JPH07202581A - Power amplifier - Google Patents

Power amplifier

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JPH07202581A
JPH07202581A JP35281293A JP35281293A JPH07202581A JP H07202581 A JPH07202581 A JP H07202581A JP 35281293 A JP35281293 A JP 35281293A JP 35281293 A JP35281293 A JP 35281293A JP H07202581 A JPH07202581 A JP H07202581A
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Japan
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power level
frequency
power
terminal
bias
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Application number
JP35281293A
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Japanese (ja)
Inventor
Koji Iino
浩二 飯野
Tadahiko Maeda
忠彦 前田
Shuichi Obayashi
秀一 尾林
Shuichi Sekine
秀一 関根
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Abstract

PURPOSE:To make the control circuit of the power amplifying part compact and monolithic and to compensate the linear amplifier characteristic for the change of the amplifying characteristic by controlling the bias of the power amplifying part so that the power level difference detected by a detecting means to zero. CONSTITUTION:The power level of the frequency component of the upper and lower band wave extracted by band pass filters 5 and 7 is detected by power level detection parts 9 and 11. A power level comparison part 13 outputs the power level difference of the output signal to a terminal T9 for the power level of the output signal to a terminal T7 to a terminal T11. A bias control part 15 outputs a bias control signal to the bias terminal T1 of the power amplifier part 1 based on the control function defined by the power level to be outputted to the terminal T11. The bias control signal controls the bias of the power amplifier part 1. The power level in the pass frequency range of the band-pass filter of the upper band wave and the power level in the pass frequency range of the band pass filter of the lower band are set to the absolute power level lower than the specified value.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は線形変調方式を採用する
無線通信システムで使用される無線機送信部の電力増幅
装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power amplification device for a radio transmitter used in a radio communication system adopting a linear modulation method.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、無線通信システムで線形変調方式
を採用するものがある。このような無線通信システムの
基地局及び移動局における無線送信装置の電力増幅部
は、無線機の消費電力の大部分を消費する。例えば、現
行のアナログセルラ電話機では6割程度の電力を消費す
る。このため、携帯機などの移動局では通話時間の延
長、電池の小形化及び電力消費に伴う発熱を小とする観
点から、電力増幅装置の電力効率を高めることが重要と
なる。電力効率を高める手段として、例えばアナログF
M無線通信システムではC級やF級といった高効率動作
の電力増幅部が使用されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, some wireless communication systems employ a linear modulation method. The power amplification unit of the wireless transmission device in the base station and mobile station of such a wireless communication system consumes most of the power consumption of the wireless device. For example, current analog cellular phones consume about 60% of power. For this reason, in a mobile station such as a portable device, it is important to increase the power efficiency of the power amplification device from the viewpoint of extending the call time, downsizing the battery, and reducing heat generation due to power consumption. As a means for improving power efficiency, for example, an analog F
In the M wireless communication system, a high efficiency power amplification section such as class C or class F is used.

【0003】一方、近年になって無線通信は、従来のア
ナログ方式からディジタル方式への移行が急速に進めら
れるようになっている。このようなディジタル方式を採
用する無線通信システムで用いられる、基地局及び移動
局の無線機の、電力増幅装置は、ディジタル変調信号、
例えばQPSK波を増幅するために線形増幅特性となる
ことが必須である。
On the other hand, in recent years, the shift from the conventional analog system to the digital system has been rapidly progressing in wireless communication. Used in a wireless communication system adopting such a digital system, a power amplification device of a base station and a mobile station wireless device is a digital modulation signal,
For example, in order to amplify a QPSK wave, it is essential to have a linear amplification characteristic.

【0004】一般に線形増幅特性となるA級やAB級動
作の電力増幅部は電力効率が低く、前述の高効率動作の
要求を満足できない。また、高効率となるC級やF級動
作の電力増幅部は非線形領域で動作するために線形増幅
特性が著しく劣化する。線形増幅特性と高効率動作はト
レードオフの関係にあり、これらを同時に実現すること
は困難であり、これらを同時に実現するためには電力増
幅部に何等かの制御手段を施す必要がある。
Generally, the power amplification section for class A or class AB operation, which has a linear amplification characteristic, has a low power efficiency and cannot satisfy the above-mentioned requirement for high efficiency operation. In addition, since the power amplifier for class C or class F operation, which has high efficiency, operates in the non-linear region, the linear amplification characteristic is significantly deteriorated. There is a trade-off relationship between the linear amplification characteristic and the high-efficiency operation, and it is difficult to realize them at the same time. To realize these at the same time, it is necessary to provide the power amplification unit with some control means.

【0005】このため、高効率で線形増幅特性を実現す
る技術として、リニアライザと呼ばれる線形増幅特性補
償装置が提案されている。このリニアライザの中でも、
ドレイン電圧制御リニアライザが電力効率の向上、小形
化の観点から有効な方法であると考えられる。この方法
では、素子の温度特性や増幅特性のばらつきなどによる
エラーを補償するため電力増幅部と制御回路とを含めて
モノリシックの構成とすることが望ましい。
Therefore, a linear amplification characteristic compensating device called a linearizer has been proposed as a technique for realizing a linear amplification characteristic with high efficiency. Among this linearizer,
The drain voltage control linearizer is considered to be an effective method from the viewpoint of improving power efficiency and miniaturization. In this method, it is desirable to have a monolithic configuration including the power amplification unit and the control circuit in order to compensate for errors due to variations in temperature characteristics and amplification characteristics of the elements.

【0006】この観点から、アナログ回路で線形化のた
めの制御回路を構成し、制御関数を唯、一通りで固定と
するドレイン電圧制御リニアライザが提案された(特願
平4−349524号)。
From this point of view, there has been proposed a drain voltage control linearizer in which a control circuit for linearization is constituted by an analog circuit and the control function is fixed only once (Japanese Patent Application No. 4-349524).

【0007】図15に従来のドレイン電圧制御リニアラ
イザを示す。この図15に示す構成は、バイアス制御部
15の規模を小さくすること、電力増幅部1とバイアス
制御部15をモノリシックで構成すること、という目的
から線形化を行う制御関数を唯、一通りで固定とし、バ
イアス制御部15を簡易なアナログ回路で実現できる。
このため、複数の電力増幅部の製造ばらつきや経年及び
温度による電力増幅部の増幅特性の変化などに対して線
形増幅特性の補償を行う場合、以下に示すような欠点を
有していた。
FIG. 15 shows a conventional drain voltage control linearizer. The configuration shown in FIG. 15 has only one control function for linearization for the purpose of reducing the size of the bias control unit 15 and configuring the power amplification unit 1 and the bias control unit 15 in a monolithic manner. The bias controller 15 can be fixed and can be realized by a simple analog circuit.
Therefore, when the linear amplification characteristic is compensated for variations in manufacturing of the plurality of power amplification sections and changes in the amplification characteristics of the power amplification section due to aging and temperature, there are the following drawbacks.

【0008】変調信号を入力した場合の電力増幅部の増
幅特性が、製造ばらつき、経年変化や温度特性によりそ
れぞれ異なるため、増幅特性を線形補償する制御関数の
適用範囲を越えてしまい線形増幅特性が著しく劣化する
こと、また、入力信号レベルが大である場合、例えば1
dB利得抑圧点を与える程度の入力レベルに対しては、
電力増幅部の出力における上側帯波の任意の周波数範囲
における電力レベルと下側帯波の任意の周波数範囲にお
ける電力レベルが著しく異なり、一方の相互変調歪レベ
ルが著しく劣化すること、という欠点である。
Since the amplification characteristics of the power amplification section when a modulation signal is input are different due to manufacturing variations, aging and temperature characteristics, the range of application of the control function for linearly compensating the amplification characteristics is exceeded and the linear amplification characteristics are If the input signal level is large, for example, 1
For an input level that gives a dB gain suppression point,
This is a drawback that the power level in the arbitrary frequency range of the upper sideband and the power level in the arbitrary frequency range of the lower sideband at the output of the power amplification unit are remarkably different and one intermodulation distortion level is significantly deteriorated.

