JPH10303777A - 無線装置の相互変調歪低減回路 - Google Patents
無線装置の相互変調歪低減回路Info
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- JPH10303777A JPH10303777A JP9107095A JP10709597A JPH10303777A JP H10303777 A JPH10303777 A JP H10303777A JP 9107095 A JP9107095 A JP 9107095A JP 10709597 A JP10709597 A JP 10709597A JP H10303777 A JPH10303777 A JP H10303777A
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- transmission
- combiner
- power amplifier
- signal
- coupler
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 部品特性のばらつきによらずに、安定して良
好な相互変調歪特性を得ることを目的とする。さらに、
部品特性に頼る割合が減少し、部品規格を緩和できるた
め、部品のコストダウンを図ることも目的とする。 【解決手段】 複数の送信部から出力された複数の送信
信号を出力合成器で合成し、１つのアンテナ端から出力
する無線装置の相互変調歪低減回路において、前記複数
の送信部はそれぞれ電力増幅する電力増幅器と、その前
段にそれぞれ合成器と、カプラーと、該カプラーから検
出した一部の甲送信信号を位相シフトするフェーズシフ
タと、レベル調整する可変減衰器と、前記各電力増幅器
の前段の合成器に前記位相シフトおよびレベル調整され
た複数の各送信信号の一部を前記合成器に入力し、各送
信部の主送信信号に重複させて各電力増幅器で増幅する
ことを特徴とする。
好な相互変調歪特性を得ることを目的とする。さらに、
部品特性に頼る割合が減少し、部品規格を緩和できるた
め、部品のコストダウンを図ることも目的とする。 【解決手段】 複数の送信部から出力された複数の送信
信号を出力合成器で合成し、１つのアンテナ端から出力
する無線装置の相互変調歪低減回路において、前記複数
の送信部はそれぞれ電力増幅する電力増幅器と、その前
段にそれぞれ合成器と、カプラーと、該カプラーから検
出した一部の甲送信信号を位相シフトするフェーズシフ
タと、レベル調整する可変減衰器と、前記各電力増幅器
の前段の合成器に前記位相シフトおよびレベル調整され
た複数の各送信信号の一部を前記合成器に入力し、各送
信部の主送信信号に重複させて各電力増幅器で増幅する
ことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、相互変調歪低減回
路に関し、特に無線装置において複数の送信部のお互い
の干渉により発生する相互変調歪の低減回路に関する。
路に関し、特に無線装置において複数の送信部のお互い
の干渉により発生する相互変調歪の低減回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】通常、相互変調歪は複数の妨害信号が能
動素子の半導体トランジスタ等に加えられたとき、トラ
ンジスタ回路の非直線性により、入力側の信号の組み合
わせにより新しい周波数成分が発生し、この現象を相互
変調歪、又は単に相互変調という。一般に、ＶＨＦやＵ
ＨＦでは同一地区で等間隔に周波数が割り当てられるの
で、この相互変調妨害を受けやすい。
動素子の半導体トランジスタ等に加えられたとき、トラ
ンジスタ回路の非直線性により、入力側の信号の組み合
わせにより新しい周波数成分が発生し、この現象を相互
変調歪、又は単に相互変調という。一般に、ＶＨＦやＵ
ＨＦでは同一地区で等間隔に周波数が割り当てられるの
で、この相互変調妨害を受けやすい。
【０００３】ところで、近年送受信機を一体として移動
無線とそれに対する基地局とは、それぞれ受信部と送信
部とをアンテナを共通として組み合わされる例が増加し
ている。そのような従来技術としては、特開平２−９４
８２１号公報に示されている。該公報には、送信部から
の出力が受信部に干渉波として入力されて受信部の特性
が劣化してしまうので、図６に示す構成でその干渉を除
去している。この公報では、無線装置内で送信信号が受
信部へ干渉することを低減する回路について述べてい
る。図６において、変調器ＭＯＤからの入力端子７１、
送信ＩＦパネル７２、アップコンバータ７３、高周波増
幅器７４、送信用バンドパスフィルタ７５とから送信側
が構成され、受信側バンドパスフィルタ７７、ダウンコ
ンバータ７８、受信ＩＦパネル７９、復調器ＤＥＭへの
出力端子８０により受信側が構成されている。加えて、
送信用バンドパスフィルタ７５の出力側に信号分波カッ
プラー８１で分岐し、バンドパスフィルタ７７ａ、可変
抵抗減衰器８２、移相器８３を通り、信号合成カップラ
ー８４で受信信号に合成されるように分岐路を形成され
ている。バンドパスフィルタ７７ａは送信用バンドパス
フィルタ７５と同じ周波数特性で、受信側へアンテナ７
６から廻り込んで入力される送信出力の漏れ込み量が、
受信側バンドパスフィルタ７７を通過した干渉波と同じ
