WO2013118367A1 - 送信機および送信方法 - Google Patents

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WO2013118367A1
WO2013118367A1 PCT/JP2012/079929 JP2012079929W WO2013118367A1 WO 2013118367 A1 WO2013118367 A1 WO 2013118367A1 JP 2012079929 W JP2012079929 W JP 2012079929W WO 2013118367 A1 WO2013118367 A1 WO 2013118367A1
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WO
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signal
frequency
transmission
distortion compensation
unit
Prior art date
Application number
PCT/JP2012/079929
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English (en)
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Inventor
一実 椎熊
順也 芦田
Original Assignee
日本電気株式会社
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F1/00Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/32Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion
    • H03F1/3241Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion using predistortion circuits
    • H03F1/3247Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion using predistortion circuits using feedback acting on predistortion circuits
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F3/00Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/20Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
    • H03F3/24Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers of transmitter output stages
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/02Transmitters
    • H04B1/04Circuits
    • H04B1/0475Circuits with means for limiting noise, interference or distortion

Definitions

  • the present invention relates to a transmitter and a transmission method for transmitting signals in a plurality of frequency bands.
  • a digital pre-distortion (DPD) system that compensates for distortion at a digital signal stage is used as a distortion compensation system that compensates for distortion generated in a power amplifier. Is adopted.
  • an RF (Radio Frequency) signal amplified and transmitted by a power amplifier is fed back and converted into a digital signal, and a distortion compensation coefficient is calculated based on the digital signal.
  • produces in a power amplifier is compensated by performing a complex multiplication using the distortion compensation coefficient with respect to the digital signal input into a power amplifier.
  • FIG. 14 describes a multi-band transmitter that employs a digital predistortion method and amplifies and transmits signals in two frequency bands of a lower band and an upper band.
  • Non-Patent Document 1 a path for converting an RF signal amplified and transmitted by a power amplifier into a digital signal (in Non-Patent Document 1, from a down converter to an AD converter) There are a total of two routes, one for the lower band and one for the upper band.
  • an object of the present invention is to provide a transmitter and a transmission method that can solve the above-described problems.
  • the first transmitter of the present invention is: A plurality of transmission circuits each for compensating and amplifying and transmitting signals of frequency bands different from each other; A common feedback circuit that feeds back a signal transmitted from each of the plurality of transmission circuits, The common feedback circuit is A path switching unit for switching and inputting signals transmitted from each of the plurality of transmission circuits; A frequency conversion unit that performs frequency conversion by multiplying each of signals in different frequency bands input by the path switching unit with a common local signal of the same frequency; A distortion compensation coefficient calculation unit that calculates a distortion compensation coefficient used for the distortion compensation in each of the plurality of transmission circuits based on each signal frequency-converted by the frequency conversion unit.
  • the second transmitter of the present invention is A plurality of transmission circuits each for compensating and amplifying and transmitting signals of frequency bands different from each other; A common feedback circuit that feeds back a signal transmitted from each of the plurality of transmission circuits, The common feedback circuit is A path switching unit for switching and inputting signals transmitted from each of the plurality of transmission circuits; An AD converter that samples each of signals in different frequency bands input by the path switching unit at a sampling frequency of a common clock signal, and A / D converts the sampled signal; A distortion compensation coefficient calculating unit that calculates a distortion compensation coefficient used for the distortion compensation in each of the plurality of transmission circuits based on each signal that has been A / D converted by the AD converter.
  • the first transmission method of the present invention includes: A transmission method by a transmitter, A transmission step in which each of a plurality of transmission circuits transmits a signal in a frequency band different from each other by compensating for distortion, and An input step in which a common feedback circuit switches and feeds back a signal transmitted from each of the plurality of transmission circuits; and
  • the common feedback circuit performs a frequency conversion by multiplying each of the inputted signals of different frequency bands by a common local signal having the same frequency, and
  • the common feedback circuit has a calculation step of calculating a distortion compensation coefficient used for the distortion compensation in each of the plurality of transmission circuits based on each signal subjected to the frequency conversion.
