JPH09224064A - Amplifier - Google Patents

Amplifier

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JPH09224064A
JPH09224064A JP8305276A JP30527696A JPH09224064A JP H09224064 A JPH09224064 A JP H09224064A JP 8305276 A JP8305276 A JP 8305276A JP 30527696 A JP30527696 A JP 30527696A JP H09224064 A JPH09224064 A JP H09224064A
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Ken Kumagai
謙 熊谷
Toshio Nojima
俊雄 野島
Shoichi Narahashi
祥一 楢橋
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NTT Docomo Inc
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
NTT Mobile Communications Networks Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To attain the linear amplification of signal for generating a big peak in the envelope power of signal by inputting an input signal to a 1st phase shifting means having non-linear phase shifting quantity frequency characteristics, and inputting its amplified output to a 2nd phase shifting means having frequency characteristics inverse to the phase shifter frequency characteristics of the 1st phase shifting means. SOLUTION: The input signal from an input terminal 1 is supplied through a 1st phase shifting means 21 to an amplifier 22, and the amplified output of the amplifier 22 is outputted through a 2nd phase shifting means 23 to an output terminal 13. Concerning the 1st and 2nd phase shifting means 21 and 23, their respective phase shifting amounts are changed non-linearly to frequencies, and their change characteristics are inverse each other. Thus, even when the signal having the big peak is inputted to the input terminal 1, the phase of each frequency component of that input signal is shifted mutually variously at the phase shifting means 21 and the peak is reduced in the output signal. In such a state, the signal is amplified by the amplifier 22. Therefore, the amplifier 22 can be constituted compact and inexpensive.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば移動通
信、衛星通信、放送システムなどの共通増幅装置に適用
され、入力信号の包絡線電力尖頭値(Peak Env
elop Power:以下PEPと記す)が平均電力
に比較して著しく大きいような信号の増幅に適する増幅
装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is applied to a common amplifying device for mobile communication, satellite communication, broadcasting system, etc., and has an envelope power peak value (Peak Env) of an input signal.
elope Power: hereinafter referred to as PEP) relates to an amplifying device suitable for amplifying a signal having a remarkably large value compared to the average power.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えばマイクロ波帯における通信、放送
に用いられる送信装置では、数MHzから約十MHzの
帯域をもつマルチキャリア信号の増幅が必要となる。マ
ルチキャリア信号のスペクトルを模式的に図1に示す。
N個のキャリア信号を中心とし、変調信号によるスペク
トラム広がりが形成された第1乃至第Nチャネル#1〜
#Nからなり、通常、各チャネル間間隔は等しい、マル
チキャリア信号の帯域幅Bは第1乃至第Nチャネルをカ
バーする帯域であり、その中心が中心周波数foであ
る。このマルチキャリア信号では各チャネルのキャリア
の振幅、位相の条件によっては、PEPが著しく増大
し、平均電力のキャリア数(N)倍にまで達する可能性
がある。このことは送信装置で用いられる増幅器の所要
飽和出力を増大させる原因となり、送信装置の小形化、
低消費電力化の重大な妨げとなる。
2. Description of the Related Art For example, a transmitter used for communication or broadcasting in a microwave band requires amplification of a multicarrier signal having a band of several MHz to about 10 MHz. The spectrum of the multicarrier signal is schematically shown in FIG.
Centered on N carrier signals, the first to N-th channels # 1 to # 1 in which the spectrum spread by the modulation signal is formed
Consists #N, usually spacing between channels is equal bandwidth B of the multi-carrier signal is a band that covers the first through the N-channel, the center is the center frequency f o. In this multi-carrier signal, the PEP may significantly increase and reach the number of carriers (N) times the average power, depending on the carrier amplitude and phase conditions of each channel. This causes the required saturation output of the amplifier used in the transmitter to increase, and the transmitter is downsized,
This is a serious obstacle to lower power consumption.

【0003】このような問題を解決するため、従来にお
いて、各キャリアの初期位相を特定の関係にすることが
提案されている。例えばIEEE TRANSACTI
ONS ON COMMUNICATIONS,Vo
l.41,No.4.April,1993,pp.6
31〜635,D.R Gimlin等“On Min
imizing the Peak−to−Avera
ge Power Ratio for the Su
m of N Sinusoids”参照されたい。し
かし、この方法は、各キャリアが変調されていない場合
にのみ効果がある。つまり、各チャネルが正弦波のキャ
リアのままの場合であり、各キャリアがそれぞれ変調信
号により変調されると、特定した初期位相の関係がくず
れ、大きなPEPが発生するようになる。
In order to solve such a problem, it has been conventionally proposed that the initial phase of each carrier has a specific relationship. For example, IEEE TRANSACTI
ONS ON COMMUNICATIONS, Vo
l. 41, No. 4. April, 1993, pp. 6
31-635, D.I. R Gimlin and others “On Min
imaging the Peak-to-Avera
ge Power Ratio for the Su
m of N Sinusoids ”, but this method works only if each carrier is unmodulated, that is, if each channel remains a sinusoidal carrier and each carrier is modulated independently. When modulated by a signal, the relationship between the specified initial phases is broken and a large PEP is generated.

【0004】また前述のようなマルチキャリア信号を低
歪に増幅するのに適するものとしてフィードフォワード
増幅器が知られている。フィードフォワード増幅器は例
えば1992年11月24日発行米国特許第5,16
6,634号明細書に示されている。従来のフィードフ
ォワード増幅器を図2を参照して簡単に説明する。入力
端子1に入力された信号Sinは、電力分配器2によ
り、可変減衰手段3、可変移相手段4および主増幅器5
が挿入された主増幅経路14と、遅延手段6が挿入され
た線形経路15とに分配される。この2つの経路14,
15を通過した各々の信号は方向性結合器7に入力さ
れ、主増幅経路14の信号はそのまま主信号経路16に
出力され、後述するように主増幅器歪成分は歪増幅経路
17に出力される。主信号経路16には遅延手段8が挿
入されており、歪増幅経路17には可変減衰手段9、可
変移相手段10、補助増幅器11が挿入されている。主
信号経路16ならびに歪増幅経路17を通過する信号
は、電力合成手段12に入力され、電力合成されて出力
端子13に出力される。
A feedforward amplifier is known as one suitable for amplifying the above-mentioned multi-carrier signal with low distortion. The feed forward amplifier is disclosed, for example, in US Pat. No. 5,16, issued Nov. 24, 1992.
6,634. A conventional feedforward amplifier will be briefly described with reference to FIG. The signal Sin input to the input terminal 1 is supplied by the power distributor 2 to the variable attenuator 3, the variable phase shifter 4, and the main amplifier 5.
Are distributed to the main amplification path 14 in which is inserted and the linear path 15 in which the delay means 6 is inserted. These two paths 14,
Each signal passing through 15 is input to the directional coupler 7, the signal of the main amplification path 14 is output as it is to the main signal path 16, and the main amplifier distortion component is output to the distortion amplification path 17 as described later. . The delay means 8 is inserted in the main signal path 16, and the variable attenuation means 9, the variable phase shift means 10, and the auxiliary amplifier 11 are inserted in the distortion amplification path 17. The signals that pass through the main signal path 16 and the distortion amplification path 17 are input to the power combiner 12, combined with the power, and output to the output terminal 13.

【0005】可変減衰手段3および可変移相手段4は、
電力合成手段7において主増幅経路14の信号と線形経
路15の信号とが逆相で足し合わされ、主増幅器5で生
ずる歪成分が歪増幅経路17に出力されるように調整さ
れる。また、可変減衰手段9および可変移相手段10
は、主信号経路16の信号に含まれる歪成分と歪増幅経
路17で補助増幅器11で増幅した歪成分とが、電力合
成手段12で逆相に足し合わされ、出力端子13に歪が
除去された信号が出力されるように調整される。主増幅
器5で発生する歪は、線形領域の不完全性による歪と飽
和特性による歪に大別できるが、フィードフォワード増
幅器は構成的には主増幅器5で生じた歪成分は全て、入
力端子1から電力合成手段7までの歪検出部18で検出
可能であり、電力合成手段7から出力端子13までの歪
除去部19により前記歪が除去できる。ただし、補助増
幅器11は線形動作することが必須である。
The variable attenuation means 3 and the variable phase shift means 4 are
In the power combiner 7, the signal of the main amplification path 14 and the signal of the linear path 15 are added in antiphase, and the distortion component generated in the main amplifier 5 is adjusted to be output to the distortion amplification path 17. Also, the variable attenuation means 9 and the variable phase shift means 10
Indicates that the distortion component contained in the signal of the main signal path 16 and the distortion component amplified by the auxiliary amplifier 11 in the distortion amplification path 17 are added in anti-phase by the power combining means 12, and the distortion is removed at the output terminal 13. The signal is adjusted to be output. The distortion generated in the main amplifier 5 can be roughly classified into distortion due to imperfections in the linear region and distortion due to the saturation characteristic. However, in the feedforward amplifier, all distortion components generated in the main amplifier 5 are input terminal 1 Can be detected by the distortion detector 18 from the power combiner 7 to the power combiner 7, and the distortion can be removed by the distortion remover 19 from the power combiner 7 to the output terminal 13. However, it is essential that the auxiliary amplifier 11 operates linearly.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】この発明の第1目的は
マルチキャリア信号のように信号の包絡線電力に著しく
大きなピークが生じる信号を、線形増幅することを可能
とする増幅装置を提供することにある。この発明の他の
目的は前記第1目的を達成すると共に飽和増幅出力が比
較的小さな増幅器を使用でき、比較的簡単な構成で小
形、安価に構成できる増幅装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION A first object of the present invention is to provide an amplifying device capable of linearly amplifying a signal such as a multi-carrier signal which has a significantly large peak in the envelope power of the signal. It is in. Another object of the present invention is to provide an amplifying device which achieves the first object and which can use an amplifier having a relatively small saturation amplification output and which can be constructed in a small size and at a low cost with a relatively simple structure.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】この発明の第1観点によ
れば入力信号は非線形の移相量周波数特性をもつ第1移
相手段へ入力され、その第1移相手段の出力が増幅器で
増幅され、その増幅出力が、第1移相手段の移相器周波
数特性と逆特性をもつ第2移相手段へ入力され、その出
力として上記入力信号の増幅出力を得る。
According to a first aspect of the present invention, an input signal is input to a first phase shift means having a non-linear phase shift amount frequency characteristic, and an output of the first phase shift means is an amplifier. The amplified output is input to the second phase shifting means having the inverse characteristic of the phase shifter frequency characteristic of the first phase shifting means, and the amplified output of the input signal is obtained as its output.

【0008】この発明の第2観点によれば信号分離手段
により入力信号から主信号と差信号が得られ、その主信
号は第1信号経路へ供給され、差信号は、上記第1移相
手段、上記増幅器−上記第2移相手段が挿入された第2
信号経路に供給され、上記第1信号経路の出力と上記第
2信号経路の出力とが第1電力合成手段により電力合成
されて上記出力端子へ供給される。
According to the second aspect of the present invention, the signal separating means obtains the main signal and the difference signal from the input signal, the main signal is supplied to the first signal path, and the difference signal is the first phase shift means. , Said amplifier-second with said second phase shifting means inserted
The signal is supplied to the signal path, and the output of the first signal path and the output of the second signal path are power-combined by the first power combining means and supplied to the output terminal.

【0009】信号分離手段はフィードフォワード増幅器
における歪検出部で構成され、上記第1、第2信号経路
及び第1電力合成手段により歪除去部が構成される。あ
るいは信号分離手段は、入力信号を、その包絡線電力が
所定値以下になるように制限した上記主信号と、その主
信号と入力信号との差である上記差信号とに分離する手
段であり、上記第1信号経路に主増幅器が挿入される。
この場合の信号分離手段はアナログ技術、又はディジタ
ル技術にて構成される。
The signal separating means is composed of a distortion detecting section in the feedforward amplifier, and the distortion removing section is composed of the first and second signal paths and the first power combining means. Alternatively, the signal separating means is means for separating the input signal into the main signal whose envelope power is limited to a predetermined value or less and the difference signal which is the difference between the main signal and the input signal. , A main amplifier is inserted in the first signal path.
The signal separation means in this case is configured by analog technology or digital technology.