周波数特性にするものである。以上の構成による干渉波
除去の原理としては、送信信号をカプラー８１により検
出し、バンドパスフィルター７７ａを通してから、移相
器８３で位相シフトした信号を信号合成カップラー８４
で受信信号に合成させ、干渉してきた送信信号をキャン
セルするという方法を採用している。この例の場合は、
送受信部間についての干渉低減回路である。したがっ
て、送信部間の干渉低減を目的とした、本例と、原理的
には似ているが、目的と適用が異なる。
無線とそれに対する基地局とは、それぞれ受信部と送信
部とをアンテナを共通として組み合わされる例が増加し
ている。そのような従来技術としては、特開平２−９４
８２１号公報に示されている。該公報には、送信部から
の出力が受信部に干渉波として入力されて受信部の特性
が劣化してしまうので、図６に示す構成でその干渉を除
去している。この公報では、無線装置内で送信信号が受
信部へ干渉することを低減する回路について述べてい
る。図６において、変調器ＭＯＤからの入力端子７１、
送信ＩＦパネル７２、アップコンバータ７３、高周波増
幅器７４、送信用バンドパスフィルタ７５とから送信側
が構成され、受信側バンドパスフィルタ７７、ダウンコ
ンバータ７８、受信ＩＦパネル７９、復調器ＤＥＭへの
出力端子８０により受信側が構成されている。加えて、
送信用バンドパスフィルタ７５の出力側に信号分波カッ
プラー８１で分岐し、バンドパスフィルタ７７ａ、可変
抵抗減衰器８２、移相器８３を通り、信号合成カップラ
ー８４で受信信号に合成されるように分岐路を形成され
ている。バンドパスフィルタ７７ａは送信用バンドパス
フィルタ７５と同じ周波数特性で、受信側へアンテナ７
６から廻り込んで入力される送信出力の漏れ込み量が、
受信側バンドパスフィルタ７７を通過した干渉波と同じ
周波数特性にするものである。以上の構成による干渉波
除去の原理としては、送信信号をカプラー８１により検
出し、バンドパスフィルター７７ａを通してから、移相
器８３で位相シフトした信号を信号合成カップラー８４
で受信信号に合成させ、干渉してきた送信信号をキャン
セルするという方法を採用している。この例の場合は、
送受信部間についての干渉低減回路である。したがっ
て、送信部間の干渉低減を目的とした、本例と、原理的
には似ているが、目的と適用が異なる。
【０００４】また、一般的な回路方式について述べる
と、例えば空間ダイバーシティとして全方位に送信しよ
うとする場合の、複数の送信部を備えた無線装置におい
て、複数の送信信号を同一のアンテナから出力させる
際、各々の送信信号が他送信部に廻り込み、相互変調歪
が発生することがあり、これを防ぐために、送信信号の
合成回路やアイソレータによりバックアイソレーション
をとり、他送信干渉信号レベルを減衰させていた。
と、例えば空間ダイバーシティとして全方位に送信しよ
うとする場合の、複数の送信部を備えた無線装置におい
て、複数の送信信号を同一のアンテナから出力させる
際、各々の送信信号が他送信部に廻り込み、相互変調歪
が発生することがあり、これを防ぐために、送信信号の
合成回路やアイソレータによりバックアイソレーション
をとり、他送信干渉信号レベルを減衰させていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、複数の
送信部から出力された各々の送信信号が、他送信部のパ
ワーアンプへ廻り込み、相互に干渉するので、相互変調
歪が発生し、無線特性が劣化することである。
送信部から出力された各々の送信信号が、他送信部のパ
ワーアンプへ廻り込み、相互に干渉するので、相互変調
歪が発生し、無線特性が劣化することである。
【０００６】また、他送信信号の廻り込みレベルを、送
信波合成回路やアイソレータのバックアイソレーション
に頼っており、部品自身の特性に影響されていたので、
相互変調歪特性がばらつき送信特性が安定しないことで
ある。
信波合成回路やアイソレータのバックアイソレーション
に頼っており、部品自身の特性に影響されていたので、
相互変調歪特性がばらつき送信特性が安定しないことで
ある。
【０００７】以上から、本願発明の目的は、部品特性の
ばらつきによらずに、安定して良好な相互変調歪特性を
得ること即ち相互変調歪を低減することを目的とする。
さらに、部品特性に頼る割合が減少し、部品規格を緩和
できるため、部品のコストダウンを図ることも目的とす
る。
ばらつきによらずに、安定して良好な相互変調歪特性を
得ること即ち相互変調歪を低減することを目的とする。
さらに、部品特性に頼る割合が減少し、部品規格を緩和
できるため、部品のコストダウンを図ることも目的とす
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するためになされたもので、甲，乙２つの送信部から
出力された２つの送信信号を出力合成器で合成し、１つ
のアンテナ端から出力する無線装置の相互変調歪低減回
路において、前記甲送信部の電力増幅器の前段にカプラ
ーを有し、該カプラーから検出した一部の甲送信信号を
位相シフトするフェーズシフタとレベル調整する可変減
衰器とを有し、前記乙送信部の電力増幅器の前段に乙合
成器を有し、前記位相シフトおよびレベル調整された甲
送信信号の一部を前記乙合成器に入力し、乙送信信号に
重複させて乙電力増幅器で増幅することを特徴とする。