  • the second transmission method of the present invention is: A transmission method by a transmitter, A transmission step in which each of a plurality of transmission circuits transmits a signal in a frequency band different from each other by compensating for distortion, and An input step in which a common feedback circuit switches and feeds back a signal transmitted from each of the plurality of transmission circuits; and The common feedback circuit samples each of the input signals of different frequency bands at a sampling frequency of a common clock signal, and A / D converts the sampled signal; The common feedback circuit includes a calculation step of calculating a distortion compensation coefficient used for the distortion compensation in each of the plurality of transmission circuits based on the A / D converted signals.
  • the transmitter can be reduced in size and cost.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining how the frequency spectrum is inverted between an RF region and an IF region in the feedback circuit of the transmitter shown in FIG. 1. It is a block diagram which shows the structure of the transmitting apparatus of the 2nd Embodiment of this invention. It is a block diagram which shows the structure of the transmitting apparatus of the 3rd Embodiment of this invention.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a state in which a frequency spectrum is inverted between an RF region and an IF region in the transmitter circuit of the transmitter illustrated in FIG. 4. It is a block diagram which shows the structure of the transmitting apparatus of the 4th Embodiment of this invention.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a method for determining a sampling frequency in the transmitter illustrated in FIG. 6. It is a block diagram which shows the structure of the transmitting apparatus of the 5th Embodiment of this invention. It is a block diagram which shows the structure of the transmitter of the 6th Embodiment of this invention. It is a block diagram which shows the structure of the transmitting apparatus of the 7th Embodiment of this invention. It is a block diagram which shows the structure of the transmitting apparatus of the 8th Embodiment of this invention. It is a block diagram which shows the outline
  • This embodiment is a multi-band transmitter that amplifies and transmits signals in two different bands, frequency band (hereinafter simply referred to as “band”) f1 and band f2. Applicable.
  • the transmitter of the present embodiment includes a transmission circuit TX-1 for band f1, a transmission circuit TX-2 for band f2, a directional coupler 17, and a band limiting unit 18-1. , 18-2 and a feedback circuit FB.
  • the transmission circuit TX-1 includes a distortion compensation calculation processing circuit 11-1, an orthogonal modulation unit 12-1, a DA converter (digital / analog converter) 13-1, and a transmission LO (local) signal generation unit 14-1. And a frequency converter (transmission side frequency converter) 15-1 and a transmission amplifier 16.
  • the distortion compensation calculation processing circuit 11-1 includes a power calculation unit 111-1, a distortion compensation coefficient data memory 112-1, and a distortion compensation calculation unit 113-1.
  • the transmission circuit TX-2 includes a distortion compensation calculation processing circuit 11-2, a quadrature modulation unit 12-2, a DA converter 13-2, a transmission LO signal generation unit 14-2, and a frequency converter (transmission side). Frequency converter) 15-2 and a transmission amplifier 16 shared with the transmission circuit TX-1.
  • the distortion compensation calculation processing circuit 11-2 includes a power calculation unit 111-2, a distortion compensation coefficient data memory 112-2, and a distortion compensation calculation unit 113-2.
  • the transmission amplifier 16 is shared by the transmission circuit TX-1 and the transmission circuit TX-2.
  • the configurations of the distortion compensation arithmetic processing circuits 11-1 and 11-2 are merely examples, and the present invention is not limited to this.
  • the feedback circuit FB includes a path switching unit 19, a feedback LO signal generation unit 20, a frequency converter (feedback-side frequency converter) 21, an AD converter (analog / digital converter) 22, a quadrature demodulation unit 23, And a distortion compensation coefficient calculation unit 24.
  • the power calculator 111-1 calculates the power of the digital orthogonal baseband signal for the band f1.
  • the distortion compensation coefficient data memory 112-1 stores a distortion compensation coefficient corresponding to the power of the digital orthogonal baseband signal for the band f1 calculated by the power calculator 111-1.