【0009】これらの欠点を解決するために、図16に
示すように、入力線形変調信号と出力歪信号を逐次比較
し線形化のための制御関数を補正する構成とすることに
より線形増幅特性を補償する適応型のドレイン電圧制御
リニアライザも提案されている(特開平3−17481
0号公報)。この図16に示す構成では、入力信号と出
力信号の差分信号を制御関数の補正に使用し、複数の電
力増幅部の製造ばらつき、経年変化や温度特性による電
力増幅部の増幅特性の変化に対応できる。この構成の場
合には、以下に述べる欠点を有している。
In order to solve these drawbacks, as shown in FIG. 16, a linear amplification characteristic is obtained by adopting a configuration in which an input linear modulation signal and an output distortion signal are successively compared to correct a control function for linearization. An adaptive drain voltage control linearizer for compensation has also been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 3-17481).
No. 0). In the configuration shown in FIG. 16, the difference signal between the input signal and the output signal is used for the correction of the control function, and it is possible to cope with manufacturing variations of a plurality of power amplification units, changes over time and changes in the amplification characteristics of the power amplification units due to temperature characteristics. it can. This structure has the following drawbacks.

【0010】すなわち、この図16に示す構成は、増幅
特性の変化に対応するための入力信号と出力信号を逐次
比較し線形化のための制御関数を補正する方式であるた
め、入力信号と出力信号と制御ループ遅延に対する補償
を精度良く行う必要がある。この制御ループ遅延を精度
良く補償するためには、制御手段が複雑となり、そのた
め制御回路の規模が大きくなるという欠点がある。
That is, since the configuration shown in FIG. 16 is a system for sequentially comparing the input signal and the output signal for responding to the change of the amplification characteristic and correcting the control function for linearization, the input signal and the output are It is necessary to accurately compensate for signal and control loop delays. In order to accurately compensate for this control loop delay, there is a drawback in that the control means becomes complicated and therefore the scale of the control circuit becomes large.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、小形
化・モノリシック化を目的とした従来のドレイン電圧制
御リニアライザは、電力増幅部の増幅特性を変化するこ
とに起因して、変調信号に対する出力の上側帯波の任意
の周波数範囲における電力レベルと下側帯波の任意の周
波数範囲における電力レベルが異なり一方の相互変調歪
レベルが著しく劣化する場合があった。
As described above, the conventional drain voltage control linearizer for the purpose of miniaturization and monolithic output changes the amplification characteristic of the power amplification section, resulting in an output for the modulation signal. In some cases, the power level of the upper sideband in the arbitrary frequency range is different from the power level of the lower sideband in the arbitrary frequency range, and the intermodulation distortion level of one side may be significantly deteriorated.

【0012】また、電力増幅部の増幅特性の変化に対応
して線形化のための制御関数を逐次補正する適応型のド
レイン電圧制御リニアライザの場合にも、制御ループ遅
延を精度良く補償する制御手段が複雑となり実現が困難
であった。
Further, also in the case of the adaptive drain voltage control linearizer which sequentially corrects the control function for linearization in response to the change in the amplification characteristic of the power amplification section, the control means for accurately compensating the control loop delay. Was complicated and difficult to realize.

【0013】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
で、電力増幅部の制御回路を小型かつモノリシックで構
成できると共に、電力増幅部の増幅特性の変化に対する
線形増幅特性が補償できる電力増幅装置を提供すること
を目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and a power amplifying device capable of miniaturizing a control circuit of a power amplifying unit and monolithically, and compensating a linear amplifying characteristic with respect to a change in the amplifying characteristic of the power amplifying unit. The purpose is to provide.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、通信機における送信部の電力増幅装置におい
て、入力される変調信号を増幅して出力する電力増幅部
の出力信号の上側帯波と下側帯波の任意の周波数範囲に
おけるそれぞれの電力レベルの差を検出する検出手段
と、この検出手段で検出された電力レベル差を零とする
ように前記電力増幅部のバイアスを制御する制御手段と
を有することを要旨とする。
In order to achieve the above object, the present invention is directed to an upper band of an output signal of a power amplifier for amplifying and outputting an input modulated signal in a power amplifier of a transmitter in a communication device. Detecting means for detecting a difference between respective power levels of a wave and a lower sideband in an arbitrary frequency range, and control for controlling a bias of the power amplifying portion so that the difference between the power levels detected by the detecting means becomes zero. The gist is to have means.

【0015】好ましくは、電力増幅部の出力信号の上側
帯波の任意の周波数範囲における電力レベルと下側帯波
の任意の周波数範囲における電力レベルの差を検出し、
該電力レベル差に応じて電力増幅部の増幅素子のバイア
スを制御することにより増幅特性を変化させ、送信中心
周波数の電力レベルに対する上側帯波の任意の周波数範
囲における相対電力レベルと下側帯波の任意の周波数範
囲における相対電力が特定の域値以下となる範囲におい
て、上側帯波の任意の周波数範囲における電力レベルと
下側帯波の任意の周波数範囲における電力レベルの差を
零とすると良い。すなわち、等化的には電力増幅部の増
幅素子のバイアスを制御することにより線形化のための
制御関数を補正することになる。
Preferably, the difference between the power level of the output signal of the power amplification section in the arbitrary frequency range of the upper sideband and the power level of the lower sideband in the arbitrary frequency range is detected,
The amplification characteristic is changed by controlling the bias of the amplification element of the power amplification unit according to the power level difference, and the relative power level and the lower sideband in the arbitrary frequency range of the upper sideband with respect to the power level of the transmission center frequency are changed. In a range where the relative power in an arbitrary frequency range is equal to or lower than a specific threshold value, the difference between the power level in an arbitrary frequency range of the upper sideband and the power level in an arbitrary frequency range of the lower sideband may be set to zero. That is, in terms of equalization, the control function for linearization is corrected by controlling the bias of the amplification element of the power amplification unit.

【0016】[0016]

【作用】本発明の電力増幅装置は、通信機における送信
部を構成する電力増幅部に、変調信号が入力されると、
この変調信号は増幅して出力される。このとき、当該電
力増幅部の出力信号の上側帯波と下側帯波の任意の周波
数範囲におけるそれぞれの電力レベルの差を検出手段で
検出し、この検出された電力レベル差を零とするように
電力増幅部のバイアスを制御することにより、当該電力
増幅部の線形化のための制御関数が補正される。すなわ
ち、線形化のための制御関数が唯一通りの固定であるた
め制御回路を小型・モノリシックで構成できるととも
に、上述の解決手段を施すことにより電力増幅部の増幅
特性の変化に対する線形増幅特性が補償できる。
According to the power amplifying device of the present invention, when the modulated signal is input to the power amplifying section which constitutes the transmitting section of the communication device,
This modulated signal is amplified and output. At this time, the difference between the power levels of the output signal of the power amplification unit in the arbitrary frequency range of the upper sideband and the lower sideband is detected by the detection means, and the detected power level difference is set to zero. By controlling the bias of the power amplification unit, the control function for linearization of the power amplification unit is corrected. That is, since the control function for linearization is uniquely fixed, the control circuit can be configured in a compact and monolithic manner, and by applying the above-mentioned solution, the linear amplification characteristic is compensated for the change in the amplification characteristic of the power amplification unit. it can.