【0010】この発明の第3観点によれば、上記入力端
子と上記増幅器の入力端子との間に、第1入力経路と、
上記第1移相手段が挿入された第2入力経路との何れか
に入力信号を通す第1切替手段が設けられ、上記増幅器
と上記出力端子との間に、第1出力経路と、上記第2移
相手段が挿入された第2出力経路との何れかに増幅出力
信号を通す第2切替手段が設けられ、上記入力信号の包
絡線電力が検出手段で検出され、その検出包絡線電力が
しきい値を越えると、制御手段により、第1、第2切替
手段が制御されて入力信号は第2入力経路を通り、増幅
信号は第2出力経路を通るようにされる。
According to a third aspect of the present invention, a first input path is provided between the input terminal and the input terminal of the amplifier,
First switching means for passing an input signal is provided in either of the second input path in which the first phase shift means is inserted, and the first output path and the first output path are provided between the amplifier and the output terminal. Second switching means for passing the amplified output signal is provided in any of the second output paths in which the two phase shift means are inserted, the envelope power of the input signal is detected by the detection means, and the detected envelope power is When the voltage exceeds the threshold value, the control means controls the first and second switching means so that the input signal passes through the second input path and the amplified signal passes through the second output path.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】図3にこの発明の基本構成を示
す。入力端子1からの入力信号は第1移相手段21を通
じて増幅器22へ供給され、増幅器22の増幅出力は第
2移相手段23を通じて出力端子13へ出力される。第
1移相手段21及び第2移相手段23はそれぞれその移
相量が周波数に対して非線形に変化し、かつ、その変化
特性が例えば図4の曲線24,25に示すように、互い
に逆の特性である。この第1移相手段21の移相量周波
数特性としては、例えば次式の二乗位相特性を用いる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 3 shows the basic structure of the present invention. The input signal from the input terminal 1 is supplied to the amplifier 22 through the first phase shifting means 21, and the amplified output of the amplifier 22 is output to the output terminal 13 through the second phase shifting means 23. The first phase shift means 21 and the second phase shift means 23 respectively change their phase shift amounts in a non-linear manner with respect to frequency, and their change characteristics are opposite to each other as shown by curves 24 and 25 in FIG. 4, for example. Is a characteristic of. As the phase shift amount frequency characteristic of the first phase shifting means 21, for example, the squared phase characteristic of the following equation is used.

【0012】Ψ(f)=−α(f−fO 2 ここで、αは二乗特性の係数である。上式において移相
量Ψ(f)は周波数fOにおける移相量を基準(0)と
した相対値である。この二乗位相特性は、チャープレー
ダで用いられるチャープフィルタや、マルチ正弦波キャ
リア信号の包絡線電力尖頭値(PEP)の平均電力に対
する比(PAPR)を低減する初期位相設定法において
適用がみられる。係数αは、チャープフィルタでは α=πT/B と表せる。ここでTはチャープ信号の周期、Bは周波数
帯域である。また、Tをマルチ正弦波キャリア信号の周
期(キャリア周波数間隔をΔfとするとT=1/Δf)
とした場合には、上記初期位相設定法における位相設定
式の一例となる。
Ψ (f) = − α (f−f O ) 2 where α is the coefficient of the square characteristic. In the above equation, the phase shift amount Ψ (f) is a relative value with the phase shift amount at the frequency f O as a reference (0). This squared phase characteristic can be applied to a chirp filter used in a chirp radar and an initial phase setting method for reducing the ratio (PAPR) of the envelope power peak value (PEP) to the average power of a multi-sine wave carrier signal. . The coefficient α can be expressed as α = πT / B in the chirp filter. Here, T is the period of the chirp signal and B is the frequency band. Further, T is the cycle of the multi-sine wave carrier signal (T = 1 / Δf when the carrier frequency interval is Δf)
In that case, it is an example of a phase setting equation in the initial phase setting method.

【0013】このように構成されているため、入力端子
1に図5Aに示すように大きなピーク26,27をもっ
て信号が入力されても、第1移相手段21でその入力信
号の各周波数成分が互いに異なる位相シフトを受け、つ
まり周波数が異なるがそろっていた位相が互いにずれ、
第1移相手段21の出力信号は例えば図5Bに示すよう
に、ピーク26,27が小さくなる。この大きなピーク
がなくなった状態で信号は増幅器22で図5Cに示すよ
うに増幅される。従って増幅器22に要求される飽和電
力値を低減でき、増幅器22を小形、かつ安価なもので
構成できる。この増幅器22で増幅された出力信号は第
2移相手段23でその各周波数成分が第1移相手段21
で受けた移相量と逆特性で位相シフトされ、つまり各周
波数成分についての第1、第2移相手段21,23でそ
れぞれ受けた移相量の和は互いに等しくなり、第2移相
手段23の出力信号の各周波数成分相対位相は、第1移
相手段21の入力信号のそれと同一となり、第2移相手
段23の出力信号は図5Dに示すように、図5Aの入力
信号波形とほぼ同一波形であり、かつ利得G倍に増幅さ
れたものとなる。
With this configuration, even if a signal is input to the input terminal 1 with large peaks 26 and 27 as shown in FIG. 5A, the first phase shifting means 21 changes the frequency components of the input signal. Receive different phase shifts, that is, different frequencies but different phases,
For example, as shown in FIG. 5B, the output signal of the first phase shifter 21 has smaller peaks 26 and 27. In the absence of this large peak, the signal is amplified by amplifier 22 as shown in FIG. 5C. Therefore, the saturation power value required for the amplifier 22 can be reduced, and the amplifier 22 can be made small and inexpensive. The output signal amplified by the amplifier 22 has its frequency components in the second phase shift means 23 and the first phase shift means 21.
The phase shift amount is opposite to that of the phase shift amount received in step 1, that is, the sum of the phase shift amounts received by the first and second phase shift means 21 and 23 for each frequency component becomes equal to each other, and the second phase shift means The relative phase of each frequency component of the output signal of 23 is the same as that of the input signal of the first phase shift means 21, and the output signal of the second phase shift means 23 is the same as the input signal waveform of FIG. 5A as shown in FIG. 5D. The waveforms are almost the same and are amplified by the gain G times.

【0014】次に第1、第2移相手段21,23の具体
例を説明する。例えば図6Aに示すリアクタンス回路よ
りなる2次遅延等化回路は図6Bに示すように単峰性の
遅延量の周波数特性を有する。よって図6Cに示すよう
にこのようなリアクタンス回路(2次遅延等化回路)Z
1 乃至Zn を縦続接続し、これら回路Z1 〜Zn の各特
性を選定して、第1又は第2移相手段21又は23に必
要とされる特性に近似した非線形移相回路を構成するこ
とができる。
Next, a concrete example of the first and second phase shifting means 21 and 23 will be described. For example, the second-order delay equalizer circuit including the reactance circuit shown in FIG. 6A has a frequency characteristic of a single-peak delay amount as shown in FIG. 6B. Therefore, as shown in FIG. 6C, such a reactance circuit (second-order delay equalization circuit) Z
1 to Z n are connected in cascade and each characteristic of these circuits Z 1 to Z n is selected to construct a non-linear phase shift circuit that approximates the characteristic required for the first or second phase shift means 21 or 23. can do.

【0015】移相手段21、23としては分散遅延線を
用いることもできる。図7は分散形遅延線を弾性表面波
回路で構成した例を示す。この場合、弾性表面波回路は
圧電基板31上にすだれ状電極(1対の櫛歯状電極を互
にかみ合せて配したもの)の2組32a,32bが形成
されて、すだれ状電極32aに印加された信号が圧電基
板31上の弾性表面波に変換されて、圧電基板31上を
伝搬し、他方のすだれ状電極32bに到達して電気信号
に変換される。この場合、すだれ状電極32a,32b
の各電極間ピッチが弾性表面波伝搬方向において、徐々
に変化し、かつその変化方向が、電極32aと32bと
で逆とされている。図7Aに示したものを第1移相手段
21として用いた場合は、その電極ピッチの変化方向が
逆とされた図7Bに示すものが第2移相手段23として
用いられ、その逆に用いてもよい。
Dispersion delay lines may be used as the phase shifting means 21 and 23. FIG. 7 shows an example in which the distributed delay line is configured by a surface acoustic wave circuit. In this case, in the surface acoustic wave circuit, two sets 32a and 32b of interdigital electrodes (one pair of comb-teeth-shaped electrodes interdigitated with each other) are formed on the piezoelectric substrate 31, and the interdigital electrodes 32a are formed on the interdigital electrode 32a. The applied signal is converted into a surface acoustic wave on the piezoelectric substrate 31, propagates on the piezoelectric substrate 31, reaches the other interdigital transducer 32b, and is converted into an electric signal. In this case, the interdigital electrodes 32a, 32b
The pitch between the electrodes gradually changes in the surface acoustic wave propagation direction, and the changing directions are opposite between the electrodes 32a and 32b. When the one shown in FIG. 7A is used as the first phase shifting means 21, the one shown in FIG. 7B in which the changing direction of the electrode pitch is reversed is used as the second phase shifting means 23 and is used in the opposite. May be.

【0016】移相手段21,23の更に他の例を図8
A,Bに示す。移相手段21においては入力信号は信号
分岐手段33でn分岐され、それぞれ中心周波数f1
n の帯域通過フィルタ341 〜34n に通されて、周
波数帯ごとに分離され、更にそれぞれ遅延線351 〜3
n でそれぞれ遅延量T1 〜Tn だけ遅延した後、信号
合成手段36で合成される。移相手段23も図8Bに示
すように、信号分岐手段37でn分岐され、中心周波数
がf1 〜fn の帯域通過フィルタ381 〜38nで分離
され、遅延線391 〜39n でそれぞれ遅延量Tn 〜T
1 の遅延が与えられた後、信号合成手段41で合成され
る。この際、遅延線35i(i=1,2,…,n)の遅
延量と遅延線39iの遅延量との和がT1 +Tn になる
ようにされている。
Still another example of the phase shifting means 21 and 23 is shown in FIG.
A and B show. In the phase shift means 21, the input signal is branched into n by the signal branch means 33, each of which has a center frequency f 1 to.
is passed through a bandpass filter 34 1 to 34C n of f n, it is separated for each frequency band, further the delay line 35 1-3
The signals are delayed by 5 n for delay amounts T 1 to T n , and then combined by the signal combining means 36. As shown in FIG. 8B, the phase shift means 23 is also branched into n by the signal branch means 37, separated by band-pass filters 38 1 to 38 n whose center frequencies are f 1 to f n , and delayed by delay lines 39 1 to 39 n . Delay amount T n to T
After being given a delay of 1 , the signals are combined by the signal combining means 41. At this time, the sum of the delay amount of the delay line 35i (i = 1, 2, ..., N) and the delay amount of the delay line 39i is T 1 + T n .