  • the distortion compensation coefficient can be updated by the distortion compensation coefficient calculation unit 24.
  • the distortion compensation calculation unit 113-1 reads a distortion compensation coefficient corresponding to the power calculated by the power calculation unit 111-1 from the distortion compensation coefficient data memory 112-1. Then, the distortion compensation calculation unit 113-1 performs distortion compensation by performing distortion compensation calculation by complex multiplication on the digital orthogonal baseband signal for the band f1 using the distortion compensation coefficient read out above.
  • the quadrature modulation unit 12-1 performs quadrature modulation on the digital quadrature baseband signal subjected to distortion compensation by the distortion compensation calculation unit 113-1 and converts the digital quadrature baseband signal into a digital IF (Intermediate Frequency) signal.
  • a digital IF Intermediate Frequency
  • the DA converter 13-1 D / A converts the digital IF signal converted by the quadrature modulation unit 12-1 into an analog IF signal.
  • the transmission LO signal generation unit 14-1 generates a transmission LO signal.
  • the frequency converter 15-1 performs frequency conversion by multiplying the analog IF signal D / A converted by the DA converter 13-1 with the transmission LO signal generated by the transmission LO signal generation unit 14-1, and converts the RF signal. Generate.
  • the transmission amplifier 16 amplifies and transmits the RF signal in the band f1 generated by the frequency converter 15-1.
  • the RF signal in the band f1 is generated and transmitted in the transmission circuit TX-1.
  • the distortion compensation calculation processing circuit 11-2, the quadrature modulation unit 12-2, the DA converter 13-2, the transmission LO signal generation unit 14-2, and the frequency converter 15-2 are respectively connected to the distortion compensation calculation processing circuit 11. ⁇ 1, the quadrature modulation unit 12-1, the DA converter 13-1, the transmission LO signal generation unit 14-1, and the frequency converter 15-1.
  • the transmission amplifier 16 amplifies and transmits the RF signal in the band f2 generated by the frequency converter 15-2.
  • the RF signal of the band f2 is generated and transmitted in the transmission circuit TX-2.
  • the directional coupler 17 branches a part of the RF signal transmitted from the transmission amplifier 16 and feeds it back to the feedback circuit FB as a reference signal.
  • the band limiter 18-1 limits the band of the RF signal fed back by the directional coupler 17, and outputs only the RF signal in the band f1.
  • the band limiting unit 18-2 limits the band of the RF signal fed back by the directional coupler 17 and outputs only the RF signal in the band f2.
  • the path switching unit 19 switches the path connected to the frequency converter 21 to the band limiting unit 18-1 side for the band f1 or the band limiting unit 18-2 side for the band f2 in a time division manner.
  • the path switching unit 19 switches and inputs the RF signal of the band f1 or the RF signal of the band f2 in a time division manner.
  • the feedback LO signal generation unit 20 generates a feedback LO signal.
  • the frequency converter 21 performs frequency conversion by multiplying the RF signal input to the path switching unit 19 by the feedback LO signal generated by the feedback LO signal generation unit 20 to generate an analog IF signal.
  • the AD converter 22 A / D converts the analog IF signal generated by the frequency converter 21 into a digital IF signal.
  • the quadrature demodulator 23 performs quadrature demodulation on the digital IF signal A / D converted by the AD converter 22 and converts it into a digital quadrature baseband signal.
  • the distortion compensation coefficient calculation unit 24 calculates and calculates distortion compensation coefficients for the band f1 and the band f2 based on the digital orthogonal baseband signals for the band f1 and the band f2 output from the orthogonal demodulation unit 23, respectively.
  • the distortion compensation coefficients stored in the distortion compensation coefficient data memories 112-1 and 112-2 are respectively updated with the distortion compensation coefficients.
  • the LO frequency fLO of the feedback LO signal generated by the feedback LO signal generation unit 20 is set as follows.
  • the frequency fFBIF of the analog IF signal generated by the frequency converter 21 is as follows.