【0017】また、従来方式では入力電力レベルが大の
変調信号を電力増幅部に入力した場合、出力の上側帯波
の任意の周波数範囲における電力レベルと下側帯波任意
の周波数範囲における電力レベルのアンバランスが発生
し一方の相互変調歪レベルが著しく劣化するという欠点
があったが、上述の解決手段を施すことにより、出力の
上側帯波の任意の周波数範囲における電力レベルと下側
帯波の任意の周波数範囲における電力レベルのアンバラ
ンスを補償し相互変調歪レベルを抑圧できる。加えて、
出力の上側帯波の任意の周波数範囲における電力レベル
と下側帯波の任意の周波数範囲における電力レベルのア
ンバランスは、入力信号のレベルが大の場合に顕著に見
られるので、特定の入力電力レベル以下では上述の手段
は不要となり、簡易な従来の線形化のための制御だけで
十分である。
Further, in the conventional method, when a modulated signal having a large input power level is input to the power amplification section, the power level in an arbitrary frequency range of the output upper sideband and the power level in an arbitrary frequency range of the lower sideband are changed. Although there is a disadvantage that unbalance occurs and one intermodulation distortion level is significantly deteriorated, by applying the above-mentioned solution, the power level in an arbitrary frequency range of the upper sideband of the output and the arbitrary level of the lower sideband are reduced. It is possible to suppress the intermodulation distortion level by compensating the imbalance of the power level in the frequency range of. in addition,
The imbalance between the power level in any frequency range of the output upper sideband and the power level in any frequency range of the lower sideband is noticeable when the input signal level is large. In the following, the above-mentioned means will not be necessary, and a simple conventional control for linearization is sufficient.

【0018】さらに、従来の入力信号と出力信号を逐次
比較し線形化のため制御関数を補正して電力増幅部の増
幅特性の変化を補償する方式は、入力信号に対する出力
信号の利得を一定とする制御であり、双方の信号を比較
するタイミングを合わせる必要があった。そのため、制
御ループ遅延を補償するための複雑な制御手段が必須で
あった。本発明は時間的に電力レベルが変化する変調信
号に対する出力周波数スペクトルだけに基づき電力増幅
部の増幅特性を制御する方式であるため、従来方式の制
御ループ遅延を補償するための複雑な制御手段が不要で
ある。
Further, in the conventional method of sequentially comparing the input signal and the output signal and correcting the control function for linearization to compensate for the change in the amplification characteristic of the power amplifier, the gain of the output signal with respect to the input signal is constant. It is necessary to match the timing of comparing both signals. Therefore, a complicated control means for compensating for the control loop delay has been essential. Since the present invention is a method for controlling the amplification characteristic of the power amplification section based only on the output frequency spectrum for a modulated signal whose power level changes with time, a complicated control means for compensating for the control loop delay of the conventional method is provided. It is unnecessary.

【0019】[0019]

【実施例】以下、本発明に係る一実施例を図面を参照し
て説明する。図1は本発明に係る電力増幅装置の第1の
実施例の構成を示したブロック図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a first embodiment of a power amplification device according to the present invention.

【0020】図1に示すように、入力端子TI から入力
される変調信号は電力増幅部1に入力される。この電力
増幅部1の出力端は信号分岐部3に接続され、この信号
分岐部3で当該増幅された変調信号は少なくとも3つに
分岐されその内の1つは出力端子TO に出力される。ま
た信号分岐部3で分岐された変調信号の1つは端子T3
を介して帯域通過フィルタ5に出力され、他の1つは端
子T5 を介して帯域通過フィルタ7に出力される。帯域
通過フィルタ5に入力された変調信号は所定の帯域のみ
が通過して、電力レベル検出部9及び端子T7 を介して
電力レベル比較部13に入力される。
As shown in FIG. 1, the modulation signal input from the input terminal T I is input to the power amplification section 1. The output end of the power amplification section 1 is connected to the signal branch section 3, and the modulated signal amplified by the signal branch section 3 is branched into at least three, and one of them is output to the output terminal T O. . Further, one of the modulation signals branched by the signal branching unit 3 is a terminal T 3
To the bandpass filter 5, and the other one is output to the bandpass filter 7 via the terminal T 5 . The modulated signal input to the band pass filter 5 passes through only a predetermined band, and is input to the power level comparison unit 13 via the power level detection unit 9 and the terminal T 7 .

【0021】一方、帯域通過フィルタ7に入力された変
調信号は帯域通過フィルタ5とは異なる所定の帯域のみ
が通過して、電力レベル検出部11及び端子T9 を介し
て電力レベル比較部13に入力される。電力レベル検出
部9と電力レベル検出部11のそれぞれから入力された
抽出信号は電力レベル比較部13で比較され、端子T11
を介してバイアス制御部15に入力され、電力増幅部1
のバイアス制御に供される。
On the other hand, the modulated signal input to the band pass filter 7 passes through only a predetermined band different from that of the band pass filter 5, and is passed to the power level comparison unit 13 via the power level detection unit 11 and the terminal T 9. Is entered. The extracted signals input from the power level detecting unit 9 and the power level detecting unit 11 are compared by the power level comparing unit 13 and the terminal T 11
Is input to the bias control unit 15 via the
It is used for bias control of.

【0022】以下、本実施例の動作及び作用を詳細に説
明する。まず、電力増幅部1の入力端子TI に変調信号
を入力し、得られる出力信号を信号分岐装置3により、
少なくとも3つ以上に分岐する。この電力増幅部1とし
ては、例えばリニアライザにより線形化制御が施されて
いる電力増幅手段でもよい。また信号分岐部3は、例え
ば方向性結合器、パワーデバイダ、パワースプリッタ等
で実現できる。信号分岐部3の出力端子TO への出力信
号は無線機の送信出力とし、図示しないアンテナ等を介
して空中へ放射される。
The operation and action of this embodiment will be described in detail below. First, a modulation signal is input to the input terminal T I of the power amplification unit 1, and the obtained output signal is output by the signal branching device 3.
Branch into at least three or more. The power amplification unit 1 may be, for example, a power amplification unit that is linearized by a linearizer. The signal branching unit 3 can be realized by, for example, a directional coupler, a power divider, a power splitter, or the like. The output signal to the output terminal T O of the signal branching unit 3 is the transmission power of the radio equipment, is radiated into the air through an antenna, not shown.

【0023】一方、信号分岐部3の端子T3 への出力信
号及び端子T5 への出力信号を帯域通過フィルタ(図
中、B.P.Fで示す)5及び帯域通過フィルタ7に入
力することにより、それぞれの出力信号の帯域通過フィ
ルタ5及び7の通過中心周波数の周波数成分が抽出され
る。帯域通過フィルタ5及び7の通過中心周波数は、例
えば一方が送信周波数の上側帯波の周波数、他方が送信
周波数の下側帯波の周波数となっている。
On the other hand, the output signal to the terminal T 3 and the output signal to the terminal T 5 of the signal branching unit 3 are input to a bandpass filter (denoted by BPF in the figure) 5 and a bandpass filter 7. As a result, the frequency components of the pass center frequencies of the band pass filters 5 and 7 of the respective output signals are extracted. Regarding the pass center frequencies of the band pass filters 5 and 7, for example, one is the frequency of the upper sideband of the transmission frequency and the other is the frequency of the lower sideband of the transmission frequency.

【0024】これら帯域通過フィルタ5及び7で抽出さ
れた上側帯波と下側帯波の周波数成分の電力レベルを電
力レベル検出部9及び11によりそれぞれ検出する。電
力レベル検出部9及び11は、例えばダイオード検波器
と積分器を組合せればアナログ回路で簡易に構成でき、
モノリシックIC化も可能である。検出したそれぞれの
電力レベルは電力レベル比較部13の端子T7 及び端子
9 に入力する。
The power levels of the frequency components of the upper sideband and the lower sideband extracted by the band pass filters 5 and 7 are detected by the power level detectors 9 and 11, respectively. The power level detection units 9 and 11 can be easily configured by analog circuits by combining a diode detector and an integrator, for example.
A monolithic IC is also possible. The detected power levels are input to the terminals T 7 and T 9 of the power level comparison unit 13.