【0017】図3に示した実施例では入力端子1の入力
信号のPEPが比較的小さい場合には、第1移相手段2
1でPEPが大きなものとされる場合もある。このよう
な点から、PEPが高い部分の信号に対してのみ有効に
この発明が作用するようにすることが望ましい。フィー
ドフォワード増幅器(図2)においては、その入力端子
1の入力信号中のPEPが著しく大、つまり主増幅器5
の飽和電力より大きく越えると、歪が著しく発生し、歪
増幅経路17へ供給される主増幅経路14の出力信号と
線形経路15の出力信号との差信号のPEPが著しく大
きくなる。従って、歪増幅経路17にこの発明を適用す
れば常に良好に動作する。フィードフォワード増幅器に
この発明を適用した例を図9と図2と対応する部分に同
一符号を付けて示す。図2の構成に対し、それ以外につ
いては図2と同様である。ここで、第1移相手段21お
よび第2移相手段22は周波数に対して移相量が非線形
に変化する移相手段である。以下にこの増幅装置の動作
について説明する。
In the embodiment shown in FIG. 3, when the PEP of the input signal at the input terminal 1 is relatively small, the first phase shift means 2
In some cases, the PEP of 1 may be large. From this point of view, it is desirable that the present invention works effectively only for a signal in a portion having a high PEP. In the feed-forward amplifier (FIG. 2), the PEP in the input signal of its input terminal 1 is extremely large, that is, the main amplifier 5
When the power exceeds the saturation power of, the distortion is remarkably generated, and the PEP of the difference signal between the output signal of the main amplification path 14 and the output signal of the linear path 15 supplied to the distortion amplification path 17 is significantly increased. Therefore, if the present invention is applied to the distortion amplification path 17, it always operates well. An example in which the present invention is applied to a feedforward amplifier is shown by attaching the same reference numerals to portions corresponding to those in FIGS. The configuration of FIG. 2 is otherwise the same as that of FIG. Here, the first phase shift means 21 and the second phase shift means 22 are phase shift means in which the amount of phase shift changes non-linearly with respect to the frequency. The operation of this amplifier will be described below.

【0018】図10Aは、入力端子1に入力される信号
Sinの包絡線電力Pの波形例を示し、マルチキャリア
信号においては、各キャリアの振幅、位相の条件によ
り、信号の包絡線電力尖頭値(PEP)は平均電力Pa
に対して著しく増大し、入力信号Sinの包絡線電力P
が主増幅器5の飽和出力Psに対応する入力レベルP
s′を大幅に超える場合には、歪増幅経路17には瞬時
電力の大きな成分が入力される。
FIG. 10A shows an example of the waveform of the envelope power P of the signal Sin input to the input terminal 1. In a multi-carrier signal, the envelope power peak of the signal depends on the amplitude and phase conditions of each carrier. Value (PEP) is the average power Pa
To the envelope power P of the input signal Sin.
Is the input level P corresponding to the saturation output Ps of the main amplifier 5.
When s'is significantly exceeded, a component of large instantaneous power is input to the distortion amplification path 17.

【0019】第1移相手段21の入力では、図10Bに
示すように、主増幅器5の線形領域の不完全性で発生す
る歪成分が定常的に存在するが、入力信号Sinの包絡
線電力Pが飽和出力の入力換算値Ps′を超える時間に
は、大きなピーク電力が発生する。フィードフォワード
増幅器を低歪に動作させるためには、補助増幅器11に
は線形動作が必要とされる。従って、上記のように主増
幅器5の飽和特性により生ずる、高レベルなピーク電力
を持つ歪を補償するには、従来においては補助増幅器1
1の所要飽和出力をかなり大きく設定する必要があっ
た。しかし、第1移相手段21により図10Bに示す入
力信号の各周波数成分の位相がずれ、図10Cに示すよ
うに出力側でピーク電力が低減する。つまり、補助増幅
器11の入力側でピーク電力が低減し、それだけ補助増
幅器11の所要飽和出力を低減できる。
At the input of the first phase shift means 21, as shown in FIG. 10B, a distortion component caused by imperfections in the linear region of the main amplifier 5 is constantly present, but the envelope power of the input signal Sin is constant. A large peak power is generated when P exceeds the input conversion value Ps' of the saturated output. In order to operate the feedforward amplifier with low distortion, the auxiliary amplifier 11 is required to have a linear operation. Therefore, in order to compensate the distortion having a high level peak power caused by the saturation characteristic of the main amplifier 5 as described above, the auxiliary amplifier 1 is conventionally used.
It was necessary to set the required saturation output of 1 to a considerably large value. However, the first phase shifting means 21 shifts the phase of each frequency component of the input signal shown in FIG. 10B, and the peak power is reduced on the output side as shown in FIG. 10C. That is, the peak power is reduced on the input side of the auxiliary amplifier 11, and the required saturation output of the auxiliary amplifier 11 can be reduced accordingly.

【0020】補助増幅器11で増幅された図10Dに示
す信号が第2移相手段22に入力され、第2移相手段2
2により、前の入力信号の位相関係を第1移相手段21
に入力された信号の位相関係に戻す位相補償が行われ、
図10Eに示す信号が電力合成手段12に入力される。
すなわち、第2移相手段22の出力には第1移相手段2
1の入力信号が線形増幅された信号が得られる。包絡線
電力Pのピーク電力は、図10B〜Eにピーク部分27
を例とするとP1 →P2 →GP2 →GP1 と変化する。
ここで、P2 <P1 であり、Gは補助増幅器11の利得
である。
The signal shown in FIG. 10D amplified by the auxiliary amplifier 11 is input to the second phase shift means 22, and the second phase shift means 2 is supplied.
2, the phase relationship of the previous input signal is calculated by the first phase shifting means 21.
Phase compensation is performed to restore the phase relationship of the signal input to
The signal shown in FIG. 10E is input to the power combiner 12.
That is, the output of the second phase shifting means 22 is the first phase shifting means 2
A signal obtained by linearly amplifying the input signal of 1 is obtained. The peak power of the envelope power P is shown in FIG.
For example, P 1 → P 2 → GP 2 → GP 1 changes.
Here, P 2 <P 1 , and G is the gain of the auxiliary amplifier 11.

【0021】入力信号のPEPが高い部分が増幅器に対
する要求を高くし、かつ歪発生の原因となる。よって、
入力信号を包絡線電力が所定値以下に制限した主信号
と、その主信号と入力信号との差の差信号とに分離して
増幅すればよい。これがこの発明の第2観点である。つ
まり図11に示すように入力端子1の入力信号は信号分
離手段43に入力され、包絡線電力を所定値(しきい値
Lth)に制限した主信号と、入力信号と主信号との差に
相当する差信号とに分離されて、主信号経路44と差信
号経路45とにそれぞれ出力される。図12A,B,C
にそれぞれ入力信号、主信号および差信号の各包絡線電
力の波形例を示す。主信号経路44および差信号経路4
5には、それぞれ主増幅器46および補助増幅器47が
挿入されている。ここで、主増幅器46は線形性の優れ
た増幅器、例えばフィードフォワード増幅器が用いられ
るものとする。主増幅器46および補助増幅器47でそ
れぞれ増幅された信号は、電力合成手段48で線形合成
され、出力端子13に出力される。電力合成手段48は
トランス回路やハイブリッド回路などで構成される。
The high PEP portion of the input signal increases the demands on the amplifier and causes distortion. Therefore,
It suffices to separate and amplify the input signal into a main signal in which the envelope power is limited to a predetermined value or less and a difference signal of the difference between the main signal and the input signal. This is the second aspect of the present invention. That is, as shown in FIG. 11, the input signal of the input terminal 1 is input to the signal separation means 43, and the difference between the main signal whose envelope power is limited to a predetermined value (threshold value Lth) and the difference between the input signal and the main signal. It is separated into corresponding difference signals and output to the main signal path 44 and the difference signal path 45, respectively. 12A, B, C
Shows examples of waveforms of the envelope powers of the input signal, the main signal, and the difference signal, respectively. Main signal path 44 and difference signal path 4
5, a main amplifier 46 and an auxiliary amplifier 47 are inserted in each. Here, as the main amplifier 46, an amplifier having excellent linearity, for example, a feedforward amplifier is used. The signals respectively amplified by the main amplifier 46 and the auxiliary amplifier 47 are linearly combined by the power combining means 48 and output to the output terminal 13. The power combiner 48 is composed of a transformer circuit, a hybrid circuit, or the like.

【0022】この実施例では、主信号の包絡線電力はL
thに制限され、ピーク電力の増大を防止し、かつ主増幅
器46の飽和出力電力を対応する入力電力値以下にLth
を設定しているので、主増幅器46を高効率に動作させ
かつ主信号を線形増幅することができる。一方、Lthを
入力信号の平均電力の数倍程度に設定した場合、入力信
号の包絡線電力レベルがLthを超える時間、すなわち差
信号が発生する時間の全時間に対する割合は10-3程度
であり、差信号を増幅する際に発生する歪の影響は小さ
い。
In this embodiment, the envelope power of the main signal is L
limited to th to prevent an increase in peak power and keep the saturated output power of the main amplifier 46 below the corresponding input power value Lth.
Therefore, the main amplifier 46 can be operated with high efficiency and the main signal can be linearly amplified. On the other hand, when Lth is set to about several times the average power of the input signal, the time when the envelope power level of the input signal exceeds Lth, that is, the ratio of the time when the difference signal occurs to the total time is about 10 −3 . The effect of distortion that occurs when amplifying the difference signal is small.

【0023】つまり1個の増幅器のみを用いる従来技術
においてはその増幅器の飽和出力電力を、出力信号の平
均電力の10倍程度に選定していたが、例えばその時の
入力の平均電力の5〜6倍を前記しきい値Lthとす
る。このような作用効果が得られることを確かめるため
に、次の電子計算機シミュレーション実験を行った。第
1移相手段21の入力信号として、初期位相をランダム
に設定したN=32個の正弦波のキャリア信号を入力
し、その1000通りの初期位相の組合せについてシミ
ュレーションを行って評価した。第1移相手段21の移
相量周波数特性として二乗位相特性を用い、係数αを次
式とした。
That is, in the prior art using only one amplifier, the saturated output power of the amplifier was selected to be about 10 times the average power of the output signal, but for example, 5 to 6 of the average power of the input at that time was selected. Double the threshold value Lth. The following electronic computer simulation experiments were conducted to confirm that such effects can be obtained. As the input signal of the first phase shift means 21, N = 32 sine wave carrier signals with initial phases set randomly were input, and 1000 combinations of the initial phases were simulated and evaluated. The square phase characteristic is used as the frequency characteristic of the phase shift amount of the first phase shifting means 21, and the coefficient α is represented by the following equation.

【0024】α=π/((N−1)Δf2 ) つまり、Δfはキャリア周波数間隔であり、B=(N−
1)Δf、T=1/Δfとした。この時の第1移相手段
21の入力信号と出力信号のピーク電力の発生分布を求
め、その結果を図13に曲線28,29として示す。図
13の横軸はマルチキャリア信号のピーク電力を示し、
この電力は入力マルチキャリア信号の平均電力で規格化
したものであり、縦軸は発生確率を示す。入力信号の発
生は大きなPEPに対して、大きな確率をもつが、出力
信号の発生はPEPが0.2以下であり、つまり、大き
なPEPは現われない。出力信号のPEPの平均値は、
入力信号のPEPの平均値に比べ10分の1程度となっ
ている。このことは補助増幅器47の所要飽和出力を1
0分の1程度にすることができることを意味している。
入力信号をこのような大きなピークが現われない状態と
して増幅するから、増幅器の飽和電力を小とすることが
でき、かつ信号が歪むおそれもない。
Α = π / ((N-1) Δf 2 ) That is, Δf is the carrier frequency interval, and B = (N−
1) Δf and T = 1 / Δf. The peak power generation distributions of the input signal and the output signal of the first phase shift means 21 at this time are obtained, and the results are shown as curves 28 and 29 in FIG. The horizontal axis of FIG. 13 represents the peak power of the multi-carrier signal,
This power is standardized by the average power of the input multicarrier signal, and the vertical axis shows the occurrence probability. The generation of an input signal has a large probability for a large PEP, but the generation of an output signal has a PEP of 0.2 or less, that is, a large PEP does not appear. The average value of the PEP of the output signal is
It is about 1/10 of the average value of the PEP of the input signal. This means that the required saturation output of the auxiliary amplifier 47 is 1
This means that it can be reduced to about 1/0.
Since the input signal is amplified in a state where such a large peak does not appear, the saturation power of the amplifier can be made small and the signal is not distorted.