成するためになされたもので、甲，乙２つの送信部から
出力された２つの送信信号を出力合成器で合成し、１つ
のアンテナ端から出力する無線装置の相互変調歪低減回
路において、前記甲送信部の電力増幅器の前段にカプラ
ーを有し、該カプラーから検出した一部の甲送信信号を
位相シフトするフェーズシフタとレベル調整する可変減
衰器とを有し、前記乙送信部の電力増幅器の前段に乙合
成器を有し、前記位相シフトおよびレベル調整された甲
送信信号の一部を前記乙合成器に入力し、乙送信信号に
重複させて乙電力増幅器で増幅することを特徴とする。
【０００９】また、上記無線装置の相互変調歪低減回路
において、前記甲，乙送信信号を合成する前記出力合成
器および前記甲送信部出力回路から廻り込んでいる甲送
信信号成分を前記乙電力増幅器内でキャンセルし、前記
甲送信信号と前記乙送信信号とによって発生する相互変
調歪を低減することを特徴とする。
において、前記甲，乙送信信号を合成する前記出力合成
器および前記甲送信部出力回路から廻り込んでいる甲送
信信号成分を前記乙電力増幅器内でキャンセルし、前記
甲送信信号と前記乙送信信号とによって発生する相互変
調歪を低減することを特徴とする。
【００１０】また、上記無線装置の相互歪低減回路にお
いて、前記甲送信部と前記乙送信部のそれぞれで、前記
甲，乙電力増幅器の前段における前記合成器、前記カプ
ラー、さらに前記カプラーから検出した信号を、前記位
相シフトするフェーズシフタとレベル調整する可変減衰
器を備えたことを特徴とする。
いて、前記甲送信部と前記乙送信部のそれぞれで、前記
甲，乙電力増幅器の前段における前記合成器、前記カプ
ラー、さらに前記カプラーから検出した信号を、前記位
相シフトするフェーズシフタとレベル調整する可変減衰
器を備えたことを特徴とする。
【００１１】さらに、複数の送信部から出力された複数
の送信信号を出力合成器で合成し、１つのアンテナ端か
ら出力する無線装置の相互変調歪低減回路において、前
記複数の送信部はそれぞれ電力増幅する電力増幅器と、
その前段にそれぞれ合成器と、カプラーと、該カプラー
から検出した一部の甲送信信号を位相シフトするフェー
ズシフタと、レベル調整する可変減衰器と、前記各電力
増幅器の前段の合成器に前記位相シフトおよびレベル調
整された複数の各送信信号の一部を前記合成器に入力
し、各送信部の主送信信号に重複させて各電力増幅器で
増幅することを特徴とする。
の送信信号を出力合成器で合成し、１つのアンテナ端か
ら出力する無線装置の相互変調歪低減回路において、前
記複数の送信部はそれぞれ電力増幅する電力増幅器と、
その前段にそれぞれ合成器と、カプラーと、該カプラー
から検出した一部の甲送信信号を位相シフトするフェー
ズシフタと、レベル調整する可変減衰器と、前記各電力
増幅器の前段の合成器に前記位相シフトおよびレベル調
整された複数の各送信信号の一部を前記合成器に入力
し、各送信部の主送信信号に重複させて各電力増幅器で
増幅することを特徴とする。
【００１２】各送信部の電力増幅器の前段に、カプラー
と合成器の順でそれぞれ有し、カプラーから検出した信
号に対し、位相をシフトするためのフェーズシフタ、お
よびレベル調整するための可変減衰器とを有している。
と合成器の順でそれぞれ有し、カプラーから検出した信
号に対し、位相をシフトするためのフェーズシフタ、お
よびレベル調整するための可変減衰器とを有している。
【００１３】電力増幅器の出力端子から廻り込んで来る
他送信信号と同一信号を位相反転して、入力信号へ重複
させることにより、電力増幅器内で発生する相互変調歪
を低減することができる。
他送信信号と同一信号を位相反転して、入力信号へ重複
させることにより、電力増幅器内で発生する相互変調歪
を低減することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】まず、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して詳細に説明する。図１において、本
実施形態では、２つの送信部を備え、各送信信号を合成
して、１つのアンテナ１から出力する例である。
て、図面を参照して詳細に説明する。図１において、本
実施形態では、２つの送信部を備え、各送信信号を合成
して、１つのアンテナ１から出力する例である。
【００１５】２つの送信部における送信信号の周波数を
ｆ1 ，ｆ2 とする。周波数ｆ1 は、電力増幅器５とアイ
ソレータ３および合成器２を通ってアンテナ１へ出力さ
れる。同様に、周波数ｆ2 は電力増幅器６とアイソレー
タ４および合成器２を通ってアンテナ１へ出力される。
電力増幅器５，６はＧａＡｓのパワーＦＥＴ等が用いら
れ、同調型の高周波増幅回路が一般に採用される。アイ
ソレータ３，４は１方向のみ電波を通し、逆方向には殆
ど通さない伝送減衰量非可逆の二開口受動素子で、サー
キュレータを用いてもよく、フェライトを用いた導波管
アイソレータや同軸アイソレータ等が用いられる。合成
器２は導波管や同軸結合器、簡易的には抵抗結合器等が
用いられ、インピーダンス整合を行ってアンテナ１に供
給される。
ｆ1 ，ｆ2 とする。周波数ｆ1 は、電力増幅器５とアイ
ソレータ３および合成器２を通ってアンテナ１へ出力さ
れる。同様に、周波数ｆ2 は電力増幅器６とアイソレー
タ４および合成器２を通ってアンテナ１へ出力される。