【0025】電力レベル比較部13は端子T7 への出力
信号の電力レベルに対する端子T9への出力信号の電力
レベルの差、または、端子T9 への出力信号の電力レベ
ルに対する端子T7 への出力信号の電力レベルの差を端
子T11に出力する。例えば、端子T7 に入力された電力
レベルが−40dBm,端子T9 に入力される電力レベ
ルが−45dBmである場合には、−5dBという電力
レベル差を端子T11に出力する。
The difference in power level of the power level comparator 13 output signal to the terminal T 9 to the power level of the output signal to the terminal T 7, or to the terminal T 7 to the power level of the output signal to the terminal T 9 The difference between the power levels of the output signals of the above is output to the terminal T 11 . For example, when the power level input to the terminal T 7 is −40 dBm and the power level input to the terminal T 9 is −45 dBm, a power level difference of −5 dB is output to the terminal T 11 .

【0026】バイアス制御部15は端子T11に出力され
る電力レベルで定義される制御関数に基づき電力増幅部
1のバイアス端子T1 にバイアス制御信号を出力する。
バイアス制御信号は電力増幅部1のバイアスを制御し、
上側帯波の帯域通過フィルタの通過周波数範囲における
電力レベルと下側帯波の帯域通過フィルタの通過周波数
範囲における電力レベルを特定の域値以下で同じ絶対電
力レベルにする。
The bias controller 15 outputs a bias control signal to the bias terminal T 1 of the power amplifier 1 based on the control function defined by the power level output to the terminal T 11 .
The bias control signal controls the bias of the power amplification unit 1,
The power level in the pass frequency range of the upper band wave band pass filter and the power level in the pass frequency range of the lower band wave band pass filter are set to the same absolute power level below a specific threshold value.

【0027】上述した手順を、上側帯波の電力レベルに
対する下側帯波の電力レベルの差及び送信電力レベルに
対する上側帯波の相対電力レベルと下側帯波の相対電力
レベルが許容値以下になるまで繰り返し実行してもよ
い。バイアス制御部15の制御関数は上側帯波の帯域通
過フィルタの通過周波数範囲における電力レベルに対す
る下側帯波の帯域通過フィルタの通過周波数範囲におけ
る電力レベルの差で定義しているため、使用周波数帯域
において信号分岐部3の入力から端子T7 及び端子T9
までの経路の減衰量は同じにする。または、信号分岐部
3の入力信号に対する端子T3 への出力信号の減衰量と
端子T5 への出力信号の減衰量が異なる場合には、端子
3 から端子T7 まで及び端子T5 から端子T9 までの
経路での減衰量を調整してもよい。
The procedure described above is repeated until the difference between the power level of the upper sideband and the power level of the lower sideband and the relative power level of the upper sideband and the relative power level of the lower sideband with respect to the transmission power level become equal to or less than the allowable value. It may be repeated. Since the control function of the bias control unit 15 is defined by the difference between the power level in the pass frequency range of the lower sideband bandpass filter and the power level in the pass frequency range of the upper sideband bandpass filter, in the used frequency band. From the input of the signal branching unit 3 to the terminals T 7 and T 9
The attenuation of the paths up to is the same. Alternatively, when the attenuation amount of the output signal to the terminal T 3 and the attenuation amount of the output signal to the terminal T 5 with respect to the input signal of the signal branching unit 3 are different, from the terminal T 3 to the terminal T 7 and from the terminal T 5 You may adjust the attenuation amount in the path to the terminal T 9 .

【0028】また、端子T3 から端子T7 まで及び端子
5 から端子T9 までの経路はそれぞれに同じ回路素子
を使用して減衰量を同じとし、信号分岐部3の入力信号
に対する端子T3 への出力信号の減衰量と端子T5 への
出力信号の減衰量を同じとしてもよい。また、制御関数
は上側帯波の帯域通過フィルタの通過周波数範囲におけ
る電力レベルに対する下側帯波の帯域通過フィルタの通
過周波数範囲における電力レベルの差で定義すると述べ
たが、下側帯波の帯域通過フィルタの通過周波数範囲に
おける電力レベルに対する上側帯波の帯域通過フィルタ
の通過周波数範囲における電力レベルの差で定義しても
よい。
Further, the paths from the terminal T 3 to the terminal T 7 and from the terminal T 5 to the terminal T 9 are made to have the same amount of attenuation by using the same circuit element, and the terminal T for the input signal of the signal branching unit 3 is used. The attenuation amount of the output signal to 3 and the attenuation amount of the output signal to the terminal T 5 may be the same. Also, the control function is defined as the difference between the power level in the pass frequency range of the lower band wave and the power level in the pass frequency range of the band pass filter of the upper band wave. It may be defined by the difference in the power level in the pass frequency range of the upper band wave band pass filter with respect to the power level in the pass frequency range of.

【0029】図2はバイアス制御部15における、制御
関数の特性の一例を示している。図2を用いて制御特性
を説明する。図2の横軸は、下側帯波の帯域通過フィル
タの通過周波数範囲における電力レベルに対する、上側
帯波の帯域通過フィルタの通過周波数範囲における電力
レベルの差である。また縦軸は制御ゲートバイアスであ
る。
FIG. 2 shows an example of the characteristic of the control function in the bias controller 15. The control characteristic will be described with reference to FIG. The horizontal axis of FIG. 2 is the difference between the power level in the pass frequency range of the lower sideband bandpass filter and the power level in the pass frequency range of the upper sideband bandpass filter. The vertical axis represents the control gate bias.

【0030】下側帯波の帯域通過フィルタの通過周波数
範囲における電力レベルに対する上側帯波の帯域通過フ
ィルタの通過周波数範囲における電力レベルの差が正で
ある場合には、電力増幅装置の増幅素子のゲートバイア
スを大とし、同電力レベルの差が負である場合にはゲー
トバイアスを小とする単調増加の特性で制御関数を記述
する。
When the difference between the power level in the pass frequency range of the upper sideband bandpass filter and the power level in the passband range of the lower sideband bandpass filter is positive, the gate of the amplification element of the power amplifying device is detected. When the bias is large and the difference of the same power level is negative, the control function is described by the characteristic of monotonically increasing that the gate bias is small.

【0031】実際のドレイン電圧制御リニアライザで
は、下側帯波の帯域通過フィルタの通過周波数範囲にお
ける電力レベルに対する上側帯波の帯域通過フィルタの
通過周波数範囲における電力レベルの差が−10dB以
上の場合があり、このとき増幅素子(電界効果トランジ
スタ)のゲートバイアスを0.2V程度大きくすると下
側帯波の帯域通過フィルタの通過周波数範囲における電
力レベルに対する上側帯波の帯域通過フィルタの通過周
波数範囲における電力レベルの差は−2dB程度となる
ことを確認した。
In an actual drain voltage control linearizer, the difference between the power level in the pass frequency range of the upper sideband bandpass filter and the power level in the pass frequency range of the lower sideband bandpass filter may be -10 dB or more. At this time, if the gate bias of the amplifying element (field effect transistor) is increased by about 0.2 V, the power level in the pass frequency range of the upper band wave bandpass filter with respect to the power level in the pass frequency range of the lower band wave band pass filter is increased. It was confirmed that the difference was about -2 dB.

