KR100760864B1

KR100760864B1 - 다주파대용 피드포워드 증폭기

Info

Publication number: KR100760864B1
Application number: KR1020060049631A
Authority: KR
Inventors: 야스노리 스즈키; 쇼이치 나라하시
Original assignee: 가부시키가이샤 엔.티.티.도코모
Priority date: 2005-06-03
Filing date: 2006-06-02
Publication date: 2007-09-21
Also published as: DE602006000847D1; CN1874180A; EP1729409A1; US20060273853A1; EP1729409B1; CN100576767C; KR20060126380A; US7336128B2; DE602006000847T2

Abstract

본 발명의 목적은 복수의 무선 시스템이 혼재하는 환경에 있어서, 사용하는 주파수대를 적응적으로 선택할 수 있는 다주파대용 피드포워드 증폭기를 제공하는 것이다.

본 발명의 피드포워드 증폭기는 왜곡 검출 회로와 왜곡 제거 회로를 구비하며, 각각의 벡터 조정 경로(21a, 21b)에 직렬로 제1, 제2 가변 주파수대 추출기(25a, 25b)를 설치한다. 또한 가변 주파수대 추출기(25a, 25b)의 주파수대를 가변하는 주파수대 제어기를 구비하여, 외부로부터의 주파수대 전환 요구에 따라 제1, 제2 가변 주파수대 추출기(25a, 25b)의 주파수대를 가변함으로써 왜곡 보상을 수행할 주파수대를 적응적으로 제어할 수 있도록 하였다.

왜곡 검출 회로, 왜곡 제거 회로, 피드포워드 증폭기, 선형 신호 경로, 벡터 조정 경로, 가변 주파수대 추출기, 벡터 조정기, 다주파대 증폭부, 합성 분배기, 가변 주파수대 추출기, 주파수대 제어기

Description

다주파대용 피드포워드 증폭기{FEED FORWARD AMPLIFIER FOR MULTIPLE FREQUENCY BANDS}

도 1은 종래의 피드포워드 증폭기의 기본 구성을 나타내는 도면이다.

도 2는 본 발명의 피드포워드 증폭기에 사용하는 다주파대 신호 처리 회로의 구성예를 나타내는 도면이다.

도 3은 가변 주파수대 추출기를 가변 대역 통과 필터로 구성한 경우의 왜곡 보상의 개념도를 나타내는 도면이다.

도 4는 가변 주파수대 추출기를 가변 대역 저지 필터로 구성한 경우의 감쇄량의 주파수 특성의 예를 나타내는 도면이다.

도 5는 대역 저지 필터의 캐스케이드 접속을 나타내는 도면이다.

도 6은 4개의 필터에 의한 필터 뱅크 구성예를 나타내는 도면이다.

도 7은 필터 뱅크의 주파수 특성을 나타내는 도면이다.

도 8은 필터 뱅크의 주파수 특성을 나타내는 도면이다.

도 9는 다주파대 신호 처리 회로의 구체적인 구성예를 나타내는 도면이다.

도 10은 다주파대 신호 처리 회로의 제2 구성예를 나타내는 도면이다.

도 11은 본 발명에 따른 피드포워드 증폭기의 제1 실시예를 나타내는 도면이다.

도 12는 본 발명에 따른 피드포워드 증폭기의 제2 실시예를 나타내는 도면이다.

도 13은 본 발명에 따른 피드포워드 증폭기의 제3 실시예를 나타내는 도면이다.

도 14는 본 발명에 따른 피드포워드 증폭기의 제4 실시예를 나타내는 도면이다.

도 15는 본 발명에 따른 피드포워드 증폭기의 제5 실시예를 나타내는 도면이다.

도 16은 대역 검출기의 기능 구성예를 나타내는 도면이다.

도 17은 피드포워드 증폭기의 입력 신호의 스펙트럼의 예를 나타내는 도면이다.

도 18은 스위프 주파수와 입력 신호의 주파수 간 관계를 나타내는 도면이다.

도 19는 국부 발진기로부터 출력되는 신호의 시간적인 변화를 나타내는 도면이다.

도 20은 저역 통과 필터로부터 출력되는 신호의 시간적인 변화를 나타내는 도면이다.

도 21은 저역 통과 필터로부터의 출력에 임계치를 설정한 경우, 검출되는 주파수대의 대역폭이 좁아지는 것을 나타낸 도면이다.

도 22는 본 발명에 따른 피드포워드 증폭기의 제6 실시예를 나타내는 도면이다.

도 23은 본 발명에 따른 피드포워드 증폭기의 제7 실시예를 나타내는 도면이다.

도 24는 본 발명에 따른 피드포워드 증폭기의 제8 실시예를 나타내는 도면이다.

본 발명은 복수의 주파수대를 적응적으로 변경하는 무선 통신용 송신 증폭기에 관한 것이다. 특히, 복수의 주파수대를 일괄하여 증폭하는 다주파대용 피드포워드 증폭기에 관한 것이다.

종래로부터 사용되고 있는 피드포워드 증폭기의 기본 구성을 도 1에 나타내었다. 피드포워드 증폭기는 2개의 신호 처리 회로를 포함한다. 하나는 왜곡 검출 회로(150)이고, 또 하나는 왜곡 제거 회로(151)이다. 왜곡 검출 회로(150)는 주증폭기 신호 경로(153)와 선형 신호 경로(154)로 구성된다. 왜곡 제거 회로(151)는 주신호 경로(158)와 왜곡 주입 경로(159)로 구성된다. 주증폭기 신호 경로(153)(벡터 조정 경로라고도 함)는 벡터 조정기(155)와 주증폭기(156)로 구성된다. 벡터 조정기(155)는 가변 위상기(155a)와 가변 감쇄기(155b)로 구성된다. 선형 신호 경로(154)는 지연 선로로 구성된다. 또한, 주신호 경로(158)는 지연 선로로 구성된다. 왜곡 주입 경로(159)(벡터 조정 경로라고도 함)는 벡터 조정기(200)와 보조 증폭기(201)로 구성된다. 벡터 조정기(200)는 가변 위상기(200a)와 가변 감쇄기 (200b)로 구성된다. 여기서, 분배기(152), 전력 합성 분배기(157) 및 합성기(202)는 트랜스 회로나 하이브리드 회로 등으로 구성되는 단순한 무손실 전력 분배기 및 전력 합성기이다.

먼저, 피드포워드 증폭기의 기본적인 동작에 대하여 설명한다. 피드포워드 증폭기에 입력된 신호는, 분배기(152)에 의해 주증폭기 신호 경로(153)와 선형 신호 경로(154)에 분배된다. 이 때, 주증폭기 신호 경로(153)와 선형 신호 경로(154)의 신호를 등진폭 및 역위상이 되도록 주증폭기 신호 경로(153)의 가변 위상기(155a)와 가변 감쇄기(155b)를 조정한다. 역위상으로 하는 방법으로는, 분배기(152) 혹은 전력 합성 분배기(157)가 입출력 단자간의 위상 천이량을 적당히 설정하는 방법이나, 주증폭기(156)가 위상을 반전하는 방법 등이 있다.

왜곡 검출 회로(150)가 이와 같이 구성되어 있으므로, 전력 합성 분배기(157)는 주증폭기 신호 경로(153)를 통과한 신호와 선형 신호 경로(154)를 통과한 신호의 차이 성분을 출력할 수 있다. 이 차이 성분이 바로 주증폭기(156)에서 발생하는 왜곡 성분이다. 이로부터, 도 1에 도시한 분배기(152)에서 전력 합성 분배기(157)까지의 블록은 왜곡 검출 회로라고 불린다.