電力増幅器５，６はＧａＡｓのパワーＦＥＴ等が用いら
れ、同調型の高周波増幅回路が一般に採用される。アイ
ソレータ３，４は１方向のみ電波を通し、逆方向には殆
ど通さない伝送減衰量非可逆の二開口受動素子で、サー
キュレータを用いてもよく、フェライトを用いた導波管
アイソレータや同軸アイソレータ等が用いられる。合成
器２は導波管や同軸結合器、簡易的には抵抗結合器等が
用いられ、インピーダンス整合を行ってアンテナ１に供
給される。
【００１６】ここで、周波数ｆ1 ，ｆ2 は、点線で示さ
れるように、周波数ｆ1 ′とｆ2 ′として、他送信部の
電力増幅器５，６へ廻り込み、自送信信号ｆ1 ，ｆ2 と
相互変調歪が発生する。参考として図２に示す相互変調
波が発生する。
れるように、周波数ｆ1 ′とｆ2 ′として、他送信部の
電力増幅器５，６へ廻り込み、自送信信号ｆ1 ，ｆ2 と
相互変調歪が発生する。参考として図２に示す相互変調
波が発生する。
【００１７】これを解決するために、周波数ｆ1 ，ｆ2
のそれぞれの送信信号をカプラー９およびカプラー１０
により検出し、フェーズシフタ１１およびフェーズシフ
タ１２により位相をシフトし、さらに可変減衰器１３お
よび可変減衰器１４によりレベル調整をして、合成器７
および合成器８により、他送信部出力電力増幅器５，６
の入力信号に重複させる。ここで、カプラー９，１０は
信号ラインに影響を与えず一部の信号成分を抽出する機
能を有し、空間的な結合で抽出する方向性結合器や容量
性結合、誘導性結合、抵抗性結合等のいずれでもよい。
また、フェーズシフタ１１，１２は位相的に遅延させる
ことで、アナログ的にはバリキャップとコンデンサとで
Ｔ型やπ型回路の構成としたり、インダクタとコンデン
サの回路で構成され、デジタル的には、シフトレジスタ
やＦＩＦＯに、カプラー９，１０からの信号を記憶し、
その読出しタイミングを変化して位相シフトすることが
できる。また、可変減衰器１３，１４は簡易的には抵抗
の減衰量で達成でき、ＦＥＴやトランジスタの導通抵抗
値をゲート又はベースへの電圧・電流レベルで可変でき
る構成が用いられる。さらに、合成器７，８は簡易的に
は抵抗合成、オペアンプでの合成、３ｄＢロスのハイブ
リッド合成、ストリップラインによる合成等の結合器に
よる合成手段が用いられる。
のそれぞれの送信信号をカプラー９およびカプラー１０
により検出し、フェーズシフタ１１およびフェーズシフ
タ１２により位相をシフトし、さらに可変減衰器１３お
よび可変減衰器１４によりレベル調整をして、合成器７
および合成器８により、他送信部出力電力増幅器５，６
の入力信号に重複させる。ここで、カプラー９，１０は
信号ラインに影響を与えず一部の信号成分を抽出する機
能を有し、空間的な結合で抽出する方向性結合器や容量
性結合、誘導性結合、抵抗性結合等のいずれでもよい。
また、フェーズシフタ１１，１２は位相的に遅延させる
ことで、アナログ的にはバリキャップとコンデンサとで
Ｔ型やπ型回路の構成としたり、インダクタとコンデン
サの回路で構成され、デジタル的には、シフトレジスタ
やＦＩＦＯに、カプラー９，１０からの信号を記憶し、
その読出しタイミングを変化して位相シフトすることが
できる。また、可変減衰器１３，１４は簡易的には抵抗
の減衰量で達成でき、ＦＥＴやトランジスタの導通抵抗
値をゲート又はベースへの電圧・電流レベルで可変でき
る構成が用いられる。さらに、合成器７，８は簡易的に
は抵抗合成、オペアンプでの合成、３ｄＢロスのハイブ
リッド合成、ストリップラインによる合成等の結合器に
よる合成手段が用いられる。
【００１８】これにより、周波数ｆ1 にはΔｆ2 が重複
され、ｆ2 にはΔｆ1 が重複され、それぞれ、電力増幅
器５，６にて、電力増幅される。電力増幅器５，６にお
いては、他送信信号ｆ2 ′，ｆ1 ′が出力端子から廻り
込んでくるが、ｆ2 ′はΔｆ 2 により、ｆ1 ′はΔｆ1
によりキャンセルされ、結果として、ｆ1 とｆ2 ′、ｆ
2 とｆ1 ′それぞれ２つの送信信号が干渉して起こる相
互変調歪を低減できる。
され、ｆ2 にはΔｆ1 が重複され、それぞれ、電力増幅
器５，６にて、電力増幅される。電力増幅器５，６にお
いては、他送信信号ｆ2 ′，ｆ1 ′が出力端子から廻り
込んでくるが、ｆ2 ′はΔｆ 2 により、ｆ1 ′はΔｆ1
によりキャンセルされ、結果として、ｆ1 とｆ2 ′、ｆ
2 とｆ1 ′それぞれ２つの送信信号が干渉して起こる相
互変調歪を低減できる。
【００１９】次に、本発明の動作について図１，図２を
参照しつつ説明する。
参照しつつ説明する。
【００２０】複数の送信信号を、この実施形態では２つ
送信信号の場合であるが、それぞれ送信信号の周波数ｆ
1 ，ｆ2 とする。複数の送信信号の場合は、送信周波数
ｆ1からｆnとして、合成器に入力する。周波数ｆ1 は、
図中の点線で示されるように合成器２および他送信部の
アイソレータ４をすり抜け（正確には、アイソレーショ
ン分だけ減衰し）、周波数ｆ1 ′として他送信部の電力
増幅器６の出力端へ入力される。同様にして周波数ｆ2
は、他電力増幅器５の出力端から周波数ｆ2′として廻
り込む。それぞれの電力増幅器５，６は、非線形特性を
有しているため、自分の送信信号の他に、他の信号（他
周波数）が、入力されると、それぞれの周波数成分より
生成される相互変調歪が発生する。基本的には、周波数
成分ｆ 1 ′及びｆ2 ′はそれぞれ周波数ｆ1、ｆ2及びそ