【0032】また、下側帯波の帯域通過フィルタの通過
周波数範囲における電力レベルに対する上側帯波の帯域
通過フィルタの通過周波数範囲における電力レベルの差
が−10dB以上の場合においてゲートバイアスを0.
4V程度大きくすると下側帯波の帯域通過フィルタの通
過周波数範囲における電力レベルに対する上側帯波の帯
域通過フィルタ通過周波数範囲における電力レベルの差
は+5dB程度となることを確認した。
When the difference between the power level in the pass frequency range of the lower sideband bandpass filter and the power level in the passband range of the upper sideband bandpass filter is -10 dB or more, the gate bias is set to 0.
It was confirmed that when the voltage was increased by about 4 V, the difference between the power level in the pass band range of the upper band wave and the power level in the pass frequency range of the band pass filter of the lower band wave was about +5 dB.

【0033】制御関数は、変調方式や電力増幅装置の増
幅特性に対応して単調減少の特性としてもよい。単調増
加及び単調減少の制御関数は、オペアンプ1個程度の簡
単なアナログ回路で実現できるため、モノリシックIC
化も可能である。さらに、電力増幅装置の増幅素子が電
解効果トランジスタの場合、ドレインバイアスを制御し
てもよいし、増幅素子がバイポーラトランジスタの場合
には、ベースバイアス、または、コレクタバイアスを制
御してもよい。さらに、片方のバイアスだけでなくゲー
トバイアスとドレインバイアス、または、ベースバイア
スとコレクタバイアスの両方を制御してもよい。
The control function may be a monotonically decreasing characteristic corresponding to the modulation method or the amplification characteristic of the power amplifier. Control functions for monotonic increase and monotonic decrease can be realized by a simple analog circuit with only one operational amplifier.
It is also possible. Further, when the amplification element of the power amplification device is a field effect transistor, the drain bias may be controlled, and when the amplification element is a bipolar transistor, the base bias or the collector bias may be controlled. Further, not only one bias but also the gate bias and the drain bias, or both the base bias and the collector bias may be controlled.

【0034】図3は本発明に係る第2の実施例を示すブ
ロック図である。図3を用いて動作原理を説明する。電
力増幅部1の出力信号を信号分岐部17に入力し、少な
くとも2つ以上の信号に分岐する。端子TO への出力信
号は、上述した第1の実施例と同じである。端子T13
の出力信号を信号分岐部19により少なくとも2つ以上
の信号に分岐する。
FIG. 3 is a block diagram showing a second embodiment according to the present invention. The operating principle will be described with reference to FIG. The output signal of the power amplification unit 1 is input to the signal branching unit 17 and branched into at least two signals. The output signal to the terminal T O is the same as in the first embodiment described above. The output signal to the terminal T 13 is branched into at least two signals by the signal branching unit 19.

【0035】図3に示す構成の場合、信号分岐部17
は、例えば方向性結合器を使用すれば端子TO への電力
を損なうことなく、端子T13に電力を分岐すること可能
となる。また、信号分岐部19は、例えばパワースプリ
ッタを使用すれば、端子T13から同じ減衰量で端子T3
と端子T5 に電力を分岐できる。
In the case of the configuration shown in FIG. 3, the signal branching unit 17
Would allow the power to be shunted to the terminal T 13 without compromising the power to the terminal T O if, for example, a directional coupler were used. The signal branching unit 19, for example, when using a power splitter, the terminal T 3 at the same attenuation amount from the terminal T 13
And the power can be branched to the terminal T 5 .

【0036】この信号分岐部19の端子T3 及び端子T
5 以降の、上側帯波の周波数成分と下側帯波の周波数成
分の抽出、双方の電力レベルの検出、両者の電力レベル
の比較、電力増幅装置のバイアス制御の動作原理は上述
した第1の実施例と同じである。さらに、端子T13から
端子T3 への減衰量と端子T13から端子T5 への減衰量
も上述した第1の実施例と同じである。
The terminals T 3 and T of the signal branching unit 19
5 and later, extraction of the frequency components of the frequency components and lower side bands of the upper sideband, detection of both power levels, comparison of both power levels, the operating principle of the bias control of the power amplifier to the first embodiment described above Same as the example. Further, the amount of attenuation from the terminal T 13 to the terminal T 3 and the amount of attenuation from the terminal T 13 to the terminal T 5 are the same as those in the first embodiment described above.

【0037】図4は、本発明に係る第3の実施例を示す
ブロック図である。図4を用いて動作原理を説明する。
信号分岐部3までの動作原理は上述した第1の実施例と
同じである。
FIG. 4 is a block diagram showing a third embodiment according to the present invention. The operation principle will be described with reference to FIG.
The operation principle up to the signal branching unit 3 is the same as that of the first embodiment described above.

【0038】本実施例では、帯域通過フィルタ5及び帯
域通過フィルタ7でそれぞれ抽出した上側帯波の周波数
成分と下側帯波の周波数成分とを信号加算部21で加算
する。この信号加算部21の出力信号を電力レベル検出
部9で、例えば下側帯波の帯域通過フィルタの通過周波
数範囲における電力レベルに対する上側帯波の帯域通過
のフィルタの通過周波数範囲における電力レベルの差を
検出する。または、上側帯波の帯域通過フィルタの通過
周波数範囲における電力レベルに対する下側帯波の帯域
通過フィルタの通過周波数範囲における電力レベルの差
を検出しても動作原理は同じである。
In the present embodiment, the signal addition unit 21 adds the frequency components of the upper sideband and the frequency components of the lower sideband extracted by the bandpass filter 5 and the bandpass filter 7, respectively. The output signal of the signal adder 21 is detected by the power level detector 9 to determine the difference between the power level in the pass frequency range of the upper band wave band pass filter and the power level in the pass frequency range of the upper band wave band pass filter, for example. To detect. Alternatively, the operation principle is the same even if the difference between the power level in the pass frequency range of the lower sideband bandpass filter and the power level in the pass frequency range of the lower sideband bandpass filter is detected.

【0039】電力レベル検出部9の端子T11以降の、電
力増幅装置のバイアス制御の動作原理の上述した第1の
実施例と同じである。さらに、信号分岐部3の入力から
信号加算部21への減衰量は両経路とも上述した第1の
実施例と同じである。
The operation principle of the bias control of the power amplifier after the terminal T 11 of the power level detector 9 is the same as that of the first embodiment. Furthermore, the amount of attenuation from the input of the signal branching unit 3 to the signal adding unit 21 is the same for both paths as in the first embodiment described above.

【0040】図5は、本発明に係る第4の実施例を示す
ブロック図である。図5を用いて動作原理を説明する。
信号分岐部17までの動作原理は上述した第2の実施例
と同じである。本実施例では、端子T13への出力信号を
周波数変換部23により周波数発振器25で発生する周
波数fcに応じて周波数変換する。周波数発振器25
は、例えば無線機のローカル周波数発振器を共用して使
用しても良く、新たに周波数発振器を設けてもよい。周
波数変換した後に信号分岐部19により少なくとも2つ
以上の信号に分岐する。これらの信号を帯域通過フィル
タ5及び7に入力することにより通過中心周波数の周波
数成分を抽出する。帯域通過フィルタ、または、低域通
過フィルタは所望の帯域の周波数成分を抽出する機能を
有するとともに、周波数変換の際に生じる高次高調波を
除去する機能も有している。帯域通過フィルタ5及び7
の通過中心周波数は、一方が上側帯波の周波数と周波数
発振器25の周波数fcとの差の周波数,他方が下側帯
波の周波数と周波数発振器25の周波数fcとの差の周
波数である。
FIG. 5 is a block diagram showing a fourth embodiment according to the present invention. The operation principle will be described with reference to FIG.
The operation principle up to the signal branching unit 17 is the same as that of the second embodiment described above. In the present embodiment, the output signal to the terminal T 13 is frequency-converted by the frequency converter 23 according to the frequency fc generated by the frequency oscillator 25. Frequency oscillator 25
May be used by sharing the local frequency oscillator of the wireless device, or a new frequency oscillator may be provided. After the frequency conversion, the signal branching unit 19 branches the signal into at least two or more signals. By inputting these signals to the bandpass filters 5 and 7, the frequency component of the pass center frequency is extracted. The band-pass filter or the low-pass filter has a function of extracting a frequency component in a desired band and also a function of removing high-order harmonics generated during frequency conversion. Bandpass filters 5 and 7
One of the pass center frequencies is the frequency of the difference between the frequency of the upper sideband and the frequency fc of the frequency oscillator 25, and the other is the frequency of the difference between the frequency of the lower sideband and the frequency fc of the frequency oscillator 25.