다음, 왜곡 제거 회로(151)에 대하여 설명한다. 왜곡 검출 회로(150)의 출력은 전력 합성 분배기(157)를 통하여 주신호 경로(158)와 왜곡 주입 경로(159)에 분배된다. 주신호 경로(158)에는 주증폭기 신호 경로(153)의 주증폭기(156)의 출력(주증폭기 신호 경로(153)를 통과한 신호)이 입력된다. 또한, 왜곡 주입 경로(159)에는 왜곡 검출 회로(150)에서 검출된 주증폭기(156)의 왜곡 성분(주증폭기 신호 경로(153)를 통과한 신호와 선형 신호 경로(154)를 통과한 신호의 차이 성분)이 입력된다. 왜곡 주입 경로(159)의 가변 위상기(200a)와 가변 감쇄기(200b)는 주신호 경로(158)를 통과한 신호의 왜곡 성분과 왜곡 주입 경로(159)를 통과한 신호가 등진폭 및 역위상이 되도록 조정된다. 이와 같이 조정함으로써, 합성기(202)는 주증폭기 신호 경로(153)를 통과한 신호에 등진폭 및 역위상의 주증폭기(156)의 왜곡 성분을 합성할 수 있다. 그리고, 합성기(202)는 증폭 회로 전체의 왜곡 성분을 상쇄한 신호를 출력한다. 한편, 주지의 사항이기는 하지만, 피드포워드 증폭기에 사용되는 주증폭기에서 발생하는 왜곡 성분을 제거하기 위하여, 보조 증폭기에는 선형 증폭기가 사용된다. 이상이 이상적인 피드포워드 증폭기의 동작이다. 실제로는, 왜곡 검출 회로 및 왜곡 제거 회로의 평형성을 완전하게 유지하는 것은 용이하지 않다. 또한, 만일 초기 설정이 완전하여도, 주위 온도, 전원 등의 변동으로 인해 증폭기의 특성이 변화하기 때문에, 시간적으로 안정적이고 양호한 평형성을 유지하는 것은 매우 곤란하다.

이 피드포워드 증폭기의 왜곡 검출 회로 및 왜곡 제거 회로의 평형성을 고정밀도로 유지하는 방법으로서, 파일럿 신호를 이용한 자동 조정 방법이 알려져 있다. 예컨대, 일본 특허 공개 평 1(1989)-198809호 공보(특허 문헌 1) 등이 있다. 이들을 실용화한 장치로서, 노지마 도시오(Toshio Nojima), 나라하시 쇼이치(Shoichi Narahasi), "이동 통신용 초저 왜곡 다주파수 공통 증폭기----자기 조정 피드포워드 증폭기(SAFF-A)----", 전자 정보 통신 학회, 무선 통신 시스템 연구회, RCS90-4, 1990(비특허 문헌 1)이 알려져 있다. 이들 피드포워드 증폭기는 PDC(Personal Digital Cellular)방식의 800MHz대, 1.5GHz대에서 실용화되어 있다. 이러한 피드포워드 증폭기는, 일반적으로 증폭하는 주파수대마다 설계되어 조정되고 있다.

일본 특허 공개 2000-223961호 공보(특허 문헌 2) 및 일본 특허 공개 2001-284975호 공보(특허 문헌 3)의 피드포워드 증폭기는 단일 송신 대역, 예컨대 2GHz 대역 내의 20MHz를 복수의 대역 통과 필터로 세분화하고, 세분화하여 추출한 신호를 증폭한다. 그리고, 그 피드포워드 증폭기는 세분화한 주파수마다 증폭기에서 발생하는 진폭 어긋남이나 위상 어긋남을 보상하여 왜곡 보상 정밀도를 높인다.

지금까지의 무선 시스템에서는 PDC, GSM(Global System for Mobile Co㎜unications), IMT-2000(International Mobile Teleco㎜unication 2000) 등의 어느 하나의 규격을 따른 단일 시스템이 사용되고 있었다. 이에 대하여, 단일 하드웨어로 복수의 무선 시스템에 대응할 수 있도록 무선기의 소프트웨어화를 수행하는 기술이 있다. 단일 하드웨어로 복수의 무선 시스템에 대응할 수 있다면, 이용자는 무선 시스템이나 그 배경에 있는 코어 네트워크를 전혀 의식하지 않고 이동 통신 환경을 이용할 수 있다. 그러나, 현실적으로는 복수의 무선 시스템에 대응한 단일 하드웨어는 실현에 이르지 않고 있다.

또한 지역 또는 오퍼레이터마다 무선 시스템에서 제공하는 서비스가 달라지게 되어, 무선 시스템도 다양화되어 갈 것으로 생각된다. 따라서, 장래적으로는 동 시기 및 동일 장소에서 목적마다 최적의 무선 시스템을 혼재시킬 필요가 발생할 것으로 생각된다.

이들 복수의 무선 시스템을 이용하는 방법으로, 멀티 밴드 무선 시스템이 있다. 이 무선 시스템은 전파 환경이나 트래픽 상황에 따라 사용하는 주파수 대역 또는 주파수 대역수를 적응적으로 변경한다. 또한, 소정의 전송 품질 또는 전송량을 확보하기 위해서는, 사용되지 않은 주파수 대역을 이용한 멀티 밴드 전송이 유효하다. 따라서, 멀티 밴드 무선 시스템에서는, 그 무선 시스템이 보증해야 할 전송 품질이나 전송량을 확보하기 위하여 주파수 대역수를 변경한다. 또한, 동일 대역 내에서도 마찬가지로 변경된다. 아울러, 멀티 밴드 무선 시스템은 복수의 사업자가 사용하는 주파수대가 혼재하고 있는 경우에, 간섭 인지 기술, 주파수 공용 기술, 간섭 캔슬 기술, 여간섭 저감 회피 기술, 멀티 밴드 제어 기술 등에 의해 비어 있는 주파수 대역을 사용하는 적응 제어를 수행함으로써 주파수 이용 효율을 높일 수 있다.

피드포워드 증폭기는, 이러한 멀티 밴드 무선 시스템에 대응한 기지국용 선형증폭기로서 사용된다. 그러나, 증폭해야 할 복수의 주파수대가 각 주파수대의 대역폭에 비하여 크게 떨어져 있는 경우, 각 주파수대용 지연선의 전기 길이가 다른 것 등으로부터, 왜곡 검출 회로와 왜곡 제거 회로의 평형도를 소정의 범위로 하기 위한 가변 위상기와 가변 감쇄기의 조정량은 증폭해야 할 주파수대에 따라 달라진다.

구체적으로 설명하면, 모든 주파수대에서 공통된 지연 선로를 이용한 경우, 입력 신호의 주파수차에 의해 벡터 조정기의 설정 값은 항상 주파수차의 각속도로 회전하는 신호를 추종할 필요가 있다. 그러나, 지금까지의 벡터 조정기에서는 그 러한 고속으로 회전하는 신호를 추종할 수 없었다. 또한, 지금까지의 벡터 조정기는 구조 상의 이유로 인해 복수의 입력 신호에 대하여 동시에 최적의 진폭과 위상을 설정할 수 없었다.

예컨대 800MHz대와 1.5GHz대의 신호가 동일한 벡터 조정기에 입력되는 경우, 어느 하나의 주파수대에 대하여 최적의 벡터 조정을 수행할 수 있다. 그러나, 주파수차 700MHz를 추종하는 최적의 벡터 조정을 수행할 수 없다. 따라서, 종래의 피드포워드 증폭기는 800MHz대의 신호와 1.5GHz대의 신호를 동시에 소정의 왜곡 보상량 이하에서 증폭할 수 없었다.

이를 해결하는 방법으로서, 스즈키 야스노리, 나라하시 쇼이치, "듀얼 밴드 피드포워드 증폭기", 2005년 전자 정보 통신 학회 종합 대회, C-2-2, 2005년 3월(비특허 문헌 2)에 듀얼 밴드 피드포워드 증폭기가 제안된 바 있다. 이러한 구성에서는, 주파수대마다 대역 추출 수단을 갖는 벡터 조정기를 구비한다. 즉, 이 듀얼 밴드 피드포워드 증폭기는 벡터 조정기의 전단에 설치되어 있는 필터에 의해, 입력된 두 개의 주파수대의 신호로부터 벡터 조정할 주파수대의 신호를 추출한다. 그리고, 주파수대마다 벡터 조정한다. 이 듀얼 밴드 피드포워드 증폭기 구성은 복수의 주파수대에서의 왜곡 보상이 가능하다. 한편, 보상할 대역은 필터에 따라 고정되어 있다.