【0025】図14に信号分離手段43の具体的構成例
を示す。入力端子1よりの入力信号は第1電力分配手段
51によりリミッタ経路52と線形経路53とに2分岐
される。リミッタ経路52には可変減衰手段102、可
変移相手段54、リミッタ55および第2電力分配手段
56が直列に設けられる。第2電力分配手段56はその
入力信号を二つ分配し、その一方を主信号経路44へ供
給する。線形経路53には遅延手段57が設けられ、こ
れを通過した信号と第2電力分配手段56の他方の出力
とが電力合成手段58で合成されて差信号経路45に供
給される。第1電力分配手段51および第2電力分配手
段56の電力分配比、電力合成手段58の電力合成比、
可変減衰手段102の減衰量、可変移相手段54の移相
量および遅延手段57の遅延量は、電力合成手段58に
入力されるリミッタ経路52と線形経路53との両信号
が互いに逆相で合成され、所望の差信号が生成されるよ
うに調整される。
FIG. 14 shows a concrete configuration example of the signal separating means 43. The input signal from the input terminal 1 is branched into two into a limiter path 52 and a linear path 53 by the first power distribution means 51. A variable attenuation means 102, a variable phase shift means 54, a limiter 55 and a second power distribution means 56 are provided in series on the limiter path 52. The second power distribution means 56 distributes the input signal into two, and supplies one of them to the main signal path 44. The linear path 53 is provided with delay means 57, and the signal passing through the linear path 53 and the other output of the second power distribution means 56 are combined by the power combining means 58 and supplied to the difference signal path 45. A power distribution ratio of the first power distribution unit 51 and the second power distribution unit 56, a power combination ratio of the power combining unit 58,
Regarding the attenuation amount of the variable attenuation means 102, the phase shift amount of the variable phase shift means 54, and the delay amount of the delay means 57, both signals of the limiter path 52 and the linear path 53 input to the power combining means 58 are in opposite phases. Combined and adjusted to produce the desired difference signal.

【0026】リミッタ55としてはPINダイオードリ
ミッタ回路構成を用いることができる。可変減衰手段5
2はPINダイオードを用いて構成でき、また可変移相
手段54はサーキュレータやバラクタダイオード等を用
いて構成でき、ともに市販の製品の使用が可能である。
遅延手段57は遅延線を用いて構成できる。信号分離手
段43の他の具体例を図15に示す。入力信号はA/D
変換器61でディジタル信号に変換され、そのディジタ
ル信号はリミッティング処理手段62で、しきい値Lth
より大きなディジタル値はLthとして出力され、Lthよ
り小さい値はそのまま出力されてディジタル主信号とさ
れ、このディジタル主信号が、A/D変換器61の出力
ディジタル信号から差手段63で差し引かれるディジタ
ル差信号が得られる。ディジタル主信号、ディジタル差
信号はそれぞれD/A変換器64,65でアナログ信号
に変換され、これらアナログ信号はそれぞれ低域通過フ
ィルタ66,67で高周波成分が除去されて、主信号経
路44、差信号経路45へ出力される。リミッティング
処理手段62及び差手段63の各機能はマイクロプロセ
ッサで処理させることができる。
A PIN diode limiter circuit structure can be used as the limiter 55. Variable damping means 5
2 can be configured by using a PIN diode, and the variable phase shift means 54 can be configured by using a circulator, a varactor diode, or the like, and both commercially available products can be used.
The delay means 57 can be constructed using a delay line. Another specific example of the signal separating means 43 is shown in FIG. Input signal is A / D
The converter 61 converts the digital signal into a digital signal, and the digital signal is limited by the limiting processing means 62.
A larger digital value is output as Lth, and a value smaller than Lth is output as it is as a digital main signal, and this digital main signal is subtracted from the output digital signal of the A / D converter 61 by the difference means 63. The signal is obtained. The digital main signal and the digital difference signal are converted into analog signals by the D / A converters 64 and 65, respectively, and high frequency components of these analog signals are removed by the low-pass filters 66 and 67, respectively. It is output to the signal path 45. Each function of the limiting processing means 62 and the difference means 63 can be processed by a microprocessor.

【0027】ディジタル信号処理によりディジタルマル
チキャリア信号を発生し、更にディジタル主信号、ディ
ジタル差信号を得、これらをアナログの主信号、差信号
にする例を図16に示す。周波数設定手段68により各
キャリア周波数fk (k=1,2,…,N)を示すデー
タが設定され、それらデータに応じて、キャリア信号発
生手段69kから複素ディジタルキャリア信号exp
(j2πfk t)が発生される。一方第kチャネルの複
素シンボルデータskがフィルタ70kで帯域制限さ
れ、乗算器71kで複素ディジタルキャリア信号exp
(j2πfk t)と複素乗算される。これらk個の複素
乗算結果は加算手段72で加算されて、ディジタル複素
マルチキャリア信号u(t)が生成される。この複素マ
ルチキャリア信号u(t)は図15で行われたと同様に
リミッティング処理手段62、差手段69によりディジ
タル複素主信号g(t)と、ディジタル複素差信号d
(t)とに分離される。
FIG. 16 shows an example in which a digital multicarrier signal is generated by digital signal processing, a digital main signal and a digital difference signal are further obtained, and these are used as analog main signals and difference signals. Data indicating each carrier frequency f k (k = 1, 2, ..., N) is set by the frequency setting means 68, and the complex digital carrier signal exp is outputted from the carrier signal generating means 69 k according to the data.
(J2πf k t) is generated. On the other hand, the complex symbol data sk of the k-th channel is band-limited by the filter 70k, and the complex digital carrier signal exp is multiplied by the multiplier 71k.
Complex multiplication is performed with (j2πf k t). The k complex multiplication results are added by the adding means 72 to generate a digital complex multicarrier signal u (t). This complex multi-carrier signal u (t) is processed by the limiting processing means 62 and the difference means 69 in the same manner as in FIG. 15, and the digital complex main signal g (t) and the digital complex difference signal d.
(T) and separated.

【0028】複素主信号g(t)の同相成分(実部)g
i (t)、直交成分(虚部)gq (t)、複素差信号d
(t)の同相成分(実部)di (t)、直交成分(虚
部)d q (t)はそれぞれD/A変換器64i,64
q、65i,65qでアナログ信号に変換され、更にそ
の各アナログ信号は低域通過フィルタ66i,66q,
67i,67qでそれぞれ高周波が除去される。フィル
タ66i,66qの各出力は直交変調器73で、フィル
タ67i,67qの各出力は直交変調器74でそれぞ
れ、局部発振器75よりの局部信号で直交変調され、高
周波の主信号、差信号とされて主信号経路44、差信号
経路45へ供給される。
In-phase component (real part) g of the complex main signal g (t)
i(T), orthogonal component (imaginary part) gq(T), complex difference signal d
In-phase component (real part) d of (t)i(T), orthogonal component (imaginary
Part) d q(T) are D / A converters 64i and 64, respectively
q, 65i, 65q convert to analog signal,
The analog signals of the low-pass filters 66i, 66q,
High frequencies are removed at 67i and 67q. fill
The output of each of the
Each output of the data 67i and 67q is output by the quadrature modulator 74.
And is quadrature-modulated by the local signal from the local oscillator 75,
Main signal path 44, the difference signal
It is supplied to the path 45.

【0029】以上の関係を式で示す。シンボルデータ
{sk}を帯域制限して得られたベースバンド信号の振
幅成分をak(t)、位相成分をφk(t)とすると、
複素マルチキャリア信号u(t)は次式で表せる。 u(t)=Σk=1 N k (t)exp[j2πfk +φk (t)] =A(t)exp[jΦ(t)] A(t)=|u(t)|,Φ(t)=argu(t) しきい値となる振幅をLとするならば、複素主信号と複
素差信号は次式で表せる。
The above relationship is shown by a formula. If the amplitude component of the baseband signal obtained by band-limiting the symbol data {sk} is ak (t) and the phase component is φk (t),
The complex multicarrier signal u (t) can be expressed by the following equation. u (t) = Σ k = 1 N ak (t) exp [j2πf k + φ k (t)] = A (t) exp [jΦ (t)] A (t) = | u (t) |, Φ (T) = argu (t) If the threshold amplitude is L, the complex main signal and the complex difference signal can be expressed by the following equations.

【0030】 |u(t)|≦Lでg(t)=u(t) |u(t)|>Lでg(t)=Lexp[jΦ(t)] d(t)=u(t)−g(t) これら複素信号より、同相成分および直交成分として、
それぞれの実部および虚部をベースバンド信号の同相成
分と直交成分として出力する。
When | u (t) | ≦ L, g (t) = u (t) | u (t) |> L and g (t) = Lexp [jΦ (t)] d (t) = u (t ) -G (t) From these complex signals, as in-phase component and quadrature component,
The real part and the imaginary part are output as the in-phase component and the quadrature component of the baseband signal.

【0031】 gi (t)=Re[g(t)],gq (t)=Im[g(t)] di (t)=Re[d(t)],dq (t)=Im[d(t)] 上記ベースバンド信号は直交変調器73,74に入力さ
れ、周波数fo の搬送波を直交変調、次式で表される信
号がそれぞれ出力される。 g(t)=Re[g(t)exp(j2πfO t)] d(t)=Re[d(t)exp(j2πfO t)] この図16に示した信号分離形マルチキャリア信号発生
器では、入力される各搬送周波数{fk}のデータ、シ
ンボルデータ{sk}に応じて、主信号成分g(t)と
差信号成分d(t)を逐次計算する。この計算は通常マ
イクロプロセッサで行われる。{fk}および{sk}
の組み合わせに対してベースバンド主信号および差信号
を予め計算して、図17に示すようにROM等の記憶素
子76に格納しておき、{fk}および{sk}の入力
に応じて主信号および差信号の波形データを記憶素子7
6から読み出すようにしてもよい。
G i (t) = Re [g (t)], g q (t) = Im [g (t)] d i (t) = Re [d (t)], d q (t) = Im [d (t)] The baseband signal is input to the quadrature modulators 73 and 74, the carrier having the frequency f o is quadrature modulated, and the signals represented by the following equations are output. g (t) = Re [g (t) exp (j2πf O t)] d (t) = Re [d (t) exp (j2πf O t)] The signal separation type multicarrier signal generator shown in FIG. Then, the main signal component g (t) and the difference signal component d (t) are sequentially calculated according to the input data of each carrier frequency {fk} and the symbol data {sk}. This calculation is usually done in a microprocessor. {Fk} and {sk}
17, the baseband main signal and the difference signal are calculated in advance and stored in the storage element 76 such as a ROM as shown in FIG. 17, and the main signal is input according to the input of {fk} and {sk}. And the waveform data of the difference signal is stored in the storage element 7.
You may make it read from 6.

【0032】図11に示した実施例に対し、図18に示
すように、主増幅器46の入力側に遅延手段78が挿入
され、補助増幅器47の入力側に可変減衰手段79およ
び可変移相手段81が直列に挿入された構成とすること
もできる。遅延手段78、可変減衰手段79および可変
移相手段81は、主増幅器46および補助増幅器47の
伝送特性により生じる、電力合成手段48での振幅およ
び位相の不整合を補正するために設けられており、これ
らは図18で示す挿入箇所に限らず、主信号経路44お
よび差信号経路45の同様の効果が得られる何れの箇所
に挿入してもよい。また、遅延手段78、可変減衰手段
79および可変移相手段81をすべて設ける必要はな
く、主増幅器46および補助増幅器47の実際の回路特
性に応じて必要なものを挿入すればよい。
As compared with the embodiment shown in FIG. 11, as shown in FIG. 18, delay means 78 is inserted at the input side of the main amplifier 46, and variable attenuating means 79 and variable phase shift means at the input side of the auxiliary amplifier 47. It is also possible to adopt a configuration in which 81 is inserted in series. The delay means 78, the variable attenuation means 79 and the variable phase shift means 81 are provided to correct the amplitude and phase mismatch in the power combining means 48 caused by the transmission characteristics of the main amplifier 46 and the auxiliary amplifier 47. However, these are not limited to the insertion positions shown in FIG. 18, and may be inserted at any positions of the main signal path 44 and the difference signal path 45 where similar effects can be obtained. Further, it is not necessary to provide all the delay means 78, the variable attenuating means 79 and the variable phase shift means 81, and it is only necessary to insert the necessary ones according to the actual circuit characteristics of the main amplifier 46 and the auxiliary amplifier 47.