【0041】帯域通過フィルタ5及び7以降の、上側帯
波の周波数成分の電力レベルと下側帯波の周波数成分の
電力レベルの検出、両者の電力レベルの比較、電力増幅
装置のバイアス制御の動作原理は上述した第1の実施例
と同じである。さらに、端子T3 から端子T7 への減衰
量と端子T5 から端子T9 への減衰量は上述した第1の
実施例と同じである。
After the band pass filters 5 and 7, the power level of the frequency component of the upper sideband and the power level of the frequency component of the lower sideband are detected, the power levels of the two are compared, and the operation principle of the bias control of the power amplification device is detected. Is the same as the first embodiment described above. Further, the amount of attenuation from the terminal T 3 to the terminal T 7 and the amount of attenuation from the terminal T 5 to the terminal T 9 are the same as those in the first embodiment described above.

【0042】図6は本発明に係る第5の実施例を示すブ
ロック図である。図6を用いて動作原理を説明する。信
号分岐部3までの動作原理は上述した第1の実施例と同
じである。本実施例では、信号分岐部3の端子T3 への
出力信号は周波数変換部23と周波数発振器25により
周波数変換し、端子T5 への出力信号は周波数変換部2
7と周波数発振器29により周波数変換する。周波数発
振器25の発振周波数fc1と周波数発振器29の発振周
波数fc2は、例えば上側帯波の周波数と下側帯波の周波
数の差だけ異なる周波数であっても良く、上側帯波の周
波数と下側帯波の周波数でも良い。
FIG. 6 is a block diagram showing a fifth embodiment according to the present invention. The operating principle will be described with reference to FIG. The operation principle up to the signal branching unit 3 is the same as that of the first embodiment described above. In this embodiment, the output signal to the terminal T 3 of the signal branching unit 3 is frequency-converted by the frequency conversion unit 23 and the frequency oscillator 25, and the output signal to the terminal T 5 is frequency conversion unit 2.
7 and frequency oscillator 29 for frequency conversion. The oscillation frequency f c2 of the oscillation frequency f c1 and frequency oscillator 29 of the frequency oscillator 25, for example may be a just different frequency difference between the frequencies of the frequency and the lower sideband of the upper sideband frequency and a lower side band of the upper sideband The frequency of the wave may also be used.

【0043】周波数発振器25及び29の発振周波数f
c1及び発振周波数fc2が上側帯波の周波数と下側帯波の
周波数である場合には、帯域通過フィルタ5及び7を使
用しなくても、周波数変換部23及び27により上側帯
波の周波数成分と下側帯波の周波数成分を抽出できる。
この場合、周波数変換に伴い発生する高次高調波を除去
するために、帯域通過フィルタよりも簡単な構成で実現
できる低域通過フィルタを使用できる。
Oscillation frequency f of the frequency oscillators 25 and 29
When c1 and the oscillation frequency f c2 are the frequency of the upper sideband and the frequency of the lower sideband, the frequency components of the upper sideband are generated by the frequency converters 23 and 27 without using the bandpass filters 5 and 7. And the frequency component of the lower sideband can be extracted.
In this case, a low-pass filter that can be realized with a simpler configuration than a band-pass filter can be used in order to remove high-order harmonics that occur due to frequency conversion.

【0044】帯域通過フィルタ5及び7以降の、上側帯
波の周波数成分と下側帯波の周波数成分の抽出、双方の
電力レベルの検出、両者の電力レベルの比較、電力増幅
装置のバイアス制御の動作原理は上述した第1の実施例
と同じである。また、図7に示すがごとく周波数発振器
25を1つとした構成でもよく、動作原理は上述した第
4の実施例と同じである。さらに、端子T3 から端子T
7 への減衰量T5 から端子T9 への減衰量は上述した第
1の実施例と同じである。
After the band-pass filters 5 and 7, the frequency components of the upper sideband and the lower sideband are extracted, the power levels of both are detected, the power levels of both are compared, and the bias control of the power amplifier is performed. The principle is the same as that of the first embodiment described above. Further, as shown in FIG. 7, the frequency oscillator 25 may be one, and the operating principle is the same as that of the above-described fourth embodiment. Furthermore, from terminal T 3 to terminal T
Attenuation of the terminal T 9 from attenuation T 5 to 7 is the same as the first embodiment described above.

【0045】図8は本発明に係る第6の実施例を示すブ
ロック図である。図8を用いて動作原理を説明する。信
号分岐部17までの動作原理は本発明の第1の実施例と
同じである。本実施例においては、信号分岐部17の端
子T13への出力信号は、周波数変換部23及び周波数発
振器25により周波数変換する。周波数発振器25は、
図9に示すがごとく時分割で異なる周波数を発生する特
性を有している。また、この周波数発振器25から出力
される周波数信号は後述する遅延部35にも出力され
る。
FIG. 8 is a block diagram showing a sixth embodiment according to the present invention. The operation principle will be described with reference to FIG. The operation principle up to the signal branching unit 17 is the same as that of the first embodiment of the present invention. In the present embodiment, the output signal to the terminal T 13 of the signal branching unit 17 is frequency-converted by the frequency converter 23 and the frequency oscillator 25. The frequency oscillator 25 is
As shown in FIG. 9, it has a characteristic of generating different frequencies in time division. The frequency signal output from the frequency oscillator 25 is also output to the delay unit 35 described later.

【0046】以下、図9を参照して、周波数発振器25
の周波数発生特性を説明する。図9の横軸は時間軸であ
る。タイミングT1では周波数f1を、タイミングT2
では周波数f2とタイミング毎に順次異なる周波数を発
生し、タイミングTnでは周波数fnを発生する。例え
ば、時分割で上側帯波の周波数と下側帯波の周波数を発
生してもよい。
Hereinafter, referring to FIG. 9, the frequency oscillator 25
The frequency generation characteristics of will be described. The horizontal axis of FIG. 9 is a time axis. At the timing T1, the frequency f1 is set to the timing T2.
Generates a frequency different from the frequency f2 at each timing, and generates a frequency fn at the timing Tn. For example, the frequency of the upper sideband and the frequency of the lower sideband may be generated in a time division manner.

【0047】信号分岐部17の端子T13への出力信号
を、タイミングTiにおいて周波数fiにより周波数変
換部23で周波数変換する。周波数変換した信号を帯域
通過フィルタ5を介すことにより所望の周波数帯域の成
分を抽出する。図8に示す構成では、帯域通過フィルタ
の代わりに低域通過フィルタを使用しても同じ動作原理
となる。
The output signal to the terminal T 13 of the signal branching unit 17 is frequency converted by the frequency converting unit 23 at the timing Ti with the frequency fi. A component of a desired frequency band is extracted by passing the frequency-converted signal through the bandpass filter 5. In the configuration shown in FIG. 8, even if a low pass filter is used instead of the band pass filter, the same operation principle is obtained.