복수의 송신 대역을 갖는 멀티 밴드 무선 시스템에서는, 무선 시스템의 서비스 상황, 타 무선 시스템에의 간섭 등에 의해 주파수 대역을 변경하는 것을 생각할 수 있다. 그러나, 전술한 바와 같이, 피드포워드 증폭기의 왜곡 보상의 대역폭은 왜곡 검출 회로와 왜곡 제거 회로의 각 루프의 조정 정밀도로 따라 결정된다. 따라서, 종래의 피드포워드 증폭기에서는 왜곡 보상의 조정을 주파수 대역의 변경에 대응시킬 수 없었다. 또한, 왜곡 보상할 주파수 대역이 고정되어 있는 종래의 듀얼 밴드 피드포워드 증폭기는 동작 주파수의 적응적인 변경도 할 수 없었다. 장기간에 걸쳐 사용되는 피드포워드 증폭기에 있어, 주파수 대역의 변경은 기지국에서의 피드포워드 증폭기의 개수나 변경을 수반한다. 따라서, 수 많은 피드포워드 증폭기를 재조정하려면 엄청난 노동력과 시간이 필요하게 된다. 이러한 노동력과 시간을 불필요하게 할 수 있는 피드포워드 증폭기 구성이 필요하였다.

예컨대 주파수 대역(f1)의 신호와 주파수 대역(f2)의 신호를 동시에 왜곡 보상하는 듀얼 밴드 피드포워드 증폭기는, 주파수 대역(f2에서 f3)으로 변경된 경우에, 주파수 대역(f1)의 신호와 주파수 대역(f3)의 신호를 동시에 왜곡 보상할 수 없었다. 이는, 종래의 듀얼 밴드 피드포워드 증폭기의 동작 대역이 고정되어 있는 것, 전술한 바와 같이 f1과 f3의 주파수차에 의해 루프 조정을 할 수 없는 것에 기인하였다.

또한, 앞으로 서비스되리라 생각되는 모든 주파수대에 대응한 고정 필터와 벡터 조정기를 듀얼 밴드 피드포워드 증폭기에 구비시키는 방법도 생각할 수 있다. 그러나, 모든 주파수대에 대응할 수 있는 고정 필터와 벡터 조정기를 갖는다는 것은, 사용되지 않는 고정 필터와 벡터 조정기도 갖는다는 것이므로, 경제적인 피드포워드 증폭기를 구성하는 것에 반한다. 이와 같이 주파수 대역의 변경 또는 반송 파의 증감에 따라 구성부의 교환이 불필요하고, 또한 구성이 중복(redundancy)되지 않는 피드포워드 증폭기가 요구되고 있었다.

본 발명은, 왜곡 검출 회로와 왜곡 제거 회로를 구비하는 피드포워드 증폭 기에 관한 것이다. 왜곡 검출 회로의 N개의 제1 벡터 조정 경로의 각각에 특정 주파수대를 추출하는 제1 가변 주파수대 추출기와 제1 벡터 조정기가 설치된다. 또한, 왜곡 제거 회로의 N개의 제2 벡터 조정 경로의 각각에 특정 주파수대를 추출하는 N개의 제2 가변 주파수대 추출기와 제2 벡터 조정기가 설치된다. 그리고, N개의 제1 가변 주파수대 추출기 및 N개의 제2 가변 주파수대 추출기에서 추출되는 주파수대는 주파수 제어부에 의해 적응적으로 제어된다.

본 발명에 의하면, 복수의 주파수대의 변경에 대해서도 적응적인 왜곡 보상을 가능하게 하는 피드포워드 증폭기를 실현할 수 있다. 복수의 주파수대를 일괄하여 증폭하는 피드포워드 증폭기의 구성을 간이화하여 저소비 전력화를 실현할 수 있다. 본 발명의 구성에 의하면, 선형 신호 경로를 구성하는 지연 선로의 전기 길이 차이와 관계없이 주파수대마다 소정의 왜곡 보상량으로 조정할 수 있다. 주파수대 추출기의 중심 주파수 또는 대역폭을 변경할 수 있는 것으로부터, 주파수대마다 소정의 왜곡 보상량으로 조정할 수 있다.

이와 같이 본 발명의 피드포워드 증폭기는, 무선 시스템의 서비스 상황에 대응한 주파수 대역을 선형 증폭할 수 있다. 따라서, 본 발명은 주파수 대역의 변경이나 반송파의 증가에 따른 추가 설비를 불필요하게 할 수 있다.

또한 본 발명은, 주파수 대역의 변경을 용이하고 저렴하게 하기 위하여, 피드포워드 증폭기에 가변 필터를 사용하고 있다. 또한 가변 필터의 통과 대역은 사용하는 대역에 맞게 제어된다. 따라서, 하나의 피드포워드 증폭기로도 무선 시스템의 주파수 변경에 대응할 수 있다. 또한, 본 발명의 피드포워드 증폭기는 오퍼레이션 센터로부터의 주파수대를 전환하는 커맨드에 의해 동작 대역을 전환할 수도 있으므로, 무선 시스템의 조정에 엄청난 노동력을 들일 필요가 없게 된다. 아울러, 본 발명의 피드포워드 증폭기는 송신기측이 주파수대를 변경한 경우에도, 수신한 신호의 주파수대를 검출하여 자동으로 주파수대를 전환할 수 있으므로, 주파수대를 동적으로 변경할 수도 있다. 또한, 주파수대마다 피드포워드 증폭기를 구성하는 것보다 단일 피드포워드 증폭기로 실현하는 경우 쪽이, 장치 규모나 소비 전력이라는 점에서 유리하다.

(발명의 상세한 설명)

도 2에, 본 발명의 피드포워드 증폭기의 다주파대 신호 처리 회로의 원리를 나타내었다. 이 다주파대 신호 처리 회로는, 지연선으로 구성된 선형 신호 경로(20)와, 각각의 가변 주파수대 벡터 조정 경로(21a, 21b)와, 각각의 가변 주파수대 벡터 조정 경로(21a, 21b)의 신호를 증폭하는 다주파대 증폭부(22a, 22b)와, 선형 신호 경로와 각각의 가변 주파수대 벡터 조정 경로에 입력 신호를 분배하는 분배부(23)와, 다주파대 증폭부(22a, 22b)의 출력과 선형 신호 경로(20)의 출력을 합성하는 합성부(24)를 포함한다.

제1 가변 주파수대 벡터 조정 경로(21a)는, 중심 주파수(f1)의 제1 주파수대 신호를 추출하는 제1 가변 주파수대 추출기(25a)와 제1 주파수대 신호의 진폭과 위상을 조정하는 벡터 조정기(26a)를 포함한다. 제2 가변 주파수대 벡터 조정 경로(21b)는, 중심 주파수(f2)의 제2 주파수대 신호를 추출하는 제2 가변 주파수대 추출기(25b)와 제2 주파수대 신호의 진폭과 위상을 조정하는 벡터 조정기(26b)를 포함한다. 이들 벡터 조정기(26a, 26b)의 출력은 다주파대 증폭부(22a, 22b)에서 증폭된다.

도 2에서는, 또 다른 가변 주파수대 벡터 조정 경로를 설치하여도 좋다는 것을 나타내고 있다. 각 벡터 조정기는 도시하지 않았지만, 가변 주파수대 벡터 조정 경로(21a, 21b)와 동일하게 가변 주파수대 추출기, 벡터 조정기, 다주파대 증폭부의 직렬 접속으로 구성된다. 분배부(23)는, 입력 신호를 선형 신호 경로(20)와 제1 및 제2 가변 주파수대 벡터 조정 경로(21a, 21b…)에 분배한다. 합성부(24)는 이들 경로의 출력을 합성한다. 도 2에 도시한 다주파대 신호 처리 회로를 도 1에서 설명한 피드포워드 증폭기의 왜곡 검출 회로(150)와 왜곡 제거 회로(151)에 적용하여 본 발명의 피드포워드 증폭기를 구성할 수 있다.

