KR19990055425A - Structure of Power Amplifier with Phase Shifter Using Vector Modulator - Google Patents
Structure of Power Amplifier with Phase Shifter Using Vector Modulator Download PDFInfo
- Publication number
- KR19990055425A KR19990055425A KR1019970075369A KR19970075369A KR19990055425A KR 19990055425 A KR19990055425 A KR 19990055425A KR 1019970075369 A KR1019970075369 A KR 1019970075369A KR 19970075369 A KR19970075369 A KR 19970075369A KR 19990055425 A KR19990055425 A KR 19990055425A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- signal
- phase
- input
- power amplifier
- vector modulator
- Prior art date
Links
Landscapes
- Amplifiers (AREA)
Abstract
본 발명은 벡터 변조기를 이용한 위상 천이 장치를 갖는 전력 증폭부의 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a structure of a power amplifier having a phase shifting device using a vector modulator.
선형 변조 방식은 변조 신호의 진폭과 위상이 모두 변하는 특징을 갖는다. 따라서 선형 변조 신호의 송신에는 높은 선형성을 갖는 전력 증폭기가 요구된다. 그러나 선형 증폭기를 사용할 경우 전력 효율이 낮으므로 휴대용 단말기 등과 같이 전력 효율이 중요시되는 응용에서 전력 효율의 저하는 큰 문제가 된다. 이러한 전력 효율의 저하를 해결하기 위한 방법이 카테시안 피드백 루프(cartesian feedback loop)를 이용하는 방법이다. 이 방법은 전력 효율은 좋으나 비선형 특성을 갖는 증폭기를 피드백 루프를 사용하여 선형화 시킴으로써 높은 선형성과 전력 효율을 갖는 방법이다. 카테시안 피드백 루프를 이용하는 경우, 루프에서 발생하는 위상 지연을 보상하기 위한 장치가 필요하다.The linear modulation method is characterized in that both amplitude and phase of the modulated signal are changed. Therefore, a power amplifier having high linearity is required for the transmission of the linearly modulated signal. However, when the linear amplifier is used, the power efficiency is low, so the power efficiency is a big problem in applications where power efficiency is important, such as portable terminals. A method for solving such a decrease in power efficiency is a method using a Cartesian feedback loop. This method has high linearity and power efficiency by linearizing an amplifier with good power efficiency but nonlinear characteristics using a feedback loop. When using a Cartesian feedback loop, an apparatus is needed to compensate for the phase delay occurring in the loop.
본 발명에서는 루프에서 발생하는 위상 지연을 보상하기 위한 위상 천이 장치를 벡터 변조기를 사용하여 구현함으로써 위상 조정의 정밀도와 위상 가변 범위를 향상시킬 수 있는 벡터 변조기를 이용한 위상 천이 장치를 갖는 전력 증폭부의 구조가 제시된다.According to the present invention, a phase shifting device for compensating for phase delay occurring in a loop is implemented by using a vector modulator. The structure of the power amplifier having a phase shifting device using a vector modulator capable of improving the accuracy of phase adjustment and a range of phase variation can be achieved. Is presented.
Description
본 발명은 벡터 변조기를 이용한 위상 천이 장치를 갖는 전력 증폭부의 구조에 관한 것으로 특히, 카테시안 피드백 루프를 이용한 전력 증폭기의 위상 천이 장치를 벡터 변조기를 사용하여 구현함으로써 위상 조정의 정밀도와 위상 가변 범위를 향상시킬 수 있는 벡터 변조기를 이용한 위상 천이 장치를 갖는 전력 증폭부의 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a structure of a power amplifier having a phase shifting device using a vector modulator. In particular, a phase shifting device of a power amplifier using a Cartesian feedback loop is implemented by using a vector modulator. A power amplifier having a phase shifting device using a vector modulator that can be improved.