【0048】帯域通過フィルタ5により抽出した周波数
成分の電力レベルを電力レベル検出部9により検出し、
このとき切替スイッチ31は記憶部33側に切り替えら
れており、この電力レベル検出信号は記憶部33に記憶
される。この電力レベル検出信号は周波数fiと比較す
る対象の周波数fjが発生するタイミングTjまで記憶
部33に記憶される。
The power level of the frequency component extracted by the band pass filter 5 is detected by the power level detecting section 9,
At this time, the changeover switch 31 is switched to the storage unit 33 side, and this power level detection signal is stored in the storage unit 33. This power level detection signal is stored in the storage unit 33 until the timing Tj at which the frequency fj to be compared with the frequency fi is generated.

【0049】タイミングTjにおいては切替スイッチ3
1を電力レベル比較部13の端子T7 側に切り替える。
記憶部33からはタイミングTiにおいて検出した電力
レベルを読み出して電力レベル比較部13の端子T9
入力し、電力レベル比較部13の端子T2 に入力される
タイミングTjにおいて検出した電力レベルと比較す
る。
At timing Tj, the changeover switch 3
1 is switched to the terminal T 7 side of the power level comparison unit 13.
The power level detected at the timing Ti is read from the storage unit 33, input to the terminal T 9 of the power level comparison unit 13, and compared with the power level detected at the timing Tj input to the terminal T 2 of the power level comparison unit 13. To do.

【0050】これにより、電力レベル比較部13の端子
11にはタイミングTiで検出した電力レベルに対する
タイミングTjで検出した電力レベルの差が出力され
る。または、タイミングTjで検出した電力レベルに対
するタイミングTiで検出した電力レベルの差を出力し
ても動作原理は同じである。
As a result, the difference between the power level detected at the timing Ti and the power level detected at the timing Tj is output to the terminal T 11 of the power level comparison unit 13. Alternatively, the operation principle is the same even if the difference between the power level detected at the timing Tj and the power level detected at the timing Ti is output.

【0051】電力レベル比較部13の端子T11へ出力さ
れる電力レベルの差で定義されるバイアス制御部15の
制御関数に基づきバイアス制御信号が電力増幅部1の端
子T1 に出力され、電力増幅部1の増幅素子のバイアス
が制御される。
A bias control signal is output to the terminal T 1 of the power amplifier 1 based on the control function of the bias controller 15 defined by the difference between the power levels output to the terminal T 11 of the power level comparator 13, and the power The bias of the amplification element of the amplification unit 1 is controlled.

【0052】尚、切替スイッチ31の動作は、同期部3
7によって制御される。この同期部37は、周波数発振
器25の周波数信号を遅延部35で遅延した信号を入力
すると共にクロック39からのクロック信号を入力して
切替スイッチ31の動作タイミングを計る。
The operation of the changeover switch 31 is performed by the synchronizing unit 3
Controlled by 7. The synchronizing unit 37 inputs the signal obtained by delaying the frequency signal of the frequency oscillator 25 by the delay unit 35 and the clock signal from the clock 39 to measure the operation timing of the changeover switch 31.

【0053】また、周波数発振器25が図10に示すが
ごとく、タイミングT1では上側帯波の周波数fUBを、
タイミングT2では下側帯波の周波数fLBを連続して発
生する特性を有している場合には、タイミングT1で上
側帯波の周波数成分の電力レベルを検出し、タイミング
T2で下側帯波の周波数成分の電力レベルを検出できる
ため、切替スイッチ31と記憶部33は、オペアンプ1
個程度規模の簡易なアナログのホールド回路で構成で
き、モノリシックIC化も可能である。図10において
タイミングT1で下側帯波の周波数fLBを、タイミング
T2では上側帯波の周波数fUBを連続して発生する特性
でも動作原理は同じである。
Further, as shown in FIG. 10 by the frequency oscillator 25, at the timing T1, the frequency f UB of the upper sideband is
If it has the characteristic of continuously generating the frequency f LB of the lower sideband at the timing T2, the power level of the frequency component of the upper sideband is detected at the timing T1, and the frequency of the lower sideband is detected at the timing T2. Since the power level of the component can be detected, the changeover switch 31 and the storage unit 33 are provided in
It can be configured with a simple analog hold circuit of about a unit scale, and can be made into a monolithic IC. In FIG. 10, the operating principle is the same with the characteristic that the frequency f LB of the lower sideband is continuously generated at the timing T1 and the frequency f UB of the upper sideband is continuously generated at the timing T2.

【0054】さらに、図11の示すがごとく連続したタ
イミングで周波数発振器の周波数切替幅をbaudレー
トの自然数倍の上側帯波の周波数の下側帯波の周波数を
発生する特性を有していれば、全ての奇数次の相互変調
歪に対してオペアンプ1個程度の規模の簡易なアナログ
のホールド回路で歪補償が可能となり、モノリシックI
C化も可能となる。図8に示す構成では、帯域通過フィ
ルタ5の通過中心周波数と電力レベル検出部9の検出特
性は周波数発振器25で発振する周波数に関係なく、そ
れぞれ唯、一通りの特性を有していればよい。
Further, as shown in FIG. 11, if the frequency switching width of the frequency oscillator has a characteristic of generating the frequency of the upper sideband and the frequency of the lower sideband which is a natural number multiple of the baud rate, as shown in FIG. , Distortion compensation is possible with a simple analog hold circuit with a scale of about one operational amplifier for all odd-order intermodulation distortions.
C conversion is also possible. In the configuration shown in FIG. 8, the pass center frequency of the band pass filter 5 and the detection characteristic of the power level detection unit 9 may have only one characteristic regardless of the frequency oscillated by the frequency oscillator 25. .

【0055】図12は本発明に係る第7の実施例を示す
ブロック図である。図12を用いて動作原理を説明す
る。信号分岐部17までの動作原理は本発明の第1の実
施例と同じである。この図12に示す構成では、信号分
岐部17の端子T13への出力信号の上側帯波の周波数の
電力レベルと下側帯波の周波数の電力レベルを検出する
手段として周波数弁別部41を使用する。周波数弁別部
41は図14に示すがごとく、設計中心周波数fcで出
力が零、下側帯波の周波数帯で出力が負、上側帯波の周
波数帯で出力が正となる出力特性を有している。信号分
岐部17の端子T13の出力信号を周波数弁別部41に入
力すると、使用周波数帯域の全ての周波数成分の電力レ
ベルが周波数に対して検出される。
FIG. 12 is a block diagram showing a seventh embodiment according to the present invention. The operating principle will be described with reference to FIG. The operation principle up to the signal branching unit 17 is the same as that of the first embodiment of the present invention. In the configuration shown in FIG. 12, the frequency discriminating unit 41 is used as means for detecting the power level of the frequency of the upper sideband and the power level of the frequency of the lower sideband of the output signal to the terminal T 13 of the signal branching unit 17. . As shown in FIG. 14, the frequency discriminating unit 41 has output characteristics such that the output is zero at the design center frequency fc, the output is negative in the frequency band of the lower sideband, and the output is positive in the frequency band of the upper sideband. There is. When the output signal from the terminal T 13 of the signal branching unit 17 is input to the frequency discriminating unit 41, the power levels of all frequency components in the used frequency band are detected with respect to the frequency.