예컨대 주파수대(f1)가 800MHz대, 주파수대(f2)가 1.5GHz대에 대응하고, 또한 주파수대(f3)로서 2GHz대, 주파수대(f4)로서 5GHz대를 사용한 경우에 대하여 설명한다. 이들 주파수대는 각 주파수대의 대역폭에 비하여 충분히 떨어져 있으며, 주파수대마다 가변 주파수대 추출기가 설치된다. 가변 주파수대 추출기(25a, 25b, 25C, 25d)는 각 주파수대의 신호를 추출한다. 벡터 조정기(26a, 26b, 26c, 26d)는 각 주파수대의 신호를 벡터 조정한다. 다주파대 증폭부(22a, 22b, 22c, 22d)는 각 주파수대의 신호를 증폭한다. 합성부(24)는 다주파대 증폭부(22a, 22b, 22c, 22d)로부터의 출력과 선형 신호 경로(20)의 출력을 합성한다.

도 3에 제1 및 제2 가변 주파수대 추출기를 가변 대역 통과 필터로 구성한 경우의 왜곡 보상을 개념적으로 나타내었다. 중심 주파수가 각각 f1, f2인 주파수대는 각각 충분히 떨어져 있으며, 각각의 주파수대에서 왜곡 보상을 가능하게 하고 있다.

제1 및 제2 가변 주파수대 추출기(25a, 25b)는 각각 중심 주파수를 f1, f2에서 원하는 대역폭을 갖도록 각각 제1 주파수대 및 제2 주파수대의 신호를 추출한다. 이러한 각 가변 주파수대 추출기는, 예컨대 가변 대역 통과 필터(Band-Pass Filter:BPF)로 구성하여도 좋으며, 혹은 가변 대역 저지 필터(Band-Elimination Filter:BEF)로 구성하여도 좋다.

도 4는 제1 가변 주파수대 추출기를 가변 대역 저지 필터로 구성한 경우의 감쇄량의 주파수 특성의 예를 나타낸다. 이 예는 도 2의 다주파대 신호 처리 회로에 주파수대(f3, f4)도 추가되어 있는 경우, 제1 가변 주파수대 추출기(25a)에 요구되는 특성을 개념적으로 나타내고 있다. 이 특성은 도 5에 도시한 바와 같이, 제1 주파수대 이외의 주파수대인 제2, 제3 및 제4 주파수대를 저지하는 3개의 대역 저지 필터(BEF2, BEF3, BEF4)에 의해 형성할 수 있다. 각 대역 저지 필터는 그 대역에서 충분한 대역 저지 특성을 가지며, 또한 그 이외의 대역에서 충분히 저손실인 통과 특성을 갖는 것이 바람직하다. 그러한 대역 저지 필터는, 예컨대 노치 필터로 구성할 수 있다. 유전체 공진기를 사용하는 노치 필터, 마이크로스트립 선 로에 의한 스터브를 이용한 노치 필터 등이 있다. 마찬가지로, 제2 가변 주파수대 추출기(25b)는 제1, 제3 및 제4 주파수대를 저지하는 3개의 대역 저지 필터로 형성할 수 있다. 제3 및 제4 주파수대 추출기에 대해서도 마찬가지이다. 이와 같이 본 발명에서 사용되는 다주파대 신호 처리 회로는, 대상으로 하는 주파수대의 수를 2개로 한정하는 것은 아니나, 이하에서는 설명을 간소하게 하기 위하여 주파수대의 수가 2개인 경우를 설명한다.

주파수대 추출기를 대역 통과 필터로 구성하는 이점은, 중심 주파수의 대역주변을 추출하기가 쉽고, 또한 중심 주파수로부터의 아이솔레이션을 비교적 취하기 쉽다는 것이다. 그러나, 중심 주파수가 대역 통과 필터의 공진 주파수가 되기 때문에, 신호의 지연이 커진다. 따라서, 그 지연량에 맞추어 도 2의 선형 신호 경로(20)를 구성하는 지연선을 길게 할 필요가 있으며, 감쇄량도 커지는 결점이 있다. 주파수대 추출기를 대역 저지 필터로 구성하는 경우에는, 추출할 주파수 대역은 대역 저지 필터의 중심 주파수가 아니다. 따라서, 추출되는 주파수 대역에서의 지연이 작다. 따라서, 선형 신호 경로(20)의 선로 길이가 짧아 저손실이 되는 이점이 있다. 아울러, 대역 저지 필터의 설계도 용이하다.

가변 대역 통과 필터나 가변 대역 저지 필터는 그 중심 주파수 또는 대역폭을 변경할 수 있다. 마이크로스트립 선로에서의 노치 필터의 경우에는, 공진기 길이를 다이오드나 MEMS 등의 스위치에 의해 중심 주파수를 변경하는 방법이 있다. 대역통과 필터의 대역폭의 가변 방법으로는, 중심 주파수가 다른 필터 뱅크의 뱅크를 전환하는 방법이 있다. 도 6에 4개의 필터를 갖는 필터 뱅크의 구성예를 나타 내었다. 주파수대 제어기(32)는 필터의 전후에 있는 스위치(30, 31)의 ON/OFF에 의해 동작시킬 필터수를 제어한다. 도 7에 필터(BPF1)만 동작한 경우의 필터 뱅크의 주파수 특성을 나타내었다. 도 8에 필터(BPF1)와 필터(BPF2)를 동작한 경우의 필터 뱅크의 주파수 특성을 나타내었다. BPF1과 BPF2는 근접한 주파수 특성이며, 필터 뱅크의 주파수 특성은 BPF1과 BPF2를 합성한 주파수 특성이 된다. 이와 같이 필터 뱅크를 사용함으로써, 통과 대역폭을 변경할 수 있다. 대역 저지 필터의 대역폭의 가변 방법으로는, 마이크로스트립 선로에 의한 공진기를 다이오드 또는 MEMS 등으로 스위칭하는 방법이 있다.

선형 신호 경로(20)의 선로 길이는, 합성부(24)의 입력측에서, 선형 신호 경로(20)에 의한 신호 지연량과 가변 주파수대 벡터 조정 경로(21a, 21b)에 의한 지연량이 같아지도록 설계된다. 제1 벡터 조정기(26a)는, 선형 신호 경로(20)의 출력 신호의 제1 주파수대(f1)의 성분과 다주파대 증폭부(22a)의 출력이 등진폭, 역위상이 되도록 제1 가변 주파수대 벡터 조정 경로(21a)의 신호의 위상과 진폭을 제어한다. 마찬가지로, 제2 벡터 조정기(26b)는, 선형 신호 경로(20)의 출력 신호의 제2 주파수대(f2)의 성분과 다주파대 증폭부(22b)의 출력이 등진폭, 역위상이 되도록 제2 가변 주파수대 벡터 조정 경로(21b)의 신호의 위상과 진폭을 제어한다. 이러한 조정에 의해, 합성부(24)는 선형 신호 경로(20)의 출력과 각 가변 주파수대 벡터 조정 경로(21a, 21b)의 출력의 차이 성분과 합 성분을 출력할 수 있다.

도 2의 다주파대 신호 처리 회로의 제1 및 제2 가변 주파수대 벡터 조정 경로(21a, 21b)의 벡터 조정기(26a, 26b)는 각각 선형 신호 경로(20)를 기준으로 하 여 조정된다. 이에 따라, 주파수대(f1)와 주파수대(f2)에 대하여 벡터 조정을 독립적으로 수행할 수 있다.