  • the frequency fFBIF (f1-f2) / 2 Further, when an RF signal in the band f2 is input to the frequency converter 21, the frequency fFBIF is as follows.
  • the distortion compensation coefficient calculator 24 has the band f1. And distortion compensation coefficients for the band f2 can be calculated.
  • a path for converting the RF signal transmitted from the transmission amplifier 16 into a digital signal is a band.
  • path including the frequency converter 21, the AD converter 22, and the quadrature demodulator 23 is a band.
  • the frequency fFBIF is either (f1-f2) / 2 or (f2-f1) / 2 depending on the switching of the path switching unit 19, but these frequencies depend on the magnitude relationship between f1 and f2. One is negative. In this case, the frequency spectrum of the analog IF signal having the negative frequency fFBIF is inverted before and after the frequency conversion.
  • the distortion compensation coefficient calculation unit 24 determines whether or not the frequency spectrum is inverted before and after the frequency conversion. If the frequency spectrum is inverted, the distortion compensation coefficient calculation unit 24 exchanges the Ib signal and Qb signal of the digital orthogonal baseband signal. / Q exchange is performed.
  • FIG. 2 there is a relationship of f1 ⁇ f2.
  • the right side shows the frequency spectrum of the RF signal before frequency conversion
  • the left side shows the frequency spectrum of the analog IF signal after frequency conversion.
  • the frequency converter 21 receives the RF signal of the band f1 or the band f2 by the path switching unit 19 in a time division manner.
  • the frequency fFBIF of the analog IF signal frequency-converted by the frequency converter 21 when the RF signal of the band f1 is input is , (F1-f2) / 2
  • the frequency fFBIF is (f2-f1) / 2.
  • the distortion compensation coefficient calculation unit 24 converts the analog IF signal obtained by frequency-converting the RF signal in the band f1 from the A / D converter by the AD converter 22 and the quadrature demodulated by the quadrature demodulating unit 23.
  • the Ib signal and Qb signal of the signal are exchanged.
  • the path switching unit 19 switches and inputs the RF signals of the bands f1 and f2 in a time division manner, and the frequency converter 21 inputs the bands f1 and f2 input in the time division manner.
  • each digital quadrature baseband signal for the bands f1 and f2 can be demodulated and a distortion compensation coefficient can be calculated. Therefore, a path composed of the frequency converter 21, the AD converter 22, and the quadrature demodulator 23 is represented by the band f1. Can be shared by the band f2 and the band f2.
  • the distortion compensation coefficient calculation unit 24 performs I / Q exchange for exchanging the Ib signal and the Qb signal of the digital orthogonal baseband signal when the frequency spectrum is inverted before and after the frequency conversion. Do.
  • the distortion compensation coefficient can be calculated correctly.
  • the transmission circuit TX-1 and the transmission circuit TX-2 share the transmission amplifier 16.
  • a transmission amplifier is provided for each of the transmission circuit TX-1 and the transmission circuit TX-2.
  • the transmitter of this embodiment is different from the first embodiment of FIG. 1 in that each of the transmission amplifiers 16-1 and TX-2 has a transmission amplifier 16 instead of the transmission amplifier 16. -1 and 16-2 are different from the point that directional couplers 17-1 and 17-2 are provided instead of the directional coupler 17.
  • the RF signal in the band f1 is amplified and transmitted by the transmission amplifier 16-1, and is fed back by the directional coupler 17-1.
  • the RF signal in the band f2 is amplified by the transmission amplifier 16-2 and transmitted, and fed back by the directional coupler 17-2.
  • the path composed of the frequency converter 21, the AD converter 22, and the quadrature demodulator 23 is shared between the band f1 and the band f2, as in the first embodiment.
  • the transmitter can be reduced in size and cost.
  • the band limiting units 18-1 and 18-2 are not necessarily required. However, when there is a possibility that an interference signal other than the desired frequency component is included in the RF signal (for example, when the bands f1 and f2 are close to each other), the band limiting units 18-1 and 18-2 are provided. There is a need.