の高調波であるので、それぞれ相互変調歪の周波数成分
は、図２に示すように、基本的に２ｆ1−ｆ2、及び２ｆ
2−ｆ1の３次と、その他４次、５次……等である。ここ
で、帯域内に発生する３次歪成分が最も問題となる。即
ち、伝送特性中、３次歪の相互変調周波数以外は、使用
帯域外に発生して妨害を生じることが少ない。
送信信号の場合であるが、それぞれ送信信号の周波数ｆ
1 ，ｆ2 とする。複数の送信信号の場合は、送信周波数
ｆ1からｆnとして、合成器に入力する。周波数ｆ1 は、
図中の点線で示されるように合成器２および他送信部の
アイソレータ４をすり抜け（正確には、アイソレーショ
ン分だけ減衰し）、周波数ｆ1 ′として他送信部の電力
増幅器６の出力端へ入力される。同様にして周波数ｆ2
は、他電力増幅器５の出力端から周波数ｆ2′として廻
り込む。それぞれの電力増幅器５，６は、非線形特性を
有しているため、自分の送信信号の他に、他の信号（他
周波数）が、入力されると、それぞれの周波数成分より
生成される相互変調歪が発生する。基本的には、周波数
成分ｆ 1 ′及びｆ2 ′はそれぞれ周波数ｆ1、ｆ2及びそ
の高調波であるので、それぞれ相互変調歪の周波数成分
は、図２に示すように、基本的に２ｆ1−ｆ2、及び２ｆ
2−ｆ1の３次と、その他４次、５次……等である。ここ
で、帯域内に発生する３次歪成分が最も問題となる。即
ち、伝送特性中、３次歪の相互変調周波数以外は、使用
帯域外に発生して妨害を生じることが少ない。
【００２１】電力増幅器５では、周波数ｆ1 とｆ2 ′に
より、電力増幅器６では周波数ｆ2とｆ1 ′とにより相
互変調歪が発生する。
より、電力増幅器６では周波数ｆ2とｆ1 ′とにより相
互変調歪が発生する。
【００２２】これを解決するため、電力増幅器５の入力
信号ｆ1 に対し、周波数ｆ2 の位相と１８０°ずれたΔ
ｆ2 を重複することにより、出力端から廻り込んでくる
周波数ｆ2 ′をキャンセル又は低減し相互変調歪の発生
を抑えることができる。このとき、位相シフトはフェー
ズシフタ１２により行い、レベル調整は可変減衰器１４
によって行なわれる。
信号ｆ1 に対し、周波数ｆ2 の位相と１８０°ずれたΔ
ｆ2 を重複することにより、出力端から廻り込んでくる
周波数ｆ2 ′をキャンセル又は低減し相互変調歪の発生
を抑えることができる。このとき、位相シフトはフェー
ズシフタ１２により行い、レベル調整は可変減衰器１４
によって行なわれる。
【００２３】電力増幅器６についても同様であり、Δｆ
1 信号によって廻り込んでくる信号ｆ1 ′をキャンセル
又は低減することができ、相互変調歪の発生を抑えるこ
とができる。このように、相互変調歪が発生する出力部
だけでフィードバックをかけて削減するのではなく、電
力増幅器の入力部にカプラーを設けてフィードバックを
かけて、発生する相互変調波を削減するので、取り扱う
信号レベルが小さく、構成が簡単になるという効果があ
る。
1 信号によって廻り込んでくる信号ｆ1 ′をキャンセル
又は低減することができ、相互変調歪の発生を抑えるこ
とができる。このように、相互変調歪が発生する出力部
だけでフィードバックをかけて削減するのではなく、電
力増幅器の入力部にカプラーを設けてフィードバックを
かけて、発生する相互変調波を削減するので、取り扱う
信号レベルが小さく、構成が簡単になるという効果があ
る。
【００２４】［第２実施形態］上記従来技術の不具合を
解決するため、本実施形態では、廻り込んでくる信号と
同一の信号、しかも位相を１８０°ずらしたものを入力
に加え、あらかじめ、歪ませておくことにより、お互い
をキャンセルさせ、結果的に、アンテナから出力される
スプリアス成分を減少させる。図３に本発明の実施形態
を示す。これは、送信部の２回路ある場合である。図３
において、不図示の周波数変換器から出力された周波数
ｆ1 とｆ2 の成分は、カプラー２９，３０でその一部が
抽出され、主信号成分は、合成器２７，２８で周波数ｆ
1 とｆ2 の成分と相互に対応する周波数ｆ2 ，ｆ1 とを
合成し、電力増幅器２５，２６で電力増幅し、アイソレ
ータ２３，２４で出力側からの侵入を防止し、合成器２
２で合成してアンテナ２１で電波に変換されて出力され
る。また、カプラー２９，３０で抽出された一部成分
は、フェーズシフター３１，３２で位相的に変位した成
分に変換され、合成器２７，２８に供給される。そうし
て、例えば合成器２２とアンテナ間に、カプラーを設
け、そのカプラーの出力をスペクトラム・アナライザー
で周波数と信号成分のレベルとを観測して、例えば図４
に示す周波数ｆ1 とｆ2 成分以外の、特に相互変調波の
レベルを削減するように、フェーズシフター３１，３２
の位相を変位して調節する。
解決するため、本実施形態では、廻り込んでくる信号と
同一の信号、しかも位相を１８０°ずらしたものを入力
に加え、あらかじめ、歪ませておくことにより、お互い
をキャンセルさせ、結果的に、アンテナから出力される
スプリアス成分を減少させる。図３に本発明の実施形態
を示す。これは、送信部の２回路ある場合である。図３
において、不図示の周波数変換器から出力された周波数
ｆ1 とｆ2 の成分は、カプラー２９，３０でその一部が
抽出され、主信号成分は、合成器２７，２８で周波数ｆ
1 とｆ2 の成分と相互に対応する周波数ｆ2 ，ｆ1 とを