【0056】その出力信号を積分器43で周波数に対し
て積分すれば、上側帯波の周波数の電力レベルに対する
下側帯波の周波数の電力レベルの差が検出できる。例え
ば、上側帯波の周波数の電力レベルが下側帯波の周波数
の電力レベルよりも大である場合には、周波数弁別部4
1の出力の積分器43による積分値は正となる。また
は、下側帯波の周波数の電力レベルに対する上側帯波の
周波数の電力レベルの差を検出しても動作原理は同じで
ある。また、積分する周波数範囲と送信中心周波数に対
してbaudレートの自然数倍だけ上側帯波の周波数と
下側帯波の周波数の範囲とすれば、全ての奇数次の相互
変調歪に対する補償が可能となる。さらに、図13に示
すがごとく、周波数分岐装置17の端子T13への出力信
号を周波数変換部23により周波数変換を行った後に周
波数弁別部41に入力しても動作原理は上述した第7の
実施例と同じである。
By integrating the output signal with respect to the frequency by the integrator 43, the difference between the power level of the frequency of the upper sideband and the power level of the frequency of the lower sideband can be detected. For example, when the power level of the frequency of the upper sideband is higher than the power level of the frequency of the lower sideband, the frequency discriminating unit 4
The integrated value of the output of 1 by the integrator 43 becomes positive. Alternatively, the operation principle is the same even if the difference between the power level of the frequency of the lower sideband and the power level of the frequency of the upper sideband is detected. Further, if the frequency range of the upper sideband and the frequency of the lower sideband are set to be a natural multiple of the baud rate with respect to the frequency range to be integrated and the transmission center frequency, it is possible to compensate for all odd-order intermodulation distortions. Become. Further, as shown in FIG. 13, even if the output signal to the terminal T 13 of the frequency branching device 17 is frequency-converted by the frequency converter 23 and then input to the frequency discriminator 41, the operation principle is the same as that of the above-described seventh embodiment. Same as the embodiment.

【0057】上述してきたように、上記各実施例によれ
ば、製造に起因する素子ばらつきによる電力増幅装置の
増幅特性の変化、温度や経年による電力増幅装置の増幅
特性の変化、により線形化技術を施した電力増幅装置の
増幅特性の線線形化が劣化する場合や、入力電力レベル
が大である場合に出力の上側帯波の任意の周波数範囲に
おける電力レベルと下側帯波の任意の周波数範囲におけ
る電力レベルが異なる場合に対しても線形増幅特性の補
償を簡易なアナログ回路で実現でき、制御回路のモノリ
シック化が可能である。
As described above, according to each of the above-described embodiments, the linearization technique is performed by the change in the amplification characteristic of the power amplification device due to the element variation caused by the manufacture and the change in the amplification characteristic of the power amplification device due to temperature and aging. When the linearity of the amplification characteristics of the power amplifier device is deteriorated or the input power level is large, the power level in the arbitrary frequency range of the output upper sideband and the arbitrary frequency range of the lower sideband The compensation of the linear amplification characteristic can be realized by a simple analog circuit even when the power levels in the above are different, and the control circuit can be made monolithic.

【0058】また、唯一通りの線形化のための制御関数
で増幅特性が異なる電力増幅装置に対する線形特性補償
が可能であるため、制御回路と電力増幅装置をモノリシ
ックICで構成できる。
Further, since it is possible to compensate the linear characteristic for the power amplifying device having the different amplifying characteristic by the unique control function for linearization, the control circuit and the power amplifying device can be configured by a monolithic IC.

【0059】さらに、従来の入力信号と出力信号とを逐
次比較し、線形化のための制御関数を補正して電力増幅
装置の増幅特性の変化に対応する方式とは異なり、本実
施例では出力信号だけを制御に使用するため、制御ルー
プ遅延を精度良く補償するための複雑な制御手段が不要
となる。
Further, unlike the conventional method in which the input signal and the output signal are successively compared and the control function for linearization is corrected to cope with the change in the amplification characteristic of the power amplification device, the output in this embodiment is different. Since only the signal is used for control, complicated control means for accurately compensating for the control loop delay becomes unnecessary.

【0060】[0060]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、電力増幅
部の制御回路を小型かつモノリシックで構成できると共
に、電力増幅部の増幅特性の変化に対する線形増幅特性
を補償できる等の効果を奏する。
As described above, the present invention has the effects that the control circuit of the power amplification unit can be made compact and monolithic, and that the linear amplification characteristic with respect to the change of the amplification characteristic of the power amplification unit can be compensated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明に係る第1の実施例の構成を示すブロ
ック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a first exemplary embodiment according to the present invention.

【図2】 バイアス制御関数の特性を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing characteristics of a bias control function.

【図3】 本発明に係る第2の実施例の構成を示すブロ
ック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a second exemplary embodiment of the present invention.

【図4】 本発明に係る第3の実施例の構成を示すブロ
ック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a third exemplary embodiment of the present invention.

【図5】 本発明に係る第4の実施例の構成を示すブロ
ック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a fourth exemplary embodiment according to the present invention.

【図6】 本発明に係る第5の実施例の構成を示すブロ
ック図である。
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a fifth exemplary embodiment of the present invention.

【図7】 本発明に係る第5の実施例の周波数発振器を
1つとした場合の構成を示すブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration in the case where one frequency oscillator according to a fifth embodiment of the present invention is used.

【図8】 本発明に係る第6の実施例の構成を示すブロ
ック図である。
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a sixth exemplary embodiment of the present invention.

【図9】 周波数発振器の発振周波数の時間変化の一例
を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing an example of a change over time of an oscillation frequency of a frequency oscillator.

【図10】 周波数発振器の発振周波数の時間変化の一
例を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing an example of a change over time of an oscillation frequency of a frequency oscillator.

【図11】 周波数発振器の発振周波数の時間変化の一
例を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing an example of a change over time of an oscillation frequency of a frequency oscillator.

【図12】 本発明に係る第7の実施例の構成を示すブ
ロック図である。
FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of a seventh exemplary embodiment of the present invention.

【図13】 本発明に係る第7の実施例に周波数変換部
を使用した場合の構成例を示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing a configuration example when a frequency converter is used in the seventh embodiment according to the present invention.

【図14】 周波数弁別部の出力特性を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing output characteristics of a frequency discriminating unit.

【図15】 リニアライザの従来例を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing a conventional example of a linearizer.

【図16】 適応型リニアライザの従来例を示す図であ
る。
FIG. 16 is a diagram showing a conventional example of an adaptive linearizer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 電力増幅部 3,17 信号分岐部 5,7 帯域通過フィルタ 9,11 電力レベル検出部 13 電力レベル比較部 15 バイアス制御部 21 信号加算部 23,27 周波数変換部 25,29 周波数発振器 31 切替スイッチ 33 記憶部 35 遅延部 37 同期部 39 クロック 41 周波数弁別部 43 積分器 TI 入力端子 TO 出力端子 T1 バイアス端子DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 power amplification part 3,17 signal branching part 5,7 band pass filter 9,11 power level detection part 13 power level comparison part 15 bias control part 21 signal addition part 23,27 frequency conversion part 25,29 frequency oscillator 31 changeover switch 33 storage unit 35 delay unit 37 synchronization unit 39 clock 41 frequency discrimination unit 43 integrator T I input terminal T O output terminal T 1 bias terminal

フロントページの続き (72)発明者 関根 秀一 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1 株式会 社東芝研究開発センター内Front Page Continuation (72) Inventor Shuichi Sekine 1 Komukai Toshiba-cho, Kawasaki-shi, Kanagawa 1 Toshiba Corporation R & D Center

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 通信機における送信部の電力増幅装置に
おいて、 入力される変調信号を増幅して出力する電力増幅部の出
力信号の上側帯波と下側帯波の任意の周波数範囲におけ
るそれぞれの電力レベルの差を検出する検出手段と、 この検出手段で検出された電力レベル差を零とするよう
に前記電力増幅部のバイアスを制御する制御手段とを有
すること特徴とする電力増幅装置。
1. A power amplification device for a transmission section in a communication device, wherein each power in an arbitrary frequency range of an upper sideband and a lower sideband of an output signal of the power amplification section which amplifies and outputs an input modulated signal. A power amplification apparatus comprising: a detection unit that detects a level difference; and a control unit that controls a bias of the power amplification unit so that the power level difference detected by the detection unit becomes zero.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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