이하에 다주파대 신호 처리 회로의 보다 구체적인 예를 설명한다. 한편, 이하의 설명 중에서 기(器)라고 칭하는 부분은 물리적인 회로로 구성할 수 있음은 물론, 연산 처리 장치와 소프트웨어에 의해서도 실현 가능하다.

도 9는, 도 2에 도시한 다주파대 신호 처리 회로의 구체적인 제1 구성예이다. 이 제1 구성예는, 도 2의 다주파대 증폭부(22)를 각각의 주파수대용 개별 증폭기(80a, 80b)와 그들 증폭기의 출력을 합성하여 다주파대 증폭부의 출력으로 하는 합성기(81)에 의해 구성하고 있다. 또한 분배기(82)는 분배기(82a)와 분배기(82b)로 구성되어 있다. 분배기(82a)는 입력 신호를 2개로 분배하고, 어느 하나를 선형 신호 경로(20)에 분배하고, 다른 하나를 분배기(82b)에 분배한다. 분배기(82b)는 분배기(82a)로부터 분배받은 신호를 다시 가변 주파수대 벡터 조정 경로마다 분배한다. 각 가변 주파수대의 벡터 조정 경로에 의한 신호 벡터의 조정과 그에 의해 합성기(24)의 출력 단자에 얻어지는 차이 성분과 합 성분은 도 2의 경우와 동일하므로 설명을 생략한다. 합성기(24)는 방향성 결합기, 윌킨슨형 전력 합성기 등을 이용할 수 있다. 주파수대 제어기(32)는 오퍼레이션 센터나 대역 검출기로부터의 제어 신호에 의해 가변 대역 통과 필터(25a, 25b)를 제어한다.

도 10에 다주파대 신호 처리 회로의 제2 구성예를 나타내었다. 도 10과 도 9의 차이는, 벡터 조정기(26a, 26b)의 출력을 합성기(90)에서 합성한 후에, 공통 증폭기(91)에서 증폭하는 것이다. 다른 부분은 도 9의 대응하는 부분과 동일하므 로 설명을 생략한다.

예컨대, 주파수대(f1에서 f2)로 주파수대를 변경하는 경우에는, 오퍼레이션 센터나 대역 검출기로부터의 제어 신호에 의해 주파수대 제어기(32)는 가변 대역 통과 필터(25a)의 통과 대역을 f1에서 f2로 변경한다. 이 때, 가변 통과 대역 필터(25a)는 공진기 구조의 변경에 의해 중심 주파수를 변경한다. 이와 같이 하여 한 번 설치한 송신 증폭기의 동작 대역을 적응적으로 변경할 수 있다. 즉, 본 발명의 송신 증폭기 구성은 주파수대의 변경에 따른 신규 설비 투자를 불필요하게 할 수 있다.

복수의 무선 시스템에 대응하는 기지국은 복수의 무선 시스템에 대응한 송신기 및 수신기를 구비한다. 복수의 송신기의 출력 신호는 본 발명의 멀티 밴드 피드포워드 증폭기에 의해 전력 증폭된다. 기지국이 이동 통신 서비스를 제공하는 영역 내에서 가입자가 증가하는 등의 이유로 인해 셀 간섭이 증대하는 경우에는, 해당 기지국을 감시하고 있는 오퍼레이션 센터는 일부의 무선 시스템을 변경하는 명령을 해당 기지국에 내린다.

또한 주파수대(f1)에서 사용하는 반송파 수의 증가 또는 감소에 따라, 주파수대 제어기(32)는 오퍼레이션 센터나 대역 검출기로부터의 제어 신호에 기초하여 가변 대역 통과 필터(25a, 25b)의 통과 대역폭을 증가 또는 감소한다. 이러한 통과 대역폭의 증감은 도 6에 도시한 바와 같이, 가변 통과 대역 필터(25a, 25b)의 필터 뱅크 수를 변경함으로써 실현할 수 있다. 이와 같이 통신 트래픽의 변동에 따라 반송파 수의 증감을 수행하는 경우에도, 증가한 반송파에 의해 발생하는 셀 간섭을 최소한으로 억제하는 것이 가능해진다.

제1 실시예

도 11에 본 발명에 따른 피드포워드 증폭기의 제1 실시예를 나타내었다. 이후의 모든 실시예에 있어서도 도면과 설명을 간단하게 하기 위하여 사용 주파수대의 수를 2로 하여 설명하나, 일반적으로 2 이상의 주파수대를 사용하여도 좋다.

이하의 설명에서는, 왜곡 검출 회로를 형성하는 다주파대 신호 처리 회로의 참조 부호의 선두에 1-를, 왜곡 제거 회로를 형성하는 다주파대 신호 처리 회로의 참조 부호의 선두에 2-를 붙인다. 단, 고유의 번호인 경우는 그 표기를 하지 않는다.

왜곡 검출 회로(150)를 구성하는 다주파대 신호 처리 회로의 합성기(1-24)는 왜곡 제거 회로(151)를 구성하는 다주파대 신호 처리 회로의 분배기(2-23)와 함께 합성 분배기(100)로서 기능한다. 또한, 왜곡 검출 회로(150)의 개별 증폭기(1-80a, 1-80b)에 의해 구성된 다주파대 증폭부는 피드포워드 증폭기에 있어서 주증폭기(1-156)를 구성한다. 각 개별 증폭기(1-80a, 1-80b)는 전력 증폭기이다. 왜곡 제거 회로(151)의 다주파대 증폭부는 피드포워드 증폭기의 보조 증폭기(101)를 구성한다. 개별 증폭기(2-80a, 2-80b)는 선형 증폭기이다.

합성 분배기(100)는 그 출력 단자에 선형 신호 경로(1-20)의 출력과 벡터 조정 경로(1-21)의 합성 출력 간 차이 성분을 구하여 왜곡 제거 회로(151)의 분배기(102)에 출력한다. 또한, 합성 분배기(100)는 선형 신호 경로(1-20)의 출력과 합성기(1-24)의 출력의 합 성분을 구하여 왜곡 제거 회로(151)의 선형 신호 경로(2- 20)에 출력한다. 개별 증폭기(1-80a, 1-80b)로 구성하는 주증폭기(1-156)는 신호의 증폭시에 상호 변조 왜곡을 생성하므로, 합성 분배기(100)가 분배기(102) 측에 출력하는 차이 성분은 개별 증폭기(1-80a, 1-80b)에 의해 발생한 왜곡 성분이 된다. 한편, 합성 분배기(100)가 선형 신호 경로(2-20)(주신호 경로) 측에 출력하는 합 성분은, 다주파수대의 입력 신호와 개별 증폭기의 출력 신호의 합성 신호가 출력된다.

왜곡 제거 회로(151)의 합성기(104)는, 선형 신호 경로(2-20)의 출력과 각각의 주파수대의 벡터 조정 경로의 합성 출력 간 차이 성분을 출력한다. 따라서, 선형 신호 경로의 출력에 포함되는 주증폭기에 의해 생성된 왜곡 성분이 벡터 조정 경로(2-26a, 2-26b)의 합성 출력과 상쇄되어, 다주파수대의 신호 성분이 단자에 출력된다.

이러한 왜곡 제거 회로(151)에서의 왜곡 제거량을 실현하려면, 왜곡 검출 회로(150)와 왜곡 제거 회로(151)는 도 2에서 설명한 다주파대 신호 처리 회로에 의한 벡터 조정을 수행하면 좋다.

제1 실시예의 피드포워드 증폭기는 주파수대마다 벡터 조정기를 사용한다. 따라서, 주파수대마다 독립적으로 왜곡 보상을 수행할 수 있다. 벡터 조정기는 왜곡 검출 회로(150) 및 왜곡 제거 회로(151)의 지연 선로에 대하여 등진폭, 역위상,등지연이 되도록 각 벡터 조정기를 지나는 신호의 진폭과 위상을 조정한다.