合成し、電力増幅器２５，２６で電力増幅し、アイソレ
ータ２３，２４で出力側からの侵入を防止し、合成器２
２で合成してアンテナ２１で電波に変換されて出力され
る。また、カプラー２９，３０で抽出された一部成分
は、フェーズシフター３１，３２で位相的に変位した成
分に変換され、合成器２７，２８に供給される。そうし
て、例えば合成器２２とアンテナ間に、カプラーを設
け、そのカプラーの出力をスペクトラム・アナライザー
で周波数と信号成分のレベルとを観測して、例えば図４
に示す周波数ｆ1 とｆ2 成分以外の、特に相互変調波の
レベルを削減するように、フェーズシフター３１，３２
の位相を変位して調節する。
【００２５】送信信号ｆ1 とｆ2 は、それぞれの回路を
通って、それぞれアンテナ２１から出力される。ところ
が、アイソレータ２３，２４と合成器２２のアイソレー
ションは、せいぜい１５ｄＢと２０ｄ程度で、送信信号
ｆ1 とｆ2 に対して合計−３５ｄＢ程度であるため、そ
れぞれの送信信号の−３５ｄＢの信号は、他方へもれ
て、パワーアンプ（ＰＡ）２５，２６にて３次歪が発生
する。３次歪成分は、図２に示されるように、ｆ1 ，ｆ
2 から生成され、帯域内にはいってくるものとして、２
ｆ2 −ｆ1 や２ｆ1 −ｆ2 であり、帯域外の４次成分３
ｆ2 −ｆ1 や３ｆ 1 −ｆ2 等は問題とはならない。これ
を防ぐために、あらかじめＰＡ２５，２６の入力に、同
じ信号を入力してやり、その位相を１８０°ずらすこと
により、ＰＡ２５，２６の出力側から廻り込んでくる信
号をキャンセルし、３次歪み成分を抑えることができ
る。
通って、それぞれアンテナ２１から出力される。ところ
が、アイソレータ２３，２４と合成器２２のアイソレー
ションは、せいぜい１５ｄＢと２０ｄ程度で、送信信号
ｆ1 とｆ2 に対して合計−３５ｄＢ程度であるため、そ
れぞれの送信信号の−３５ｄＢの信号は、他方へもれ
て、パワーアンプ（ＰＡ）２５，２６にて３次歪が発生
する。３次歪成分は、図２に示されるように、ｆ1 ，ｆ
2 から生成され、帯域内にはいってくるものとして、２
ｆ2 −ｆ1 や２ｆ1 −ｆ2 であり、帯域外の４次成分３
ｆ2 −ｆ1 や３ｆ 1 −ｆ2 等は問題とはならない。これ
を防ぐために、あらかじめＰＡ２５，２６の入力に、同
じ信号を入力してやり、その位相を１８０°ずらすこと
により、ＰＡ２５，２６の出力側から廻り込んでくる信
号をキャンセルし、３次歪み成分を抑えることができ
る。
【００２６】このことにより、スプリアス特性が改善で
きるため、装置としての性能が高まり、また、アイソレ
ータ２３，２４や合成器２２のアイソレーションの規格
をきびしくする必要がなくなるためコストダウンも図る
ことができる。
きるため、装置としての性能が高まり、また、アイソレ
ータ２３，２４や合成器２２のアイソレーションの規格
をきびしくする必要がなくなるためコストダウンも図る
ことができる。
【００２７】［第３実施形態］本実施形態では、複数の
送信信号を合成してアンテナから複数の周波数成分を送
出する場合に付いて説明する。図５において、３つの送
信部における送信信号の周波数をｆ1 ，ｆ2 ，及びｆ3
とする。周波数ｆ1 は、電力増幅器４６とアイソレータ
４３および合成器４２を通ってアンテナ４１へ出力され
る。同様に、周波数ｆ2 は電力増幅器４７とアイソレー
タ４４および合成器４２を通ってアンテナ４１へ出力さ
れる。さらに、周波数ｆ3は電力増幅器４８とアイソレ
ータ４５および合成器４２を通ってアンテナ４１へ出力
される。電力増幅器４６〜４８はＧａＡｓのパワーＦＥ
Ｔ等が用いられ、同調型の高周波増幅回路が一般に採用
されている。アイソレータ４３〜４５は１方向のみ電波
を通し、逆方向には殆ど通さない伝送減衰量非可逆の二
開口受動素子で、サーキュレータを用いてもよく、他の
送信周波数の廻り込みを防ぐ為に配置される。しかし、
この廻り込みを零にすることは極めて困難である。ま
た、合成器４２はハイブリッド合成器としてストリップ
ライン等が用いられ、インピーダンス整合を行ってアン
テナ４１に供給される。このアンテナ４１の出力は、携
帯電話系とＰＨＳ系とでは異なり、アンテナ効率等を考
慮して、電力増幅器の出力電力は数Ｗ〜数百Ｗとなる場
合がある。
送信信号を合成してアンテナから複数の周波数成分を送
出する場合に付いて説明する。図５において、３つの送
信部における送信信号の周波数をｆ1 ，ｆ2 ，及びｆ3
とする。周波数ｆ1 は、電力増幅器４６とアイソレータ
４３および合成器４２を通ってアンテナ４１へ出力され
る。同様に、周波数ｆ2 は電力増幅器４７とアイソレー
タ４４および合成器４２を通ってアンテナ４１へ出力さ
れる。さらに、周波数ｆ3は電力増幅器４８とアイソレ
ータ４５および合成器４２を通ってアンテナ４１へ出力
される。電力増幅器４６〜４８はＧａＡｓのパワーＦＥ
Ｔ等が用いられ、同調型の高周波増幅回路が一般に採用
されている。アイソレータ４３〜４５は１方向のみ電波
を通し、逆方向には殆ど通さない伝送減衰量非可逆の二
開口受動素子で、サーキュレータを用いてもよく、他の
送信周波数の廻り込みを防ぐ為に配置される。しかし、
この廻り込みを零にすることは極めて困難である。ま
た、合成器４２はハイブリッド合成器としてストリップ
ライン等が用いられ、インピーダンス整合を行ってアン
テナ４１に供給される。このアンテナ４１の出力は、携