직교 진폭 변조(Quadrature Amplitude Midulation ;QAM), 단측파대(SingeSide Baseband ;SSB) 변조와 같은 선형 변조 방식에서 송신 신호의 파형은 진폭과 위상이 모두 변하는 특성이 있다. 따라서 선형 변조 신호의 증폭단에서는 높은 선형성이 요구되며, 이를 위해 A급 선형 증폭기를 사용할 경우, 전력 효율이 떨어지게 되므로 휴대용 단말기의 응용에서는 축전지 수명(battery life time) 등이 문제가 된다. 반면, 전력 효율이 좋은 C급 증폭기를 사용할 경우 선형성이 좋지 않은 문제가 있다.In linear modulation schemes such as quadrature amplitude modulation (QAM) and single side band (SSB) modulation, the waveform of a transmitted signal has a characteristic that both amplitude and phase change. Therefore, high linearity is required in the amplification stage of the linearly modulated signal. For this purpose, when the class A linear amplifier is used, power efficiency is reduced, so battery life time is a problem in the application of the portable terminal. On the other hand, there is a problem in that the linearity is not good when using a power-efficient class C amplifier.
이러한 전력 효율의 저하 문제를 해결하기 위하여 카테시안 피드백 루프(Cartesian feedback loop)가 제시되었는데, 이는 전력 효율은 좋으나 비선형 특성을 갖는 전력 증폭기를 피드백 루프를 사용하여 선형화 시키므로써 높은 선형성과 전력 효율을 갖는 전력 증폭단을 설계하는 기술이다.A Cartesian feedback loop has been proposed to solve this problem of power efficiency degradation. This is achieved by linearizing a power amplifier with good power efficiency but nonlinear characteristics by using a feedback loop. It is a technology to design a power amplifier stage.
그러나, 전력 효율을 개선하기 위하여 카테시안 피드백 루프를 사용할 경우, 루프에서 발생하는 위상 지연을 잘 보상해야 한다.However, when using a Cartesian feedback loop to improve power efficiency, the phase delay occurring in the loop must be well compensated.
따라서 본 발명은 루프에서 발생하는 위상 지연을 보상하기 위한 위상 천이 장치를 벡터 변조기를 사용하여 구현함으로써 위상 조정의 정밀도와 위상 가변 범위를 향상시킬 수 있는 벡터 변조기를 이용한 위상 천이 장치를 갖는 전력 증폭부의 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention implements a phase shifting device for compensating for phase delay occurring in a loop by using a vector modulator to improve the accuracy of phase adjustment and a range of phase variation. The purpose is to provide a structure.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 벡터 변조기를 이용한 위상 천이 장치를 갖는 전력 증폭부의 구조는 입력되는 동상 성분 신호 및 직각 성분 신호의 안정성을 유지하기 위한 루프 필터와, 상기 입력 신호를 변조하기 위한 캐리어 신호를 발생하는 국부 발진기와, 상기 루프 필터를 통해 안정화된 상기 입력 신호를 상기 국부 발진기로부터 입력된 캐리어 신호를 이용하여 고주파로 변조하기 위한 벡터 변조기와, 상기 벡터 변조기를 통하여 고주파 변조된 상기 입력 신호를 적절한 송신 전력을 생성하기 위해 증폭시키는 고주파 전력 증폭기와, 상기 고주파 전력 증폭기를 통하여 증폭된 상기 입력 신호를 샘플링하는 방향성 결합기와, 상기 국부 발진기를 통해 입력된 캐리어 신호의 위상을 지연시키기 위한 위상 천이 장치와, 상기 방향성 결합기에서 샘플링된 입력 신호를 상기 위상 천이 장치에서 지연된 캐리어 신호를 이용하여 복조하는 벡터 복조기와, 상기 입력 신호와 상기 벡터 복조기로부터 출력된 복조 신호의 위상을 맞추어 결합하는 차연산기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The structure of the power amplifier having a phase shifting device using a vector modulator according to the present invention for achieving the above object is a loop filter for maintaining the stability of the in-phase signal and the quadrature component signal input, and modulating the input signal A local oscillator for generating a carrier signal, a vector modulator for modulating the input signal stabilized through the loop filter at high frequency using a carrier signal input from the local oscillator, and the high frequency modulated signal through the vector modulator A high frequency power amplifier for amplifying an input signal to produce an appropriate transmit power, a directional coupler for sampling the input signal amplified through the high frequency power amplifier, and for delaying the phase of a carrier signal input through the local oscillator; Phase shifting device and the directional grain And a vector demodulator for demodulating the input signal sampled by the device using a carrier signal delayed by the phase shifting device, and a differential operator for matching and combining the phase of the input signal and the demodulated signal output from the vector demodulator. It features.