2개의 주파수대의 신호를 도 11의 피드포워드 증폭기에 의해 증폭한 경우의 왜곡 보상량은 도 3에 나타낸 특성이 된다. 본 발명의 피드포워드 증폭기에서는, 증폭한 중심 주파수(f1과 f2)의 각 주파수대의 신호에 포함되는 주증폭기의 왜곡 성분이 각각 소정의 값(목표값) 이하가 되도록 주파수대마다 왜곡 검출 회로(150) 및 왜곡 제거 회로(151)의 벡터 조정기를 조정한다. 각 벡터 조정 경로의 아이솔레이션이 충분히 취해져 있으면, 하나의 주파수대의 벡터 조정기를 조정하여도, 다른 하나의 주파수대의 벡터 조정기에 영향을 주지 않는다. 즉, 복수의 주파수대의 벡터 조정기를 독립적으로 조정할 수 있다. 또한, 벡터 조정 경로의 추가에 의해 피드포워드 증폭기의 왜곡 보상할 주파수대를 유연하게 추가할 수 있다.

제1 실시예에서 나타낸 피드포워드 증폭기의 제1 가변 주파수대 추출 수단(1-25a, 2-25a) 및 제2 가변 주파수대 추출 수단(1-25b, 2-25b) 중 어느 하나를 가변 주파수 추출 수단으로 하고, 다른 하나는 주파수를 변경하지 않는 주파수 추출 수단이어도 좋다.

제1 및 제2 가변 주파수대 추출 수단(1-25a, 1-25b, 2-25a, 2-25b)은 주파수대 제어기(32)의 지시에 따라 중심 주파수 또는 통과 대역폭을 변경한다. 주파수제어기(32)는 오퍼레이션 센터로부터의 제어 신호에 의해 피드포워드 증폭기에서 증폭할 주파수대의 중심 주파수 또는 대역폭을 변경한다. 이들 제어 주기 또는 제어 속도는 각각의 무선 시스템에 따라 다르다. 피드포워드 증폭기의 왜곡 보상과 관련된 초기 인입 동작이 고속이므로, 적어도 초기 인입 동작 시간 이상의 제어 주기 또는 제어 속도이면, 제1 실시예에서 제1 및 제2 가변 주파수대 추출 수단의 설정을 변경할 수 있다.

제2 실시예

도 12에 제2 실시예를 나타내었다. 제2 실시예는 왜곡 제거 회로(151)로서 도 10에 나타낸 다주파대 신호 처리 회로를 적용한 것이다. 제2 실시예의 피드포워드 증폭기에서도 주파수대마다 벡터 조정기(1-26a, 1-26b, 2-26a, 2-26b)를 이용하여 벡터 조정한다. 벡터 조정 경로 간의 아이솔레이션이 충분히 취해져 있으면, 하나의 주파수대의 벡터 조정기를 조정하여도, 다른 하나의 주파수대의 벡터 조정기에 영향을 주지 않는다. 따라서, 주파수대마다 독립적으로 왜곡 보상을 수행할 수 있다. 또한, 벡터 조정 경로를 추가하면 왜곡 보상할 주파수대를 유연하게 추가할 수도 있다.

왜곡 제거 회로의 보조 증폭기(2-156)는 도 10에서 도시한 바와 같이 복수의 주파수대를 동시에 증폭하는 하나의 공통 증폭기(2-91)를 갖는다. 따라서, 증폭기의 사용 개수 저감에 따른 장치 구성의 간이화를 가능하게 하고, 저소비 전력화를 기대할 수 있다.

제 3실시예

도 13에 제3 실시예를 나타내었다. 제3 실시예는 왜곡 검출 회로(150)로서 도 10에 도시한 다주파대 신호 처리 회로를 사용한 예이다. 제3 실시예의 피드포워드 증폭기도 주파수대마다 벡터 조정기(1-26a, 1-26b, 2-26a, 2-26b)를 이용하여 벡터 조정한다. 벡터 조정 경로 간의 아이솔레이션이 충분히 취해져 있으면, 하나의 주파수대의 벡터 조정기를 조정하여도, 다른 하나의 주파수대의 벡터 조정기에 영향을 주지 않는다. 따라서, 주파수대마다 독립적으로 왜곡 보상을 수행할 수 있다. 또한 벡터 조정 경로를 추가하면, 왜곡 보상할 주파수대를 유연하게 추가할 수도 있다.

왜곡 검출 회로의 주증폭기(1-156)는, 도 10에서 도시한 바와 같이 복수의 주파수대를 동시에 증폭하는 하나의 공통 증폭기(1-91)를 갖는다. 따라서, 증폭기의 사용 개수 저감에 따른 장치 구성의 간이화를 가능하게 하고, 저소비 전력화를 기대할 수 있다.

제4 실시예

도 14에 제4 실시예를 나타내었다. 제4 실시예는 왜곡 검출 회로(150)와 왜곡 제거 회로(151) 모두에 도 10의 다주파대 신호 처리 회로를 적용한 것이다. 왜곡 검출 회로(150)의 주증폭기(1-156)는 복수의 주파수대를 동시에 증폭하는 하나의 공통 증폭기(1-91)로 구성되고, 또한 왜곡 제거 회로(151)의 보조 증폭기(2-156)도 복수의 주파수대를 동시에 증폭하는 하나의 공통 증폭기(2-91)를 갖는다. 따라서, 증폭기의 사용 개수 저감에 따른 장치의 간이화를 가능하게 하고, 저소비 전력화를 기대할 수 있다.

제5 실시예

도 15에 제5 실시예를 나타내었다. 제5 실시예는 도 11의 구성에 대역 검출기(33)를 부가한 구성이다. 이 구성의 경우, 분배기(1-82a)는 입력 신호의 일부를 대역 검출기(33)에도 분배한다. 대역 검출기(33)는 이하에 나타낸 방법에 의해 입력 신호의 주파수 대역을 검출하고, 주파수대 제어기(32)에 제어 신호를 출력한다. 그 밖의 구성부의 동작은 제1 실시예와 동일하다.

도 16에 대역 검출기(33)의 기능 구성예를 나타내었다. 대역 검출기(33)는 국부 발진기 주파수 제어부(331), 국부 발진기(332), 믹서(333), 저역 통과 필터(334), 분석부(335)로 구성된다. 국부 발진기 주파수 제어부(331)는 입력 신호의하한의 주파수에서 상한의 주파수까지 주파수를 연속적으로 스위프하도록 국부 발진기(332)를 제어한다. 국부 발진기(332)는 국부 발진기 주파수 제어부(331)의 지시에 따라 발진한다. 믹서(333)는 분배기(1-82a)로부터 분배받은 입력 신호와 국부 발진기(332)로부터의 신호를 승산한다. 믹서(333)로부터의 출력 신호는 입력 신호의 주파수와 국부 발진기(332)로부터의 신호의 주파수의 차이의 주파수 성분을 포함한다. 즉, 입력 신호의 주파수와 국부 발진기(332)로부터의 신호의 주파수가 매우 가까운 경우에는, 믹서(333)로부터의 출력에 직류 부근의 성분(저주파의 성분)이 포함된다. 저역 통과 필터(334)는 믹서(333)로부터의 출력의 저주파 성분만을 통과시킨다. 따라서, 입력 신호의 주파수와 국부 발진기(332)로부터의 신호의 주파수가 매우 가까운 경우에만 저역 통과 필터(334)로부터 대역 검출기 출력 신호가 얻어진다. 분석부(335)는 국부 발진기 주파수 제어부(331)로부터의 주파수 스위프 신호와 저역 통과 필터(334)로부터의 대역 검출기 출력 신호를 비교하고, 입력 신호의 주파수 대역을 검출하고, 주파수대 제어기(32)에의 제어 신호를 출력한다.