帯電話系とＰＨＳ系とでは異なり、アンテナ効率等を考
慮して、電力増幅器の出力電力は数Ｗ〜数百Ｗとなる場
合がある。
【００２８】ここで、周波数ｆ1 ，ｆ2 ，及びｆ3は、
同一周波数ｆ1 ′とｆ2 ′，ｆ3’として、他送信部の
電力増幅器４６〜４８へ廻り込み、自送信信号ｆ1 ，ｆ
2 ，ｆ 3と相互変調歪が発生する。
同一周波数ｆ1 ′とｆ2 ′，ｆ3’として、他送信部の
電力増幅器４６〜４８へ廻り込み、自送信信号ｆ1 ，ｆ
2 ，ｆ 3と相互変調歪が発生する。
【００２９】これを解決するために、周波数ｆ1 ，
ｆ2 ，及びｆ3のそれぞれの送信信号をカプラー５２〜
５４により検出し、フェーズシフタ５５〜５７により位
相をシフトし、さらに可変減衰器５８〜６０によりレベ
ル調整をして、ハイブリット合成器４９〜５１により、
他送信部出力電力増幅器４６〜４８の入力信号に重複さ
せる。ここで、カプラー５２〜５４は信号ラインに影響
を与えず一部の信号成分を抽出する機能を有し、空間的
な結合で抽出する方向性結合器や容量性結合、誘導性結
合、抵抗性結合等を用いることができる。また、合成器
４９〜５１は抵抗合成、オペアンプでの合成、ハイブリ
ッド合成、ストリップラインによる合成等の結合器によ
る合成手段が用いられる。
ｆ2 ，及びｆ3のそれぞれの送信信号をカプラー５２〜
５４により検出し、フェーズシフタ５５〜５７により位
相をシフトし、さらに可変減衰器５８〜６０によりレベ
ル調整をして、ハイブリット合成器４９〜５１により、
他送信部出力電力増幅器４６〜４８の入力信号に重複さ
せる。ここで、カプラー５２〜５４は信号ラインに影響
を与えず一部の信号成分を抽出する機能を有し、空間的
な結合で抽出する方向性結合器や容量性結合、誘導性結
合、抵抗性結合等を用いることができる。また、合成器
４９〜５１は抵抗合成、オペアンプでの合成、ハイブリ
ッド合成、ストリップラインによる合成等の結合器によ
る合成手段が用いられる。
【００３０】本実施形態では、３つの送信部の例を示し
たが、２以上の送信周波数を送信する携帯電話等の基地
局における複数の送信周波数を送出する場合において
も、同様な構成によって、相互変調歪みを削減できる。
たが、２以上の送信周波数を送信する携帯電話等の基地
局における複数の送信周波数を送出する場合において
も、同様な構成によって、相互変調歪みを削減できる。
【００３１】
【発明の効果】本発明によれば、他送信部から廻り込ん
でくる送信信号をキャンセル又は低減することができる
ので、相互変調歪の発生を抑えることができ、無線特性
の劣化を低減することができる。
でくる送信信号をキャンセル又は低減することができる
ので、相互変調歪の発生を抑えることができ、無線特性
の劣化を低減することができる。
【００３２】また、合成器やアイソレータ等の部品特性
に依存する割合が大幅に減るため、部品特性の規格緩和
ができるので、コストダウンが可能である。
に依存する割合が大幅に減るため、部品特性の規格緩和
ができるので、コストダウンが可能である。
【図１】本発明の実施形態による構成ブロック図であ
る。
る。
【図２】本発明を説明する相互変調歪例（３次歪が近傍
に発生）である。
に発生）である。
【図３】本発明の実施形態による構成ブロック図であ
る。
る。
【図４】本発明を説明する相互変調歪例（３次歪が近傍
に発生）である。
に発生）である。
【図５】本発明の実施形態による構成ブロック図であ
る。
る。
【図６】従来の無線送受信機の構成ブロック図である。
１，２１ アンテナ ２，２２ 合成器 ３，４，２３，２４ アイソレータ ５，６，２５，２６ 電力増幅器 ７，７，２７，２８ 合成器 ９，１０，２９，３０ カプラー １１，１２，３１，３２ フェーズシフタ １３，１４ 可変減衰器
Claims (4)
- 【請求項１】 甲，乙２つの送信部から出力された２つ
の送信信号を出力合成器で合成し、１つのアンテナ端か
ら出力する無線装置において、 前記甲送信部の電力増幅器の前段にカプラーを有し、該
カプラーから検出した一部の甲送信信号を位相シフトす
るフェーズシフタとレベル調整する可変減衰器とを有
し、前記乙送信部の電力増幅器の前段に乙合成器を有
し、 前記位相シフトおよびレベル調整された甲送信信号の一
部を前記乙合成器に入力し、乙送信信号に重複させて乙
電力増幅器で増幅することを特徴とする無線装置の相互
変調歪低減回路。 - 【請求項２】 前記甲，乙送信信号を合成する前記出力
合成器および前記甲送信部出力回路から廻り込んでいる
甲送信信号成分を前記乙電力増幅器内でキャンセルし、
前記甲送信信号と前記乙送信信号とによって発生する相
互変調歪を低減することを特徴とする請求項１に記載し
た無線装置の相互変調歪低減回路。 - 【請求項３】 請求項１又は２に記載した無線装置の相
互変調歪低減回路において、前記甲送信部と前記乙送信
部のそれぞれで、前記甲，乙電力増幅器の前段における
前記合成器、前記カプラー、さらに前記カプラーから検
出した信号を、前記位相シフトするフェーズシフタとレ
ベル調整する可変減衰器を備えたことを特徴とする無線
装置の相互歪低減回路。 - 【請求項４】 複数の送信部から出力された複数の送信
信号を出力合成器で合成し、１つのアンテナ端から出力
する無線装置において、 前記複数の送信部はそれぞれ電力増幅する電力増幅器
と、その前段にそれぞれ合成器と、カプラーと、該カプ