  • the transmission circuits TX-1 and TX-2 and the feedback circuit FB individually generate LO signals.
  • a common LO signal is generated by the transmission circuits TX-1 and TX-2 and the feedback circuit FB.
  • the transmitter of the present embodiment is different from the second embodiment of FIG. 3 in place of the transmission LO signal generation units 14-1 and 14-2 and the feedback LO signal generation unit 20.
  • the difference is that the common LO signal generation unit 25 is provided in the feedback circuit FB and the band limitation units 26-1 and 26-2 are additionally provided in the transmission circuits TX-1 and TX-2, respectively.
  • fLO (f1 + f2) / 2
  • the common LO signal is input to the frequency converters 15-1, 15-2, and 21, respectively.
  • the frequency fTXIF of the analog IF signal output from each of the DA converters 13-1 and 13-2 is set as follows.
  • fTXIF (f2-f1) / 2 This frequency fTXIF is always positive because of the relationship f1 ⁇ f2.
  • the frequency converters 15-1 and 15-2 are image suppression (cancellation) type frequency converters (for example, David M. Pozar, “MICROWAVE ENGINEERING-THIRD EDITION”, P.627-630, 2004). ).
  • the frequency after frequency conversion can be selected from the upper sideband or the lower sideband with respect to the LO frequency.
  • the frequency converter 15-1 is configured such that the frequency spectrum on the low side of the analog IF signal output from the DA converter 13-1 (that is, the frequency of the RF signal after frequency conversion corresponds to the LO frequency). Select the frequency spectrum that becomes the lower sideband) and perform frequency conversion on the selected frequency spectrum.
  • the frequency converter 15-2 has a frequency spectrum on the high side of the analog IF signal output from the DA converter 13-2 (that is, the frequency of the RF signal after the frequency conversion is in the upper side band with respect to the LO frequency). Frequency spectrum) is selected, and frequency conversion is performed on the selected frequency spectrum.
  • the right side shows the frequency spectrum of the RF signal after frequency conversion
  • the left side shows the frequency spectrum of the analog IF signal before frequency conversion.
  • the frequency fTXIF of the analog IF signal output from each of the DA converters 13-1 and 13-2 is (f2-f1) / 2.
  • the frequency spectrum is inverted before and after the frequency conversion.
  • the distortion compensation calculation unit 113-1 exchanges the I ′ signal and the Q ′ signal of the digital quadrature baseband signal in advance and outputs them to the quadrature modulation unit 12-1.
  • the RF signal frequency-converted by the frequency converter 15-1 is input to the transmission amplifier 16-1 after the band is limited to f1 by the band limiting unit 26-1, and the frequency converter 15-1
  • the RF signal subjected to frequency conversion at -2 is input to the transmission amplifier 16-2 after the band is limited to f2 by the band limiting unit 26-2.
  • the path including the frequency converter 21, the AD converter 22, and the quadrature demodulation unit 23 is used for the band f1 and the band f2. Since they can be shared, there is an effect that the transmitter can be reduced in size and cost.
  • the LO signals are shared by the transmission circuits TX-1 and TX-2 and the feedback circuit FB, so that the number of parts can be reduced and the transmitter can be downsized. The effect that it can plan is acquired.
  • LO signals are individually generated by the transmission circuits TX-1 and TX-2 and the feedback circuit FB.
  • phase fluctuation phase noise
  • the feedback circuit FB there is no correlation in the phase fluctuation (phase noise) of the LO signal between the transmission circuits TX-1 and TX-2 and the feedback circuit FB. Therefore, for example, assuming that phase fluctuations in the positive direction occur in the LO signals on the transmission circuits TX-1 and TX-2 side, and phase fluctuations in the negative direction occur in the LO signal on the feedback circuit FB side, those fluctuation widths are also in the direction. There is no correlation. For this reason, the influence of the phase noise of the LO signals on the TX-1 and TX-2 sides on the RF signal on the feedback circuit FB side becomes large.