【0033】図11に示した実施例中に、図19に示す
ように、主増幅器46および補助増幅器47の入力側に
周波数変換手段82を挿入してもよい。周波数変換手段
82は、主信号経路44および差信号経路45のそれぞ
れについて設けられたミキサ83および84、帯域通過
フィルタ85および86と共通に設けられた局部発振器
87で構成される。このように周波変換手段82を設け
た回路構成は、信号分離手段43や入力端子1の前段に
設けられる回路を低い周波数あるいは低速で動作させる
場合に有効である。図20は図11に示した実施例に対
し、図3に示したこの発明の第1観点を適用したもので
ある。補助増幅器47の入力側および出力側の差信号経
路45に、それぞれ図3の実施例で用いた第1移相手段
21および第2移相手段23が設けられる。信号分離手
段43より分離された差信号は図12Cに示したよう
に、尖頭なパルス状となっているが、第1移相手段21
により、前述したように同相に近い状態にあった差信号
の各周波数成分の位相が互いにずらされて、ピーク電力
が低減され、この状態で補助増幅器47で増幅され、そ
の増幅出力信号の周波数成分の位相が第2移相手段23
により第1移相手段21の入力での状態と同一とされ、
信号分離手段43で分離された差信号が線形増幅された
信号が得られる。
In the embodiment shown in FIG. 11, as shown in FIG. 19, frequency conversion means 82 may be inserted at the input side of the main amplifier 46 and the auxiliary amplifier 47. The frequency conversion means 82 is composed of mixers 83 and 84 provided for the main signal path 44 and the difference signal path 45, and band-pass filters 85 and 86 and a local oscillator 87 commonly provided. The circuit configuration provided with the frequency conversion means 82 in this way is effective when the circuit provided in the preceding stage of the signal separation means 43 and the input terminal 1 is operated at a low frequency or a low speed. FIG. 20 is an application of the first aspect of the present invention shown in FIG. 3 to the embodiment shown in FIG. The difference signal paths 45 on the input side and the output side of the auxiliary amplifier 47 are provided with the first phase shift means 21 and the second phase shift means 23 used in the embodiment of FIG. 3, respectively. The difference signal separated by the signal separating means 43 has a sharp pulse shape as shown in FIG. 12C, but the first phase shifting means 21
As a result, as described above, the phases of the frequency components of the difference signal, which are in a state close to the same phase, are shifted from each other, the peak power is reduced, and in this state, the frequency components of the amplified output signal are amplified by the auxiliary amplifier 47. Is the second phase shifting means 23
By the same as the state at the input of the first phase shift means 21,
A signal obtained by linearly amplifying the difference signal separated by the signal separation means 43 is obtained.

【0034】図20の実施例に対しても、図18の実施
例の考えと同様に、図21に示すように信号分離手段4
3と主増幅器46との間の経路44に遅延手段78、減
衰手段79および移相手段81が設け、第1移相手段2
1および第2移相手段23において遅延、減衰および移
相が発生する場合に、その影響を補償するようにするこ
とができる。これらの挿入は図21で示される挿入位置
に限らず、主信号経路44および差信号経路45におい
て同様の効果が得られる何れの位置に挿入してもよい。
また、遅延手段78、減衰手段79および移相手段81
の全てを必ずしも挿入する必要はなく、第1移相手段2
1および第2移相手段23の実際の回路特性に応じて必
要なものを挿入する。
For the embodiment of FIG. 20 as well, similar to the idea of the embodiment of FIG. 18, as shown in FIG.
The delay means 78, the attenuation means 79 and the phase shift means 81 are provided in the path 44 between the third phase shift amplifier 3 and the main amplifier 46, and the first phase shift means 2 is provided.
When delays, attenuations and phase shifts occur in the first and second phase shift means 23, their influences can be compensated. These insertions are not limited to the insertion positions shown in FIG. 21, and may be inserted at any position in the main signal path 44 and the difference signal path 45 where the same effect can be obtained.
Further, the delay means 78, the attenuation means 79 and the phase shift means 81.
It is not always necessary to insert all of the
The necessary ones are inserted according to the actual circuit characteristics of the first and second phase shifting means 23.

【0035】入力信号中のPEPが所定値より大きい部
分のみ、第1移相手段−増幅器−第2移相手段なる経路
を通し、PEPが所定値以下では、第1、第2移相手段
を通すことなく、増幅器を通すようにする実施例を説明
する。図22はその一例を示す。入力端子1に入力され
た信号は、方向性結合器91により分岐され、その分岐
出力の一方は信号の包絡線電力を検出する検出手段92
に供給され、検出手段92の検出信号は制御手段93に
入力される。方向性結合器91の分岐出力の他方は第1
切替手段94に入力され、これより入力経路95aある
いは95bの各一端に切替供給される。この入力経路9
5a,95bの他端は第2切替手段96により、何れか
一方が増幅器22に切替接続される。また、増幅器22
の出力は第3切替手段97に入力され、出力経路98a
あるいは98bの一端に切替供給される。この出力経路
98a,98bの他端は第4切替手段99により何れか
一方が出力端子13に切替接続される。一方の入力経路
95aには第1移相手段21が、また一方の出力経路9
8aには第2移相手段23がそれぞれ挿入される。ここ
で、第1移相手段21および第2移相手段23は、図3
の実施例で説明したものと同様のものである。
Only a portion of the input signal where PEP is larger than a predetermined value is passed through the path of the first phase shifting means-amplifier-second phase shifting means, and when the PEP is less than the predetermined value, the first and second phase shifting means are operated. An embodiment will be described in which the amplifier is passed through without passing. FIG. 22 shows an example thereof. The signal input to the input terminal 1 is branched by the directional coupler 91, and one of the branched outputs detects the envelope power of the signal 92.
And the detection signal of the detection means 92 is input to the control means 93. The other of the branched outputs of the directional coupler 91 is the first
It is input to the switching means 94, and is switched and supplied to one end of the input path 95a or 95b. This input path 9
The other ends of 5a and 95b are switched and connected to the amplifier 22 by the second switching means 96. In addition, the amplifier 22
Is output to the third switching means 97 and is output to the output path 98a.
Alternatively, it is switched and supplied to one end of 98b. One of the other ends of the output paths 98a and 98b is switch-connected to the output terminal 13 by the fourth switching means 99. The first phase shift means 21 is provided on one of the input paths 95a, and the other output path 9 is provided.
The second phase shifting means 23 is inserted in each 8a. Here, the first phase shift means 21 and the second phase shift means 23 are the same as those in FIG.
Is similar to that described in the embodiment.

【0036】入力信号の包絡線電力が検出手段92で検
出され、その検出出力が入力される制御手段93は、入
力信号のPEPの値Lがしきい値Lth以下の場合には、
信号が入力経路95bおよび出力経路98bを通過する
ように第1乃至第4切替手段94,96,97,99を
切替制御する。PEPの値LがLthより大きい場合に
は、信号が入力経路95aおよび出力経路98aを通過
するように第1乃至第4切替手段94,96,97,9
9を切替制御する。制御手段93は例えば周波数間隔Δ
fの逆数に相当する周期で入出力経路の切替を行う。つ
まり、切替タイミング以前の一周期(=1/Δf)間の
入力信号のPEPがしきい値Lthを超える場合には、
入力経路95aおよび出力経路98aを通過するように
第1乃至第4切替手段94,96,97,99を切替制
御する。また、上記PEPがしきい値Lth以下となる
場合には、入力経路95bおよび出力経路98bを通過
するように第1乃至第4切替手段94,96,97,9
9を切替制御する。
When the envelope power of the input signal is detected by the detection means 92 and the detection output is input, the control means 93 receives the PEP value L of the input signal when the value L is less than or equal to the threshold value Lth.
The first to fourth switching means 94, 96, 97, 99 are switching-controlled so that the signal passes through the input path 95b and the output path 98b. When the value L of PEP is larger than Lth, the first to fourth switching means 94, 96, 97, 9 are arranged so that the signal passes through the input path 95a and the output path 98a.
9 is switched and controlled. The control means 93 uses, for example, the frequency interval Δ.
The input / output path is switched at a cycle corresponding to the reciprocal of f. That is, when the PEP of the input signal during one cycle (= 1 / Δf) before the switching timing exceeds the threshold value Lth,
The first to fourth switching means 94, 96, 97, 99 are switching-controlled so as to pass through the input path 95a and the output path 98a. Further, when the PEP becomes less than or equal to the threshold value Lth, the first to fourth switching means 94, 96, 97, 9 are so arranged as to pass through the input path 95b and the output path 98b.
9 is switched and controlled.

【0037】検出手段92は、例えばダイオード、コン
デンサ、抵抗器等を用いて構成される。制御手段93
は、A/Dコンバータ、マイクロプロセッサ、ROM、
RAM、D/Aコンバータ等で構成でき、あるいは演算
増幅器、抵抗器等を用いるアナログ回路で構成すること
も可能である。第1乃至第4切替手段94,96,9
7,99は、例えば半導体スイッチで構成される。以下
に、この増幅装置の動作について説明する。
The detecting means 92 is composed of, for example, a diode, a capacitor, a resistor and the like. Control means 93
Is an A / D converter, microprocessor, ROM,
A RAM, a D / A converter, or the like can be used, or an analog circuit using an operational amplifier, a resistor, or the like can be used. First to fourth switching means 94, 96, 9
Reference numerals 7 and 99 are semiconductor switches, for example. The operation of this amplifier will be described below.

【0038】図23A,Bは、入力端子1に入力される
信号の包絡線電力の波形の例を示したものである。図2
3AはPEPの値Lがしきい値Lth以下である場合の例
であり、信号は入力経路95b、出力経路98bを通過
して、従来の増幅装置と同様の増幅動作が行われる。し
きい値Lthは、増幅器22の飽和出力に応じて設定さ
れ、PEPの値LがLth以下の場合に、増幅器22の飽
和特性に基づいて発生する歪が、信号対歪電力比で例え
ば60dB以上となるように設定する。図23BはPE
Pの値LがLthより大きい場合の例であり、信号は入力
経路95a、出力経路98aを通過して増幅動作が行わ
れる。この場合は既に説明した場合と同様に入力信号の
各周波数成分の位相が第1移相手段21で相対的にずら
され、PEPが低減されて増幅器22へ供給され、増幅
器22の出力は第2移相手段23で各周波数成分の相対
位相が、入力端子1における入力信号のそれと同様にな
り、出力端子13に、大きなPEPの信号でも線形増幅
された出力が得られる。
23A and 23B show examples of the waveform of the envelope power of the signal input to the input terminal 1. FIG.
3A is an example when the value L of PEP is less than or equal to the threshold value Lth, and the signal passes through the input path 95b and the output path 98b, and the amplification operation similar to that of the conventional amplification device is performed. The threshold value Lth is set according to the saturation output of the amplifier 22, and when the PEP value L is Lth or less, the distortion generated based on the saturation characteristic of the amplifier 22 is, for example, 60 dB or more in the signal-to-distortion power ratio. To be set. Figure 23B is PE
This is an example of the case where the value L of P is larger than Lth, and the signal passes through the input path 95a and the output path 98a to be amplified. In this case, as in the case already described, the phase of each frequency component of the input signal is relatively shifted by the first phase shifting means 21, the PEP is reduced and supplied to the amplifier 22, and the output of the amplifier 22 is the second. The phase shift means 23 makes the relative phase of each frequency component similar to that of the input signal at the input terminal 1, and at the output terminal 13, a linearly amplified output is obtained even for a large PEP signal.