도 17에 피드포워드 증폭기의 입력 신호의 스펙트럼의 예를 나타내었다. 제1 주파수대의 중심 주파수를 f1, 하한 주파수를 f1L, 상한 주파수를 f1H라 한다. 제2 주파수대의 중심 주파수를 f2, 하한 주파수를 f2L, 상한 주파수를 f2H라 한다. 도 18에 스위프 주파수와 입력 신호의 주파수 간 관계를 나타내었다. 가로축이 스 위프 주파수, 세로축이 입력 신호의 주파수이다. 이 도면은 스위프 주파수가 주파수(f1L)부터 주파수(f1H) 및 주파수(f2L)부터 주파수(f2H)인 경우에, 저역 통과 필터(334)로부터 직류 부근의 신호가 출력되는 것을 나타내고 있다. 도 19에 국부 발진기(332)로부터 출력되는 신호의 시간적인 변화를 나타내었다. 가로축은 시간이고, 세로축은 국부 발진기(332)로부터의 출력이다. 도 20에 저역 통과 필터(334)로부터의 출력의 시간적인 변화를 나타내었다. 가로축은 시간이고, 세로축은 저역 통과 필터(334)로부터의 출력이다. 도 20에 도시한 바와 같이, 국부 발진기(332)로부터의 출력의 주파수가 주파수(f1L)부터 주파수(f1H) 및 주파수(f2L)부터 주파수(f2H)에 해당하는 경우, 저역 통과 필터(334)로부터의 출력이 얻어진다.

한편, 저역 통과 필터(334)로부터의 출력에 임계치를 설정하면, 도 21에 도시한 바와 같이 주파수대의 대역폭이 좁아진다. 따라서, 분석부(335)에서는 얻어진 하한 주파수(f1L, f2L) 및 상한 주파수(f1H, f2H)에 미리 정한 계수를 승산함으로써 각 주파수를 보정하면 된다.

또한, 국부 발진기 주파수 제어부(331)와 분석부(335)는 아날로그/디지털 변환기와 마이크로프로세서로 실현할 수 있다. 국부 발진기(332)는 일반적으로 사용되고 있는 신호 발진기 등을 사용하면 된다. 믹서(333)와 저역 통과 필터(334)는 LC 필터나 연산 증폭기(operational amplifier)를 이용한 액티브 필터로 실현할 수 있다.

대역 검출기(33)는 이와 같이 동작하므로, 입력 신호가 동적으로 변경되는 경우에도 피드포워드 증폭기는 적응적으로 대응할 수 있다. 피드포워드 증폭기가 처리하는 주파수대를 변경하기 위하여 필요한 시간은, 국부 발진기(332)가 스위프하는 신호의 주기에 의존한다. 고속의 주파수 변경이 필요한 경우에는, 국부 발진기(332)가 스위프하는 신호의 주기를 짧게 하면 된다.

제6 실시예

도 22에 제6 실시예를 나타내었다. 제6 실시예는 도 12의 구성에 대역 검출기(33)를 부가한 구성이다. 대역 검출기(33)의 구성과 동작은 제5 실시예와 동일하며, 그 이외에는 제2 실시예와 동일하다.

제7 실시예

도 23에 제7 실시예를 나타내었다. 제7 실시예는 도 13의 구성에 대역 검출기(33)를 부가한 구성이다. 대역 검출기(33)의 구성과 동작은 제5 실시예와 동일하며, 그 이외에는 제3 실시예와 동일하다.

제8 실시예

도 24에 제8 실시예를 나타내었다. 제8 실시예는 도 14의 구성에 대역 검출기(33)를 부가한 구성이다. 대역 검출기(33)의 구성과 동작은 제5 실시예와 동일하며, 그 이외에는 제4 실시예와 동일하다.

본 발명에 의하면, 복수의 주파수대의 변경에 대해서도 적응적인 왜곡 보상을 가능하게 하는 피드포워드 증폭기를 실현할 수 있다. 복수의 주파수대를 일괄하여 증폭하는 피드포워드 증폭기의 구성을 간이화하여 저소비 전력화를 실현할 수 있다. 본 발명의 구성에 의하면, 선형 신호 경로를 구성하는 지연 선로의 전기 길 이 차이와 관계없이 주파수대마다 소정의 왜곡 보상량으로 조정할 수 있다. 주파수대 추출기의 중심 주파수 또는 대역폭을 변경할 수 있는 것으로부터, 주파수대마다 소정의 왜곡 보상량으로 조정할 수 있다.

본 발명의 다주파대 신호 처리 회로를 이용하는 다주파대용 피드포워드 증폭기는 복수의 주파수대의 신호를 동시 송신하는 이동 통신용 송신 증폭기에 이용할 수 있다.

Claims

왜곡 검출 회로와 왜곡 제거 회로를 갖는 피드포워드 증폭기로서,

N은 2 이상의 정수이고,

상기 왜곡 검출 회로는,

제1 지연 수단에 의해 구성된 제1 선형 신호 경로와,

N개의 제1 벡터 조정 경로와,

입력 신호를 상기 제1 선형 신호 경로와 상기 N개의 제1 벡터 조정 경로에 분배하는 제1 분배부와,

상기 제1 벡터 조정 경로마다 설치되며, 서로 이산적인 주파수대의 신호를 추출하는 N개의 제1 가변 주파수대 추출기와,

상기 제1 벡터 조정 경로마다 설치되며, 위상과 진폭을 조정하는 N개의 제1 벡터 조정기와,

상기 제1 벡터 조정 경로의 각 제1 벡터 조정기의 출력을 증폭하는 제1 다주파대 증폭부와,

상기 제1 선형 신호 경로의 출력과 상기 제1 다주파대 증폭부의 출력의 합 성분과 차이 성분을 출력하는 합성 분배기를 구비하고,

상기 왜곡 제거 회로는,

제2 지연 수단에 의해 구성되며, 상기 합 성분이 입력되는 제2 선형 신호 경로와,

상기 차이 성분이 입력되는 N개의 제2 벡터 조정 경로와,

상기 제2 벡터 조정 경로마다 설치되며, 상기 N개의 제1 가변 주파수대 추출기와 각각 동일한 주파수대의 신호를 추출하는 N개의 제2 가변 주파수대 추출기와,

상기 제2 벡터 조정 경로마다 설치되며, 위상과 진폭을 조정하는 N개의 제2 벡터 조정기와,

상기 제2 벡터 조정 경로의 제2 벡터 조정기의 출력을 증폭하는 제2 다주파대 증폭부와,

상기 제2 선형 신호 경로의 출력과 상기 제2 다주파대 증폭부의 출력을 합성하여 출력하는 제2 합성부를 구비하며,

상기 N개의 제1 가변 주파수대 추출기 및 상기 N개의 제2 가변 주파수대 추출기를 제어하는 주파수대 제어기를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 다주파대용 피드포워드 증폭기.
제 1 항에 있어서, 상기 제1 다주파대 증폭부는, 상기 N개의 제1 벡터 조정 경로의 각 제1 벡터 조정기의 출력을 각각 개별적으로 증폭하는 N개의 제1 증폭기와, 상기 N개의 제1 증폭기의 출력을 합성하여, 상기 제1 다주파대 증폭부의 출력으로 하는 제1 출력 합성기를 포함하고,

상기 제2 다주파대 증폭부는, 상기 N개의 제2 벡터 조정 경로의 각 제2 벡터 조정기의 출력을 각각 개별적으로 증폭하는 N개의 제2 증폭기와, 상기 N개의 제2 증폭기의 출력을 합성하여, 상기 제2 다주파대 증폭부의 출력으로 하는 제2 출력 합성기를 포함하는 것을 특징으로 하는 다주파대용 피드포워드 증폭기.
제 1 항에 있어서, 상기 제1 다주파대 증폭부는, 상기 N개의 제1 벡터 조정 경로의 각 제1 벡터 조정기의 출력을 합성하는 제1 출력 합성기와, 상기 제1 출력 합성기의 출력을 증폭하여 상기 제1 다주파대 증폭부의 출력으로 하는 공통의 제1 증폭기를 포함하고,