  • the transmission circuits TX-1 and TX-2 and the feedback circuit FB since the LO signal is shared by the transmission circuits TX-1 and TX-2 and the feedback circuit FB, the transmission circuits TX-1 and TX-2 and the feedback circuit FB have the same LO signal.
  • the direction and amplitude of the phase fluctuation of the LO signal are the same, and as a result, the effect of the phase noise of the LO signal on the transmission circuit TX-1 and TX-2 sides on the RF signal on the feedback circuit FB side is reduced. can get.
  • the band limiting units 18-1, 18-2, 26-1, and 26-2 are not necessarily required.
  • the band limiting units 18-1, 18-2, and 26 -1,26-2 need to be provided.
  • the transmission amplifiers 16-1 and 16-2 are individually provided for the transmission circuit TX-1 and the transmission circuit TX-2.
  • the transmission circuit TX-1 -1 and the transmission circuit TX-2 may share the transmission amplifier 16 and even the directional coupler 17.
  • the transmitter of this embodiment eliminates the frequency converters 15-1, 15-2, and 21 as compared with the third embodiment of FIG. The difference is that the common LO signal generator 25 is deleted and the clock signal generator 27 is additionally provided in the feedback circuit FB.
  • the AD converter 22 samples the RF signals of the bands f1 and f2 input in a time division manner, thereby extracting signals for the bands f1 and f2.
  • the frequency converter 21 is not necessary for the feedback circuit FB.
  • the frequency converters 15-1 and 15-2 of the transmission circuits TX-1 and TX-2 are also unnecessary.
  • the transmitter of this embodiment is different from the third embodiment of FIG. 4 in that the frequency converters 15-1, 15-2, and 21 are deleted, and the common LO signal generation is performed.
  • the difference is that the unit 25 is deleted and the clock signal generator 27 is additionally provided in the feedback circuit FB.
  • the clock signal generator 27 generates a clock signal having a sampling frequency fs.
  • the AD converter 22 samples the RF signal input to the path switching unit 19 at the sampling frequency fs (including undersampling), and A / D converts the sampled RF signal into a digital signal.
  • the bandwidth of a signal including distortion that can be sampled at the sampling frequency fs is limited to fs / 2.
  • a band having fs / 2 as a unit is called a Nyquist zone.
  • the band of (n ⁇ 1) * (fs / 2) to n * (fs / 2) is referred to as the nth Nyquist zone.
  • the sampling frequency fs is selected so that the bands f1 and f2 are assigned to different Nyquist zones. Although it is possible to select the sampling frequency fs so that the bands f1 and f2 are included in the same Nyquist zone, a considerably high sampling frequency fs may be required, so that the frequencies of f1 and f2 are separated, When the frequency band of distortion generated in an amplifier is widened, it is often difficult to realize.
  • the sampling frequency fs is selected so that f1 and f2 are arranged at substantially the center of the Nyquist zone. According to this, a wide band can be realized.
  • fs is selected so as to satisfy any of the following.
  • A f1 and f2 are arranged at the exact center of the Nyquist zone.
  • B Both the signal band of f1 and the signal band of f2 include the center frequency of each Nyquist zone (the signal band here is a right triangle part of FIG. 8 and does not include a distortion band, and so on).
  • C At least one of the signal band of f1 and the signal band of f2 includes the center frequency of each Nyquist zone.
  • D Neither the signal band of f1 nor the signal band of f2 includes the center frequency of the Nyquist zone, but each band including distortion is in the Nyquist zone.
  • E Both the signal band of f1 and the signal band of f2 are arranged in the central region when the Nyquist zone is divided into three.
  • a large value is selected for the sampling frequency fs in order to realize a wide band.
  • f1H ⁇ 1 * fs / 2 ⁇ f2L Fs is selected to satisfy
  • the path composed of the AD converter 22 and the quadrature demodulator 23 can be shared by the band f1 and the band f2, thereby reducing the size and cost of the transmitter. The effect that it can plan is acquired.