【0039】なお、以上の説明では、第1乃至第4切替
手段94,96,97,99は、入力信号が、そのPE
PにLth以上の部分があるか否かによって制御するもの
としているが、検出手段92で検出される包絡線電力の
瞬時変動にしたがい制御することもできる。この場合、
通常は入力経路95b及び出力経路98bを選択し、検
出手段92で検出される電力レベルがしきい値Lthを超
えるときに入力経路95a及び出力経路98aを切替選
択し、所定時間後に元の信号経路95b,98bに戻す
ように、第1乃至第4切替手段94,96,97,99
の切替制御をおこなう構成とする。前記所定時間は包絡
線電力のピークの幅程度であり、ほぼマルチキャリア信
号の帯域幅の逆数とすればよい。
In the above description, the first to fourth switching means 94, 96, 97, 99 have their input signals changed to PEs.
Although it is assumed that the control is performed depending on whether P has a portion equal to or greater than Lth, the control can be performed according to the instantaneous fluctuation of the envelope power detected by the detection means 92. in this case,
Normally, the input path 95b and the output path 98b are selected, and when the power level detected by the detection means 92 exceeds the threshold value Lth, the input path 95a and the output path 98a are switched and selected, and after a predetermined time, the original signal path is selected. First to fourth switching means 94, 96, 97, 99 so as to return to 95b, 98b.
It is configured to perform switching control of. The predetermined time is about the width of the peak of the envelope power, and may be almost the reciprocal of the bandwidth of the multicarrier signal.

【0040】第1移相手段21又は第2移相手段23で
減衰バイアス、遅延(各周波数成分に付加された同量の
遅延)が生じる場合には、これと同一の減衰量、遅延量
をそれぞれもつ減衰手段、遅延手段を入力経路95b又
は出力経路98bに挿入する。例えば図22に点線で示
すように入力経路95bに減衰手段101、遅延手段1
11を、出力経路98bに減衰手段102、遅延手段1
12を挿入する。
When an attenuation bias and a delay (the same amount of delay added to each frequency component) occur in the first phase shift means 21 or the second phase shift means 23, the same attenuation amount and delay amount are used. The attenuating means and the delaying means that they respectively have are inserted in the input path 95b or the output path 98b. For example, as shown by the dotted line in FIG. 22, the attenuation means 101 and the delay means 1 are connected to the input path 95b.
11 to the output path 98b, the attenuation means 102 and the delay means 1
Insert 12.

【0041】図24に示すように図22中の第2切替手
段96および第4切替手段99をそれぞれ経路結合・分
岐手段103および104で置き換えてもよい。入力経
路95a及び95bは経路結合・分岐手段103により
結合され、増幅器22に接続される。第1切替手段94
により、入力経路95aおよび95bのいずれの入力経
路が選択された場合も、選択された入力経路を通過した
信号が増幅器22に入力される。経路結合・分岐手段1
04についても、第3切替手段97により出力経路98
aおよび98bのいずれの出力経路が選択された場合
も、選択された出力経路を通過した信号が出力端子13
より出力される。なお、図24における切替手段を経路
結合・分岐手段に置き換えることは一方の切替手段に対
してのみで行ってもよい。図25に示すように、図22
中の第1切替手段94は第3切替手段97をそれぞれ経
路結合・分岐手段105,106で置き換えてもよい。
この置き換えも一方の切替手段に対してのみ行ってもよ
い。
As shown in FIG. 24, the second switching means 96 and the fourth switching means 99 in FIG. 22 may be replaced with path coupling / branching means 103 and 104, respectively. The input paths 95a and 95b are connected by the path combining / branching means 103 and connected to the amplifier 22. First switching means 94
As a result, regardless of which of the input paths 95a and 95b is selected, the signal that has passed through the selected input path is input to the amplifier 22. Route coupling / branching means 1
Also for 04, the output path 98 is output by the third switching means 97.
When any of the output paths a and 98b is selected, the signal passing through the selected output path is output to the output terminal 13
Output. Note that the switching means in FIG. 24 may be replaced with the path coupling / branching means only for one of the switching means. As shown in FIG.
In the first switching means 94, the third switching means 97 may be replaced with path coupling / branching means 105 and 106, respectively.
This replacement may be performed only for one of the switching means.

【0042】上述において入力信号としてはマルチキャ
リア信号に限らず、包絡線電力に著しく大きいピークを
含む信号の増幅にこの発明は適する。
In the above description, the input signal is not limited to the multi-carrier signal, but the present invention is suitable for amplifying a signal including a peak having a significantly large envelope power.

【0043】[0043]

【発明の効果】以上述べたようにこの発明によれば、第
1移相手段により入力信号のピーク値が低減され、その
状態で増幅器へ供給されるため、増幅器として飽和出力
電力が比較的小さい安価な小形のものを使用することが
でき、この増幅器の出力が第2移相手段で、入力信号と
同様の包絡線電力波形に戻され、つまり線形増幅された
出力信号が得られる。
As described above, according to the present invention, the peak value of the input signal is reduced by the first phase shift means, and the peak value of the input signal is supplied to the amplifier in that state. Therefore, the saturation output power of the amplifier is relatively small. An inexpensive and compact one can be used, and the output of this amplifier is returned by the second phase shifting means to an envelope power waveform similar to that of the input signal, i.e. a linearly amplified output signal is obtained.

【0044】フィードフォワード増幅器の補助増幅器に
この発明を適用して、主増幅器の所要出力電力を比較的
小さくすることができる。また入力信号をその包絡線電
力の所定値以上を制限した主信号と、これと入力信号と
の差信号を作り、主信号、差信号をそれぞれ主増幅器、
補助増幅器でそれぞれ増幅した後に電力合成することに
より、主増幅器の所要飽和出力電力を比較的小さいもの
とすることができる。この場合、補助増幅器の前後に第
1,第2移相手段を設けることにより、補助増幅器の所
要出力電力を小さくし、かつ線形性の優れた出力信号が
得られる。
By applying the present invention to the auxiliary amplifier of the feedforward amplifier, the required output power of the main amplifier can be made relatively small. Further, the input signal is limited to a predetermined value of the envelope power or more, and a difference signal between the main signal and the input signal is created.
The required saturated output power of the main amplifier can be made relatively small by combining the powers after the amplifications by the auxiliary amplifiers. In this case, by providing the first and second phase shifting means before and after the auxiliary amplifier, the required output power of the auxiliary amplifier can be reduced and an output signal with excellent linearity can be obtained.

【0045】更に入力信号の包絡線電力がしきい値以下
では増幅器に直接入力信号を供給し、しきい値以上で入
力信号を第1移相手段を介して増幅器へ供給し、増幅器
の出力を第2移相手段に通すことにより、同様に増幅器
の所要飽和出力を小さいものとすることができる。
Further, when the envelope power of the input signal is less than the threshold value, the input signal is directly supplied to the amplifier, and when the envelope power is more than the threshold value, the input signal is supplied to the amplifier through the first phase shift means, and the output of the amplifier is changed. Similarly, the required saturation output of the amplifier can be made small by passing it through the second phase shift means.

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

【図1】マルチキャリア信号のスペクトルの例を示す
図。
FIG. 1 is a diagram showing an example of a spectrum of a multicarrier signal.

【図2】従来のフィードフォワード増幅器の構成を示す
図。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a conventional feedforward amplifier.

【図3】この発明の基本構成を示すブロック図。FIG. 3 is a block diagram showing the basic configuration of the present invention.

【図4】図3中の第1、第2移相手段の移相器周波数特
性の例を示す図。
FIG. 4 is a diagram showing an example of phase shifter frequency characteristics of the first and second phase shift means in FIG.

【図5】図3の各部における信号包絡線電力波形例を示
す図。
FIG. 5 is a diagram showing an example of a signal envelope power waveform in each part of FIG.

【図6】Aはリアクタンス回路よりなる2次遅延等化回
路を示す図、Bは図6Aの回路の遅延量周波数特性の例
を示す図、Cは図6Aの回路の直列接続により移相手段
を構成した例を示すブロック図である。
6A is a diagram showing a second-order delay equalization circuit made up of a reactance circuit, B is a diagram showing an example of delay amount frequency characteristics of the circuit of FIG. 6A, and C is a phase shift means by serial connection of the circuit of FIG. 6A. It is a block diagram which shows the example which comprised.

【図7】Aは第1移相手段21を分散形遅延線で構成し
た例を示す平面図、Bは第2移相手段23を分散形遅延
線で構成した例を示す平面図である。
7A is a plan view showing an example in which the first phase shifting means 21 is composed of a dispersion type delay line, and B is a plan view showing an example in which the second phase shifting means 23 is composed of a dispersion type delay line. FIG.

【図8】Aは第1移相手段21の他の構成例を示すブロ
ック図、Bは図8Aと対応する第2移相手段23の構成
例を示すブロック図である。
8A is a block diagram showing another configuration example of the first phase shift means 21, and FIG. 8B is a block diagram showing a configuration example of the second phase shift means 23 corresponding to FIG. 8A.

【図9】この発明をフィードフォワード増幅器に適用し
た例を示すブロック図。
FIG. 9 is a block diagram showing an example in which the present invention is applied to a feedforward amplifier.

【図10】図9の各部の信号の包絡線電力の波形例を示
す図。
FIG. 10 is a diagram showing a waveform example of envelope power of a signal of each part in FIG.

【図11】この発明の他の実施例を示すブロック図。FIG. 11 is a block diagram showing another embodiment of the present invention.

【図12】この図11の各部の信号の包絡線電力の波形
例を示す図。
FIG. 12 is a diagram showing a waveform example of envelope power of a signal of each part of FIG. 11.

【図13】この発明の効果を説明するための、第1移相
手段における入力信号及び出力信号の各包絡線電力ピー
クパワーの確率分布のシミュレーション結果を示す図。
FIG. 13 is a diagram showing a simulation result of a probability distribution of each envelope power peak power of an input signal and an output signal in the first phase shift means, for explaining the effect of the present invention.

【図14】図11中の信号分離手段43の具体例を示す
ブロック図。
14 is a block diagram showing a specific example of the signal separation means 43 in FIG.

【図15】図11中の信号分離手段43の他の具体例を
示す機能構成図。
15 is a functional configuration diagram showing another specific example of the signal separation means 43 in FIG.

【図16】図11中の信号分離手段43とマルチキャリ
ア信号の発生部の具体的機能構成例を示すブロック図。
16 is a block diagram showing a specific functional configuration example of a signal separation unit 43 and a multicarrier signal generation unit in FIG.

【図17】マルチキャリア信号の発生部の他の例を示す
ブロック図。
FIG. 17 is a block diagram showing another example of a multicarrier signal generation unit.

【図18】図11の実施例の変形例を示すブロック図。FIG. 18 is a block diagram showing a modification of the embodiment of FIG.

【図19】図11の実施例の更に他の変形例を示すブロ
ック図。
FIG. 19 is a block diagram showing still another modification of the embodiment of FIG.

【図20】図11の実施例の更に他の変形例を示すブロ
ック図。
FIG. 20 is a block diagram showing still another modification of the embodiment of FIG.

【図21】図20の変形例の更に他の変形例を示すブロ
ック図。
FIG. 21 is a block diagram showing still another modification of the modification of FIG. 20.

【図22】この発明の第3観点の実施例を示すブロック
図。
FIG. 22 is a block diagram showing an embodiment of the third aspect of the present invention.

【図23】図22の実施例の動作説明のための波形図。23 is a waveform chart for explaining the operation of the embodiment in FIG.

【図24】この発明の第3観点の他の実施例を示すブロ
ック図。
FIG. 24 is a block diagram showing another embodiment of the third aspect of the present invention.

【図25】この発明の第3観点の更に他の実施例を示す
ブロック図。
FIG. 25 is a block diagram showing still another embodiment of the third aspect of the present invention.