ラーから検出した一部の甲送信信号を位相シフトするフ
ェーズシフタと、レベル調整する可変減衰器と、前記各
電力増幅器の前段の合成器に前記位相シフトおよびレベ
ル調整された複数の各送信信号の一部を前記合成器に入
力し、各送信部の主送信信号に重複させて各電力増幅器
で増幅することを特徴とする無線装置の相互変調歪低減
回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09107095A JP3105820B2 (ja) | 1997-04-24 | 1997-04-24 | 無線装置の相互変調歪低減回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09107095A JP3105820B2 (ja) | 1997-04-24 | 1997-04-24 | 無線装置の相互変調歪低減回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10303777A true JPH10303777A (ja) | 1998-11-13 |
| JP3105820B2 JP3105820B2 (ja) | 2000-11-06 |
Family
ID=14450339
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09107095A Expired - Fee Related JP3105820B2 (ja) | 1997-04-24 | 1997-04-24 | 無線装置の相互変調歪低減回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3105820B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100329262B1 (ko) * | 2000-03-21 | 2002-03-18 | 박종희 | 중계기에서 고주파 수동소자 상호변조 왜곡신호의 제거회로 |
| KR100442537B1 (ko) * | 2001-11-16 | 2004-08-04 | 주식회사 썬웨이브텍 | Ｐｉｍｄ 신호 제거 장치 및 이를 이용한 이동통신용 중계기 |
| KR100447139B1 (ko) * | 2001-12-08 | 2004-09-04 | (주)지에스텔레텍 | 무선통신시스템용 중계장치 |
| JP2007150829A (ja) * | 2005-11-29 | 2007-06-14 | Kyocera Corp | 無線装置及び通信制御方法 |
| JP2008520136A (ja) * | 2004-11-10 | 2008-06-12 | ノキア シーメンス ネットワークス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディトゲゼルシャフト | 少なくとも１つの送信ユニットを送受信アンテナへ接続する装置 |
| JP2013058990A (ja) * | 2011-09-09 | 2013-03-28 | Taiyo Yuden Co Ltd | 電子部品 |
-
1997
- 1997-04-24 JP JP09107095A patent/JP3105820B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100329262B1 (ko) * | 2000-03-21 | 2002-03-18 | 박종희 | 중계기에서 고주파 수동소자 상호변조 왜곡신호의 제거회로 |
| KR100442537B1 (ko) * | 2001-11-16 | 2004-08-04 | 주식회사 썬웨이브텍 | Ｐｉｍｄ 신호 제거 장치 및 이를 이용한 이동통신용 중계기 |
| KR100447139B1 (ko) * | 2001-12-08 | 2004-09-04 | (주)지에스텔레텍 | 무선통신시스템용 중계장치 |
| JP2008520136A (ja) * | 2004-11-10 | 2008-06-12 | ノキア シーメンス ネットワークス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディトゲゼルシャフト | 少なくとも１つの送信ユニットを送受信アンテナへ接続する装置 |
| JP2007150829A (ja) * | 2005-11-29 | 2007-06-14 | Kyocera Corp | 無線装置及び通信制御方法 |
| JP2013058990A (ja) * | 2011-09-09 | 2013-03-28 | Taiyo Yuden Co Ltd | 電子部品 |
| US9041485B2 (en) | 2011-09-09 | 2015-05-26 | Taiyo Yuden Co., Ltd. | High frequency electronic component |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3105820B2 (ja) | 2000-11-06 |
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