상기 제2 다주파대 증폭부는, 상기 N개의 제2 벡터 조정 경로의 각 제2 벡터 조정기의 출력을 각각 개별적으로 증폭하는 N개의 제2 증폭기와, 상기 N개의 제2 증폭기의 출력을 합성하여, 상기 제2 다주파대 증폭부의 출력으로 하는 제2 출력 합성기를 포함하는 것을 특징으로 하는 다주파대용 피드포워드 증폭기.
제 1 항에 있어서, 상기 제1 다주파대 증폭부는, 상기 N개의 제1 벡터 조정 경로의 각 제1 벡터 조정기의 출력을 각각 개별적으로 증폭하는 N개의 제1 증폭기와, 상기 N개의 제1 증폭기의 출력을 합성하여, 상기 제1 다주파대 증폭부의 출력으로 하는 제1 출력 합성기를 포함하고,

상기 제2 다주파대 증폭부는, 상기 N개의 제2 벡터 조정 경로의 각 제2 벡터 조정기의 출력을 합성하는 제2 출력 합성기와, 상기 제2 출력 합성기의 출력을 증폭하여, 상기 제2 다주파대 증폭부의 출력으로 하는 공통의 제2 증폭기를 포함하는 것을 특징으로 하는 다주파대용 피드포워드 증폭기.
제 1 항에 있어서, 상기 제1 다주파대 증폭부는, 상기 N개의 제1 벡터 조정 경로의 각 제1 벡터 조정기의 출력을 합성하는 제1 출력 합성기와, 상기 제1 출력 합성기의 출력을 증폭하여, 상기 제1 다주파대 증폭부의 출력으로 하는 공통의 제1 증폭기를 포함하고,

상기 제2 다주파대 증폭부는, 상기 N개의 제2 벡터 조정 경로의 각 제2 벡터 조정기의 출력을 합성하는 제2 출력 합성기와, 상기 제2 출력 합성기의 출력을 증폭하여, 상기 제2 다주파대 증폭부의 출력으로 하는 공통의 제2 증폭기를 포함하는 것을 특징으로 하는 다주파대용 피드포워드 증폭기.
제 1 항에 있어서, 대역 검출기도 구비하며,

상기 제1 분배부는 입력 신호의 일부를 상기 대역 검출기에도 분배하며,

상기 대역 검출기는,

국부 발진기와,

상기 국부 발진기의 주파수를 제어하는 국부 발진기 주파수 제어부와,

상기 제1 분배부로부터의 입력 신호와 상기 국부 발진기로부터의 신호를 승산하는 믹서와,

상기 믹서의 출력의 저주파 성분만을 통과시키는 저역 통과 필터와,

상기 국부 발진기 주파수 제어부가 국부 발신기를 제어하는 신호와 상기 저역 통과 필터의 출력 신호로부터 상기 입력 신호의 주파수대를 검출하고, 상기 주파수대 제어기로의 제어 신호를 출력하는 분석부를 갖는 것을 특징으로 하는 다주 파대용 피드포워드 증폭기.
제 2 항에 있어서, 대역 검출기도 구비하며,

상기 제1 분배부는 입력 신호의 일부를 상기 대역 검출기에도 분배하며,

상기 대역 검출기는,

국부 발진기와,

상기 국부 발진기의 주파수를 제어하는 국부 발진기 주파수 제어부와,

상기 제1 분배부로부터의 입력 신호와 상기 국부 발진기로부터의 신호를 승산하는 믹서와,

상기 믹서의 출력의 저주파 성분만을 통과시키는 저역 통과 필터와,

상기 국부 발진기 주파수 제어부가 국부 발신기를 제어하는 신호와 상기 저역 통과 필터의 출력 신호로부터 상기 입력 신호의 주파수대를 검출하고, 상기 주파수대 제어기로의 제어 신호를 출력하는 분석부를 갖는 것을 특징으로 하는 다주파대용 피드포워드 증폭기.
제 3 항에 있어서, 대역 검출기도 구비하며,

상기 제1 분배부는 입력 신호의 일부를 상기 대역 검출기에도 분배하며,

상기 대역 검출기는,

국부 발진기와,

상기 국부 발진기의 주파수를 제어하는 국부 발진기 주파수 제어부와,

상기 제1 분배부로부터의 입력 신호와 상기 국부 발진기로부터의 신호를 승산하는 믹서와,

상기 믹서의 출력의 저주파 성분만을 통과시키는 저역 통과 필터와,

상기 국부 발진기 주파수 제어부가 국부 발신기를 제어하는 신호와 상기 저역 통과 필터의 출력 신호로부터 상기 입력 신호의 주파수대를 검출하고, 상기 주파수대 제어기로의 제어 신호를 출력하는 분석부를 갖는 것을 특징으로 하는 다주파대용 피드포워드 증폭기.
제 4 항에 있어서, 대역 검출기도 구비하며,

상기 제1 분배부는 입력 신호의 일부를 상기 대역 검출기에도 분배하며,

상기 대역 검출기는,

국부 발진기와,

상기 국부 발진기의 주파수를 제어하는 국부 발진기 주파수 제어부와,

상기 제1 분배부로부터의 입력 신호와 상기 국부 발진기로부터의 신호를 승산하는 믹서와,

상기 믹서의 출력의 저주파 성분만을 통과시키는 저역 통과 필터와,

상기 국부 발진기 주파수 제어부가 국부 발신기를 제어하는 신호와 상기 저역 통과 필터의 출력 신호로부터 상기 입력 신호의 주파수대를 검출하고, 상기 주파수대 제어기로의 제어 신호를 출력하는 분석부를 갖는 것을 특징으로 하는 다주파대용 피드포워드 증폭기.
제 5 항에 있어서, 대역 검출기도 구비하며,

상기 제1 분배부는 입력 신호의 일부를 상기 대역 검출기에도 분배하며,

상기 대역 검출기는,

국부 발진기와,

상기 국부 발진기의 주파수를 제어하는 국부 발진기 주파수 제어부와,

상기 제1 분배부로부터의 입력 신호와 상기 국부 발진기로부터의 신호를 승산하는 믹서와,

상기 믹서의 출력의 저주파 성분만을 통과시키는 저역 통과 필터와,

상기 국부 발진기 주파수 제어부가 국부 발신기를 제어하는 신호와 상기 저역 통과 필터의 출력 신호로부터 상기 입력 신호의 주파수대를 검출하고, 상기 주파수대 제어기로의 제어 신호를 출력하는 분석부를 갖는 것을 특징으로 하는 다주파대용 피드포워드 증폭기
제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 N개의 각 제1 가변 주파수대 추출기는 나머지의 N-1개의 제1 가변 주파수대 추출기의 각각의 추출 주파수대를 각각 저지하는 N-1개의 종속 접속된 제1 가변 대역저지 필터로 구성되어 있고,

상기 N개의 각 제2 가변 주파수대 추출기는 나머지의 N-1개의 제2 가변 주파수대 추출기의 각각의 추출 주파수대를 각각 저지하는 N-1개의 종속 접속된 제2 가 변 대역저지 필터로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 다주파대용 피드포워드 증폭기.
제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 N개의 제1 가변 주파수대 추출기는 각각의 추출 주파수대의 중심 주파수를 중심 주파수로 하는 제1 가변 대역 통과 필터로 구성되고,

상기 N개의 제2 가변 주파수대 추출기는 각각의 추출 주파수대의 중심 주파수를 중심 주파수로 하는 제2 가변 대역 통과 필터로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 다주파대용 피드포워드 증폭기.
제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 N개의 각 제1 가변 주파수대 추출기 또는 상기 N개의 각 제2 가변 주파수대 추출기는 각각의 중심 주파수를 상기 주파수대 제어기에 의해 제어하는 것을 특징으로 하는 다주파대용 피드포워드 증폭기.
제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 N개의 각 제1 가변 주파수대 추출기 또는 상기 N개의 각 제2 가변 주파수대 추출기는 각각의 대역폭을 상기 주파수대 제어기에 의해 제어하는 것을 특징으로 하는 다주파대용 피드포워드 증폭기.