Claims (26)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力端子に入力端が接続された、非線形
の移相量周波数特性をもつ第1移相手段と、 その第1移相手段の出力端に入力端が接続された増幅器
と、 その増幅器の出力端に、入力端が接続され、出力端が出
力端子に接続された、上記第1移相手段とほぼ逆の移相
周波数特性をもつ第2移相手段と、 を具備する増幅装置。
1. A first phase shifter having an input terminal connected to an input terminal and having a non-linear phase shift amount frequency characteristic, and an amplifier having an input terminal connected to an output terminal of the first phase shifter. An amplifier having an input terminal connected to an output terminal of the amplifier, an output terminal connected to an output terminal, and second phase shifting means having a phase shift frequency characteristic substantially opposite to that of the first phase shifting means; apparatus.
【請求項2】 請求項1の増幅装置において、 上記入力端子に入力された入力信号から主信号と差信号
を得、その差信号を上記第1移相手段へ供給し、上記主
信号を第1信号経路へ供給する信号分離手段と、 上記第1信号経路を経た上記主信号と上記第2移相手段
の出力信号とを合成して上記出力端子へ供給する第1電
力合成手段とを含む。
2. The amplifying device according to claim 1, wherein a main signal and a difference signal are obtained from the input signal input to the input terminal, the difference signal is supplied to the first phase shift means, and the main signal is supplied to the first phase shift means. A first power combiner that combines the main signal that has passed through the first signal path and the output signal of the second phase shifter and supplies the combined signal to the output terminal. .
【請求項3】 請求項2の増幅装置において、 上記信号分離手段は、上記入力信号を、第1,第2分岐
端子に分配する電力分配手段と、上記第1,第2分岐端
子にその1端が接続された主増幅経路、及び線形経路
と、上記主増幅経路及び上記線形経路の各他端と接続さ
れ、上記主増幅経路を経た信号を上記主信号として上記
第1信号経路へ供給し、上記主増幅経路を経た信号と上
記線形経路を経た信号との差をとり、上記差信号として
上記第1移相手段へ供給する方向性結合器と、上記主増
幅経路に挿入された主増幅器と、上記線形経路に挿入さ
れた第1遅延手段とよりなり、 上記第1信号経路に挿入された第2遅延手段を含み、 上記第1移相手段、上記増幅器、上記第2移相手段の直
列接続よりなる歪増幅経路を経た上記差信号と上記第1
信号経路を経た信号中の歪成分とが上記第1電力合成手
段で逆相で足し合わされる。
3. The amplifying device according to claim 2, wherein the signal separating means distributes the input signal to the first and second branch terminals, and the power distributing means distributes the input signal to the first and second branch terminals. The main amplification path and the linear path whose ends are connected, and the respective other ends of the main amplification path and the linear path are connected, and the signal that has passed through the main amplification path is supplied to the first signal path as the main signal. A directional coupler that takes the difference between the signal that has passed through the main amplification path and the signal that has passed through the linear path and supplies the difference signal to the first phase shift means, and the main amplifier inserted in the main amplification path. And a first delay means inserted in the linear path, including a second delay means inserted in the first signal path, wherein the first phase shift means, the amplifier, and the second phase shift means are included. The difference signal and the first signal which have passed through the distortion amplification path formed by series connection.
The distortion component in the signal that has passed through the signal path is added in antiphase by the first power combining means.
【請求項4】 請求項3の増幅装置において、 上記主増幅経路及び上記線形経路の少くとも一方に、可
変減衰手段、可変移相手段が挿入され、上記第1信号経
路及び上記歪増幅経路の少くとも一方に可変減衰手段及
び可変移相手段の少なくとも一方が挿入されている。
4. The amplifying device according to claim 3, wherein a variable attenuation means and a variable phase shift means are inserted into at least one of the main amplification path and the linear path, and the first signal path and the distortion amplification path are connected. At least one of the variable attenuation means and the variable phase shift means is inserted in at least one side.
【請求項5】 請求項2の増幅手段において、 上記信号分離手段は上記入力信号を、その包絡線電力が
所定値以下になるように制限した上記主信号と、その主
信号と上記入力信号との差である上記差信号とに分離す
る手段であり、上記第1信号経路に挿入された主増幅器
を含む。
5. The amplifying means according to claim 2, wherein the signal separating means limits the input signal so that its envelope power is not more than a predetermined value, the main signal and the input signal. And a main amplifier inserted in the first signal path.
【請求項6】 請求項5の増幅装置において、 上記信号分離手段は上記入力信号を第1,第2分岐端子
に分配する第1電力分配手段と、上記第1電力分配手段
の第1分岐端子に接続され、入力された信号の包絡線電
力を上記所定値以上を除去するリミッタと、そのリミッ
タの出力信号を2分岐し、その一方を上記主信号として
出力する第2電力分配手段と、上記第1電力分配手段の
第2分岐端子に接続された遅延手段と、その遅延手段の
出力信号と上記第2分配手段の他方の分岐出力信号とを
逆移相で合成して上記差信号として出力する第2電力合
成手段とよりなる。
6. The amplifying device according to claim 5, wherein the signal separating means distributes the input signal to first and second branch terminals, and a first branch terminal of the first power distributing means. A limiter for removing the envelope power of the input signal from the predetermined value or more, and a second power distribution means for branching the output signal of the limiter into two and outputting one of them as the main signal. The delay means connected to the second branch terminal of the first power distribution means, the output signal of the delay means and the other branch output signal of the second distribution means are combined in reverse phase shift and output as the difference signal. Second power combining means for
【請求項7】 請求項5の増幅装置において、 上記信号分離手段は、上記入力信号をディジタル信号に
変換するA/D変換器と、上記ディジタル信号中の所定
値以上のものを上記所定値に変更してディジタル主信号
とする手段と、上記ディジタル信号から上記ディジタル
主信号を差し引いてディジタル差信号とする手段と、上
記ディジタル主信号及び上記ディジタル差信号をそれぞ
れアナログ信号に変換する第1,第2D/A変換器と、
それら第1,第2D/A変換器より各アナログ信号を帯
域制限してそれぞれ上記主信号及び上記差信号として出
力する第1,第2低域通過フィルタとよりなる。
7. The amplifying device according to claim 5, wherein the signal separating means converts the input signal into a digital signal, and an A / D converter which has a predetermined value or more in the digital signal to the predetermined value. Means for changing the digital main signal, means for subtracting the digital main signal from the digital signal to obtain a digital difference signal, and first and first means for converting the digital main signal and the digital difference signal into analog signals, respectively. 2D / A converter,
The first and second D / A converters are composed of first and second low-pass filters that limit the band of each analog signal and output the main signal and the difference signal, respectively.
【請求項8】 請求項5の増幅装置において、 上記入力信号はマルチキャリア信号であって、 第1〜第Nチャネル(Nは2以上の整数)の各キャリア
信号の周波数を示す周波数データを設定する周波数設定
手段と、 上記設定された周波数データに応じた周波数をもつ、上
記第1〜第Nチャネルの各複素ディジタルキャリア信号
を発生するキャリア信号発生手段と、上記第1〜第Nチ
ャネルの複素ディジタルキャリア信号と、上記第1〜第
Nチャネルの複素シンボルデータとをそれぞれ複素乗算
する乗算手段と、これらN個の複素乗算結果を加算して
上記マルチキャリア信号のディジタル信号を得る加算手
段と、上記ディジタルのマルチキャリア信号を、その包
絡線電力が所定以上の値を上記所定値に変更したディジ
タル主信号を得る手段と、上記ディジタルのマルチキャ
リア信号から上記ディジタル主信号を差し引いてディジ
タル差信号を得る手段と、上記ディジタル主信号の実部
及び虚部をそれぞれアナログ信号に変換する手段と、こ
れらアナログ信号で高周波信号を直交変調して上記主信
号を得る手段と、上記ディジタル差信号の実部及び虚部
をそれぞれアナログ信号に変換する手段と、これらアナ
ログ信号で上記高周波信号を直交変調して上記差信号を
得る手段とにより上記信号分離手段が構成されている。
8. The amplifying device according to claim 5, wherein the input signal is a multi-carrier signal, and frequency data indicating a frequency of each carrier signal of first to N-th channels (N is an integer of 2 or more) is set. Frequency setting means, carrier signal generating means for generating each of the complex digital carrier signals of the first to Nth channels having a frequency according to the set frequency data, and the complex signals of the first to Nth channels. Multiplication means for complex-multiplying the digital carrier signal and the complex symbol data of the first to N-th channels, and addition means for adding N complex multiplication results to obtain a digital signal of the multi-carrier signal; Means for obtaining a digital main signal in which the value of the envelope power of the digital multi-carrier signal is equal to or more than a predetermined value is changed to the predetermined value; Means for obtaining the digital difference signal by subtracting the digital main signal from the digital multi-carrier signal, means for converting the real part and the imaginary part of the digital main signal into analog signals, and a high frequency signal orthogonal to these analog signals Means for modulating to obtain the main signal, means for respectively converting the real part and the imaginary part of the digital difference signal into analog signals, and means for quadrature modulating the high frequency signal with these analog signals to obtain the difference signal. The signal separating means is constituted by the above.
【請求項9】 請求項5〜8の何れかの増幅装置におい
て、 上記第1信号経路と、上記第1移相手段、上記増幅器、
上記第2移相手段よりなる第2信号経路の少くとも一方
に挿入され、これら第1,第2信号経路の伝送特性をそ
ろえる伝送特性調整手段を含む。
9. The amplifying device according to claim 5, wherein the first signal path, the first phase shift means, the amplifier,
It includes a transmission characteristic adjusting means that is inserted into at least one of the second signal paths formed by the second phase shifting means and that aligns the transmission characteristics of the first and second signal paths.
【請求項10】 請求項1の増幅装置において、 上記入力端子を第1入力経路の一端と、上記第1移相手
段が挿入された第2入力経路の一端とに切替え接続する
第1切替手段と、 上記第1入力経路の他端と、上記第2入力経路の他端を
上記増幅器の入力端に切替え接続する第2切替え手段
と、 上記増幅器の出力端に第1出力経路の一端と、上記第2
移相手段が挿入された第2出力経路の一端とを切替え接
続する第3切替手段と、 上記第1出力経路の他端と、上記第2出力経路の他端と
を上記出力端子に切替え接続する第4切替手段と、 上記入力信号の包絡線電力を検出する検出手段と、 上記検出された包絡線電力をしきい値と比較して、包絡
線電力がしきい値を越えると、上記第1,第2切替手段
を上記第2入力経路に、上記第3,第4切替手段を上記
第2出力経路にそれぞれ接続する制御手段と、 を具備する。
10. The amplification device according to claim 1, wherein the input terminal is switched and connected to one end of a first input path and one end of a second input path in which the first phase shift means is inserted. A second switching means for switching and connecting the other end of the first input path and the other end of the second input path to the input end of the amplifier; and one end of the first output path at the output end of the amplifier. Second above
Third switching means for switching and connecting one end of the second output path in which the phase shift means is inserted, another end of the first output path, and another end of the second output path for switching connection to the output terminal. Fourth switching means, detecting means for detecting the envelope power of the input signal, and comparing the detected envelope power with a threshold, and when the envelope power exceeds the threshold, And a control means for connecting the first and second switching means to the second input path and the third and fourth switching means to the second output path, respectively.
【請求項11】 請求項1の増幅装置において、 上記入力端子を第1入力経路の一端と、上記第1移相手
段が挿入された第2入力経路の一端とに切替え接続する
第1切替手段と、 上記第1入力経路の他端と上記第2入力経路の他端とを
上記増幅器の入力端に接続する第1経路結合手段と、 上記増幅器の出力端に第1出力経路の一端と、上記第2
移相手段が挿入された第2出力経路の一端とを切替え接
続する第2切替え手段と、 上記第1出力経路の他端と上記第2出力経路の他端を上
記出力端子に接続する第2経路結合手段と、 上記入力信号の包絡線電力を検出する検出手段と、 上記検出された包絡線電力をしきい値と比較して、包絡
線電力がしきい値を越えると、上記第1切替手段を上記
第2入力経路に、上記第2切替手段を上記第2出力経路
にそれぞれ接続する制御手段と、 を具備する。
11. The amplifying device according to claim 1, wherein the input terminal is switched and connected to one end of a first input path and one end of a second input path in which the first phase shift means is inserted. A first path coupling means for connecting the other end of the first input path and the other end of the second input path to the input end of the amplifier; and one end of the first output path at the output end of the amplifier, Second above
