幅され、出力端子
（２）に出力される。入力端子（１）に入力したベース
バンドの信号の平均電力は、固体高出力増幅器（40）の
入力の平均電力に相当するものであり、その検波出力
は、歪補償回路（10）の制御回路（52）に入力し、この
信号により歪補償回路の制御を行う。
［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、歪補償回路を、歪を
補償すべき増幅器の入力あるいは出力の平均電力、また
は、上記平均電力に相当する信号により、歪補償回路の
設定が最適となるように制御する構成としているため、
広いダイナミックレンジにわたり、歪を補償すべき増幅
器で生じる歪を補償することができ、低歪高周波増幅装
置が得られる効果がある。
補償すべき増幅器の入力あるいは出力の平均電力、また
は、上記平均電力に相当する信号により、歪補償回路の
設定が最適となるように制御する構成としているため、
広いダイナミックレンジにわたり、歪を補償すべき増幅
器で生じる歪を補償することができ、低歪高周波増幅装
置が得られる効果がある。
第１図はこの発明の低歪高周波増幅装置の一実施例の構
成説明図、第２図は第１図の回路の詳細図、第３図は第
１図に示した低歪高周波増幅装置で生じる３次混変調歪
の出力電力依存特性図、第４図〜第５図はこの発明の低
歪高周波増幅装置の他の実施例を示す構成説明図、第６
図は従来の低歪高周波増幅回路の構成説明図、第７図は
第６図に示した低歪高周波増幅回路で生じる３次混変調
歪の出力電力依存特性図である。 図において、（１）は入力端子、（２）は出力端子、
（10）は歪補償回路、（40）は補償すべき固体高周波増
幅器、（50）は方向性結合器、（51）は電力計、（52）
は制御回路、（60）はミクサ、（61）はRF信号源、であ
る。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。
成説明図、第２図は第１図の回路の詳細図、第３図は第
１図に示した低歪高周波増幅装置で生じる３次混変調歪
の出力電力依存特性図、第４図〜第５図はこの発明の低
歪高周波増幅装置の他の実施例を示す構成説明図、第６
図は従来の低歪高周波増幅回路の構成説明図、第７図は
第６図に示した低歪高周波増幅回路で生じる３次混変調
歪の出力電力依存特性図である。 図において、（１）は入力端子、（２）は出力端子、
（10）は歪補償回路、（40）は補償すべき固体高周波増
幅器、（50）は方向性結合器、（51）は電力計、（52）
は制御回路、（60）はミクサ、（61）はRF信号源、であ
る。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (1)
- 【請求項１】高周波増幅器の入出力特性の非線形性によ
り生じる歪を補償する前置歪補償回路を備えた低歪高周
波増幅装置において、上記高周波増幅器の少なくとも入
力あるいは出力の一方、あるいは前置歪補償回路の入力
に配置された分配回路に接続された電力計を用いて測定
された平均電力、または、上記平均電力に相当する信号
により、上記前置歪補償回路内の信号成分あるいは歪成
分の調整回路をあらかじめ設定された状態になるよう離
散的あるいは連続的に制御することを特徴とする低歪高
周波増幅装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1341052A JPH07101820B2 (ja) | 1989-12-27 | 1989-12-27 | 低歪高周波増幅装置 |
| EP90314019A EP0435578B1 (en) | 1989-12-27 | 1990-12-20 | Low-distortion radio-frequency amplifying apparatus |
| DE69023753T DE69023753T2 (de) | 1989-12-27 | 1990-12-20 | Hochfrequenzverstärker mit niedriger Verzerrung. |
| US07/633,950 US5151664A (en) | 1989-12-27 | 1990-12-26 | Low-distortion radio-frequency amplifying apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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