도 1은 본 발명에 따른 카테시안 피드백 루프를 이용한 전력 증폭부의 구조도.1 is a structural diagram of a power amplifier using a Cartesian feedback loop according to the present invention;
도 2는 본 발명에 따른 벡터 변조기를 이용한 위상 천이 장치의 구조도.2 is a structural diagram of a phase shifting device using a vector modulator according to the present invention;
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
11 : 루프 필터 12 : 변조기11: loop filter 12: modulator
13 : 고주파 증폭기 14 : 방향성 결합기13: high frequency amplifier 14: directional coupler
15 : 복조기 16 : 국부 발진기15 demodulator 16: local oscillator
17 : 위상 천이 장치 18, 19 : 차연산기17: phase shift device 18, 19: difference operator
21, 22 : 가변저항 23, 24 : 곱셈기21, 22: variable resistor 23, 24: multiplier
25 : 결합기25: combiner
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.
도 1은 카테시안 피드백 루프를 이용한 전력 증폭부의 구조도이다.1 is a structural diagram of a power amplifier using a Cartesian feedback loop.
입력 신호인 동상 신호(Inphase ;I) 및 직교 신호(Quadrature ;Q)는 기저대역 신호이며 루프 필터(Loop Filter)(11)는 루프의 안정성을 유지하기 위한 저역통과 필터이다. 입력 신호 I 및 Q는 벡터 변조기(12)에서 고주파 신호로 변조되고, 적절한 송신 전력을 내기위해 고주파 전력 증폭기(13)를 거치게 된다. 여기에서 사용하는 고주파 전력 증폭기(13)는 비선형 특성을 갖고 있으므로 왜곡 성분이 신호에 더해진다. 변조된 송신 전력의 일부는 방향성 결합기(directional coupler(14)에서 샘플링되어 벡터 복조기(15)에서
이때, 차연산기(18, 19)에서는 각각 I, Q신호와
카테시안 피드백 루프를 이용한 전력 증폭기에서는 변조기로부터 복조기 사이에서 전치 증폭기, 전력 증폭기 등을 거치며 발생하는 신호의 전파 지연문제는 카테시안 피드백 루프를 이용한 전력 증폭기에서 발생하는 전파 지연 문제는 변조기의 국부 입력에 가해지는 캐리어의 위상과 복조기의 국부 입력에 가해지는 캐리어의 위상에 상대적인 차이를 둠으로써 보상할 수 있다. 이를 위해 본 발명에서는 송신기의 국부 발진기(16)에서 발생하는 캐리어의 위상을 위상 천이 장치(17)에서 임의로 지연시켜 복조기에 가함으로써 루프의 전파 지연을 보상할 수 있도록 한다.In the power amplifier using the Cartesian feedback loop, the propagation delay problem of the signal generated from the modulator to the demodulator is passed between the preamplifier and the power amplifier. The propagation delay problem of the power amplifier using the Cartesian feedback loop is applied to the local input of the modulator. Compensation can be made by placing a relative difference between the phase of the carrier applied and the phase of the carrier applied to the local input of the demodulator. To this end, in the present invention, the phase of the carrier generated by the local oscillator 16 of the transmitter is arbitrarily delayed by the phase shifting device 17 to be applied to the demodulator to compensate for the propagation delay of the loop.
도 2는 본 발명에 따른 벡터 변조기를 이용한 위상 천이 장치의 구조도이다.2 is a structural diagram of a phase shifting device using a vector modulator according to the present invention.