Second switching means for switching and connecting one end of the second output path in which the phase shift means is inserted, and second for connecting the other end of the first output path and the other end of the second output path to the output terminal. The path coupling means, the detecting means for detecting the envelope power of the input signal, the detected envelope power are compared with a threshold value, and when the envelope power exceeds the threshold value, the first switching is performed. Control means for connecting the means to the second input path and the second switching means to the second output path, respectively.
【請求項12】 請求項1の増幅装置において、 上記入力端子を第1入力経路の一端と、上記第1移相手
段が挿入された第2入力経路の一端とに接続する第1経
路分岐手段と、 上記第1入力経路の他端と、上記第2入力経路の他端を
上記増幅器の入力端に接続する第1切替手段と、 上記増幅器の出力端に第1出力経路の一端と上記第2移
相手段が挿入された第2出力経路の一端とを接続する第
2経路分岐手段と、 上記第1出力経路の他端と、上記第2出力経路の他端と
を上記出力端子に切替え接続する第2切替手段と、 上記入力信号の包絡線電力を検出する検出手段と、 上記検出された包絡線電力としきい値とを比較して、上
記包絡線電力がしきい値を越えると上記第1切替手段を
上記第2入力経路に、上記第2切替手段を上記第2出力
経路にそれぞれ接続する制御手段、 を具備する。
12. The amplifying device according to claim 1, wherein the input terminal is connected to one end of a first input path and one end of a second input path in which the first phase shift means is inserted. A first switching means for connecting the other end of the first input path, the other end of the second input path to the input end of the amplifier, and one end of the first output path for the output end of the amplifier and the first The second path branching means that connects one end of the second output path in which the two phase shift means is inserted, the other end of the first output path, and the other end of the second output path are switched to the output terminal. The second switching means to be connected, the detecting means for detecting the envelope power of the input signal, the detected envelope power and the threshold value are compared, and when the envelope power exceeds the threshold value, The first switching means is connected to the second input path, and the second switching means is connected to the second output path. Control means connected to the road respectively.
【請求項13】 請求項10乃至12の何れかの増幅装
置において、 上記制御手段は包絡線電力としきい値の比較結果の状態
から判断して、上記切替手段を上記第1入力経路及び上
記第1出力経路に接続したまま、又は上記第2入力経路
及び上記第2出力経路に接続したままにする手段であ
る。
13. The amplification device according to claim 10, wherein the control means determines the switching means from the state of the comparison result of the envelope power and the threshold value, and switches the switching means to the first input path and the first input path. It is means for keeping connected to one output path, or to be connected to the second input path and the second output path.
【請求項14】 請求項10乃至12の何れかの増幅装
置において、 上記制御手段は上記切替手段を上記第2入力経路及び上
記第2出力経路に接続すると、所定時間後に、上記切替
手段を上記第1入力経路及び上記第1入力経路との接続
に戻す手段である。
14. The amplifying device according to claim 10, wherein when the control means connects the switching means to the second input path and the second output path, the switching means is operated after a predetermined time. It is means for returning to the connection with the first input path and the first input path.
【請求項15】 請求項10乃至12の何れかの増幅装
置において、 上記第1移相手段の減衰量及び上記第2移相手段の減衰
量とそれぞれほぼ等しい減衰量の減衰手段が上記第1入
力経路及び上記第1出力経路に挿入されている。
15. The amplifying device according to claim 10, wherein the attenuation means has an attenuation amount substantially equal to the attenuation amount of the first phase shifting means and the attenuation amount of the second phase shifting means. It is inserted in the input path and the first output path.
【請求項16】 請求項10乃至12の何れかの増幅装
置において、 上記第1移相手段のバイアス遅延量及び上記第2移相手
段のバイアス遅延量とそれぞれほぼ等しい遅延量の遅延
手段が上記第1入力経路及び上記第1出力経路に挿入さ
れている。
16. The amplifying device according to claim 10, wherein the delay means has a delay amount substantially equal to the bias delay amount of the first phase shift means and the bias delay amount of the second phase shift means. It is inserted in the first input path and the first output path.
【請求項17】 請求項1乃至16の何れかの増幅装置
において、 上記第1,第2移相手段はリアクタンス回路より成る遅
延等化回路で構成されている。
17. The amplifying device according to claim 1, wherein the first and second phase shifting means are composed of a delay equalizing circuit including a reactance circuit.
【請求項18】 請求項1乃至16の何れかの増幅装置
において、 上記第1,第2移相手段は弾性表面波回路よりなる分散
形遅延線で構成されている。
18. The amplifying device according to claim 1, wherein the first and second phase shifting means are composed of a dispersion type delay line composed of a surface acoustic wave circuit.
【請求項19】 請求項1乃至16の何れかの増幅装置
において、 上記第1,第2移相手段は、入力された信号をn個(n
は2以上の整数)の経路に分岐する信号分岐手段と、上
記n個の経路にそれぞれ挿入された互いに異なる中心周
波数の帯域通過フィルタと、上記n個の経路に挿入さ
れ、上記帯域通過フィルタを通過した信号を、互いに異
なる時間遅延させる遅延手段と、上記n個の経路よりの
出力信号を電力合成して出力する電力合成手段とより構
成されている。
19. The amplifying device according to claim 1, wherein the first and second phase shift means include n (n) input signals.
Is a integer of 2 or more), signal branching means for branching into the n paths, band pass filters of different center frequencies respectively inserted into the n paths, and band pass filters inserted into the n paths. It comprises delay means for delaying the passed signals by mutually different times, and power combining means for power combining the output signals from the n paths and outputting them.
【請求項20】 請求項1乃至19の何れかの増幅装置
において、 上記入力信号はマルチキャリア信号である。
20. The amplifying device according to claim 1, wherein the input signal is a multicarrier signal.
【請求項21】 入力端子に入力された入力信号を、包
絡線電力が所定値以下になるように制限した主信号と、
その主信号と上記入力信号との差である差信号とに分離
して出力する信号分離手段と、 上記主信号を増幅する主増幅器と、 上記差信号を増幅する補助増幅器と、 上記主増幅器の出力と上記補助増幅器の出力とを電力合
成して出力端子へ出力する電力合成手段と、を具備する
増幅装置。
21. A main signal obtained by limiting an input signal input to an input terminal so that an envelope power is equal to or less than a predetermined value,
A signal separating means for separating and outputting a difference signal which is a difference between the main signal and the input signal; a main amplifier for amplifying the main signal; an auxiliary amplifier for amplifying the difference signal; An amplifier device comprising: a power combiner that combines the output and the output of the auxiliary amplifier and outputs the combined power to an output terminal.
【請求項22】 請求項21の増幅装置において、 上記信号分離手段は上記入力信号を第1,第2分岐端子
に分配する第1電力分配手段と、その第1電力分配手段
の第1分岐端子に接続され、入力された信号の包絡線電
力を上記所定値以上を除去するリミッタと、そのリミッ
タの出力信号を2分岐し、その一方を上記主信号として
出力する第2電力分配手段と、上記第1電力分配手段の
第2分岐端子に接続された遅延回路と、その遅延回路の
出力信号と上記第2分配手段の他方の分岐出力信号とを
逆位相で合成して上記差信号として出力する第2電力合
成手段とよりなる。
22. The amplifying device according to claim 21, wherein the signal separating means distributes the input signal to first and second branch terminals, and a first branch terminal of the first power distributing means. A limiter for removing the envelope power of the input signal from the predetermined value or more, and a second power distribution means for branching the output signal of the limiter into two and outputting one of them as the main signal. A delay circuit connected to the second branch terminal of the first power distribution unit, the output signal of the delay circuit and the other branch output signal of the second distribution unit are combined in opposite phase and output as the difference signal. It comprises a second power combining means.
【請求項23】 請求項22又は6の増幅装置におい
て、 上記リミッタ及び上記遅延回路の少くとも一方と直列に
可変減衰手段、可変移相手段の少くとも一方が接続され
ている。
23. The amplifying device according to claim 22 or 6, wherein at least one of the variable attenuator and the variable phase shifter is connected in series with at least one of the limiter and the delay circuit.
【請求項24】 請求項21の増幅装置において、 上記信号分離手段は、上記入力信号をディジタル信号に
変換するA/D変換器と、上記ディジタル信号をその所
定値以上の値は上記所定値に変更してディジタル主信号
とする手段と、上記ディジタル信号から上記ディジタル
主信号を差し引いてディジタル差信号とする手段と、上
記ディジタル主信号及び上記ディジタル差信号をそれぞ
れアナログ信号に変換する第1,第2D/A変換器と、
これら第1,第2D/A変換器より各アナログ信号を帯
域制限してそれぞれ上記主信号及び上記差信号として出
力する第1,第2低域通過フィルタとよりなる。
24. The amplifying device according to claim 21, wherein the signal separating means is an A / D converter for converting the input signal into a digital signal, and the digital signal has a value equal to or more than a predetermined value thereof to the predetermined value. Means for changing the digital main signal, means for subtracting the digital main signal from the digital signal to obtain a digital difference signal, and first and first means for converting the digital main signal and the digital difference signal into analog signals, respectively. 2D / A converter,
The first and second D / A converters are composed of first and second low-pass filters that limit the band of each analog signal and output the main signal and the difference signal, respectively.
【請求項25】 請求項5乃至7、21乃至24の何れ
かの増幅装置において、 上記主増幅器の入力側及び上記第1移相手段の入力側に
それぞれ上記主信号及び上記差信号の各周波数を高くす
る周波数変換手段が設けられている。
25. The amplifying device according to any one of claims 5 to 7 and 21 to 24, wherein each frequency of the main signal and the difference signal is respectively on an input side of the main amplifier and an input side of the first phase shift means. A frequency conversion means for increasing the frequency is provided.
【請求項26】 請求項21の増幅装置において、 上記入力信号はマルチキャリア信号であって、 第1〜第Nチャネル(Nは2以上の整数)の各キャリア
信号の周波数を示す周波数データを設定する周波数設定
手段と、 上記設定された周波数データに応じた周波数をもつ、上
記第1〜第Nチャネルの各複素ディジタルキャリア信号
を発生するキャリア信号発生手段と、上記第1〜第Nチ
ャネルの複素ディジタルキャリア信号と、上記第1〜第
Nチャネルの複素シンボルデータとをそれぞれ複素乗算
する乗算手段と、これらN個の複素乗算結果を加算して
上記マルチキャリア信号のディジタル信号を得る加算手
段と、上記ディジタルのマルチキャリア信号を、その電
力包絡が所定以上の値を上記所定値に変更したディジタ
ル主信号を得る手段と、上記ディジタルのマルチキャリ
ア信号から上記ディジタル主信号を差し引いてディジタ
ル差信号を得る手段と、上記ディジタル主信号の実部及
び虚部をそれぞれアナログ信号に変換する手段と、これ
らアナログ信号で高周波信号を直交変調して上記主信号
を得る手段と、上記ディジタル差信号の実部及び虚部を
それぞれアナログ信号に変換する手段と、これらアナロ
グ信号で上記高周波信号を直交変調して上記差信号を得
る手段とにより上記信号分離手段が構成されている。
26. The amplification device according to claim 21, wherein the input signal is a multicarrier signal, and frequency data indicating a frequency of each carrier signal of first to Nth channels (N is an integer of 2 or more) is set. Frequency setting means, carrier signal generating means for generating each of the complex digital carrier signals of the first to Nth channels having a frequency according to the set frequency data, and the complex signals of the first to Nth channels. Multiplication means for complex-multiplying the digital carrier signal and the complex symbol data of the first to N-th channels, and addition means for adding N complex multiplication results to obtain a digital signal of the multi-carrier signal; Means for obtaining a digital main signal in which the power envelope of the digital multi-carrier signal is changed to a predetermined value or more , Means for obtaining the digital difference signal by subtracting the digital main signal from the digital multi-carrier signal, means for converting the real part and the imaginary part of the digital main signal into analog signals, and a high frequency signal by these analog signals. Means for obtaining the main signal by quadrature modulation, means for converting the real part and the imaginary part of the digital difference signal into analog signals, and means for obtaining the difference signal by orthogonally modulating the high frequency signal with these analog signals. And the signal separating means.
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