이 위상천이기는 벡터 변조기를 사용하여 구현할 수 있으며, 벡터 변조기의 I 및 Q입력에 가하는 직류 신호의 상대적인 크기로 출력 캐리어의 위상을 조절하는 기능을 갖는다 벡터 변조기를 이용한 위상 천이기는 다음의 [수학식 1]에 의해 구현된다.This phase shifter can be implemented by using a vector modulator, and has a function of adjusting the phase of the output carrier by the relative magnitude of the DC signals applied to the I and Q inputs of the vector modulator. 1].
여기서,
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 전력 효율을 증가시키기 위한 카테시안 피드백 루프에 사용되는 위상 천이 장치를 벡터 변조기를 이용하여 구현하므로써 위상 조정의 정밀도 및 위상 가변 범위를 넓게 할 수 있으며, 비용을 절감시킬 수 있는 탁월한 효과가 있다.As described above, according to the present invention, by implementing a phase shifting device used in a Cartesian feedback loop to increase power efficiency by using a vector modulator, the accuracy of phase adjustment and the range of phase variation can be widened, and the cost can be increased. There is an excellent effect that can be saved.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1019970075369A KR19990055425A (en) | 1997-12-27 | 1997-12-27 | Structure of Power Amplifier with Phase Shifter Using Vector Modulator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1019970075369A KR19990055425A (en) | 1997-12-27 | 1997-12-27 | Structure of Power Amplifier with Phase Shifter Using Vector Modulator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR19990055425A true KR19990055425A (en) | 1999-07-15 |
Family
ID=66171704
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1019970075369A KR19990055425A (en) | 1997-12-27 | 1997-12-27 | Structure of Power Amplifier with Phase Shifter Using Vector Modulator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR19990055425A (en) |
-
1997
- 1997-12-27 KR KR1019970075369A patent/KR19990055425A/en not_active Application Discontinuation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU705593B2 (en) | Converter for converting a modulating signal with variable envelope to two modulating signals without variable envelope, transmitter using the converter and method for transmitting a modulated wave with variable envelope | |
KR100325051B1 (en) | Predistorter | |
JP3169803B2 (en) | Nonlinear compensation circuit of power amplifier | |
EP0431201B1 (en) | Linear transmitter | |
US6181199B1 (en) | Power IQ modulation systems and methods | |
US6993091B2 (en) | Correction of DC-offset of I/Q modulator | |
US6930547B2 (en) | Linearizing LINC amplifiers using pre-distortion | |
JP2523060B2 (en) | Gain / phase correction for linear amplifier feedback loop | |
US20070135117A1 (en) | Transmission circuit and communication apparatus employing the same | |
US20050152471A1 (en) | Transmitting device | |
KR960005379B1 (en) | Amp circuit | |
KR101089028B1 (en) | Linear rf amplifier with polar feedback | |
US5247542A (en) | QPSK power amplifier distortion correction system | |
US6046649A (en) | Communication system employing paired power amplifiers and drift compensation feedback control loops | |
JPH05175743A (en) | Power amplifier | |
US7209715B2 (en) | Power amplifying method, power amplifier, and communication apparatus | |
CN1243619A (en) | Compensation of delay in linearization loop of power amplifier | |
KR19990055425A (en) | Structure of Power Amplifier with Phase Shifter Using Vector Modulator | |
JPH0525421B2 (en) | ||
JP4382950B2 (en) | Nonlinear distortion compensation circuit and nonlinear distortion compensation method | |
US20060273852A1 (en) | Amplifiers | |
Shi et al. | A LINC transmitter using a new signal component separator architecture | |
WO1998045936A1 (en) | Frequency doubling of a quadrature-amplitude modulated signal using a frequency multiplier | |
KR100498344B1 (en) | Lenearization method for power amplifier | |
KR20040042651A (en) | Apparatus for Compensating for nonlinear of Power Amplifier |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E601 | Decision to refuse application |