  • band limiting units 18-1, 18-2, 26-1, and 26-2 are not necessarily required, as in the third embodiment of FIG.
  • the transmission amplifier 16 may be shared by the transmission circuit TX-1 and the transmission circuit TX-2 as in the first embodiment.
  • frequency converters may be provided in the transmission circuits TX-1 and TX-2.
  • the dual band of two bands is described as an example, but it is possible to extend to n (n is a natural number of 2 or more) band.
  • the path switching unit 19 switches to the path for the band f1 or the path for the band f2 in a time division manner.
  • the ratio at which the route switching unit 19 performs switching may be set to be equal to each route, for example, 50%.
  • the RF signal in the band f1 and the RF signal in the band f2 are, for example, in consideration of a mobile communication base station, a traffic situation such as a difference in the number of users and a data channel and a communication propagation quality situation in each of a plurality of frequency bands. It is conceivable that the frequency bands vary greatly. Furthermore, it is considered that the nonlinearity (amplitude distortion, phase distortion) of the transmission amplifier is often different. As a result, distortion occurs in the band f1 and the band f2 in the transmission amplifier.
  • the operation of the transmitter can be stabilized by increasing the time for switching to a path in which a lot of distortion is generated and taking much time for distortion compensation.
  • the switching operation of the path switching unit 19 is controlled based on the information of the RF signal in the band f1 and the RF signal in the band f2.
  • the switching operation of the path switching unit 19 is controlled based on the power of the digital orthogonal baseband signal input to the distortion compensation arithmetic processing circuits 11-1 and 11-2.
  • the transmitter of this embodiment is different from the second embodiment of FIG. 3 in that a switching determination unit 28 and a switching control unit 29 are additionally provided.
  • the switching determination unit 28 is based on the path switching unit 19 Is switched (that is, an RF signal input to the path switching unit 19).
  • the switching determination unit 28 is as follows. Next, ⁇ is determined.
  • the switching determination unit 28 can continuously switch to only the other path. .
  • the switching determination unit 28 can also block both paths, or can be proportionate to both paths. It is also possible to switch with.
  • the switching determination unit 28 outputs a determination result indicating a route to be switched at the present time to the distortion compensation coefficient calculation unit 24. This determination result is output to the switching control unit 29 by the distortion compensation coefficient calculation unit 24.
  • the switching control unit 29 instructs the route switching unit 19 to switch to the route indicated by the determination result.
  • the path switching unit 19 switches to the path indicated by the determination result, and the distortion compensation coefficient calculation unit 24 calculates the distortion compensation coefficient of the path indicated by the determination result.
  • the path switching unit 19 determines the path to be switched based on the power of the digital orthogonal baseband signal input to the distortion compensation arithmetic processing circuits 11-1 and 11-2.
  • the path is determined based on the power of the digital orthogonal baseband signal input to the distortion compensation arithmetic processing circuits 11-1 and 11-2, the switching operation of the path switching unit 19 is accelerated. The effect that can be achieved.
  • the switching operation of the path switching unit 19 is performed based on the power of the digital orthogonal baseband signal input to the distortion compensation arithmetic processing circuits 11-1 and 11-2. I was in control.
  • the switching operation of the path switching unit 19 is controlled based on the power of the digital orthogonal baseband signal output from the orthogonal demodulation unit 23.
  • the transmitter of this embodiment additionally includes a power calculation unit 30, a switching determination unit 31, and a switching control unit 32, as compared with the second embodiment of FIG. Different points.
  • the power calculator 30 calculates the power of each of the digital orthogonal baseband signals for the bands f1 and f2 output from the orthogonal demodulator 23.
  • the switching determination unit 31 switches the path switched by the path switching unit 19 (ie, path switching RF signal to be input to the unit 19). Note that this determination method can use the same method as in the fifth embodiment.
  • the switching determination unit 31 outputs a determination result indicating a route to be switched at the current time to the power calculation unit 30.
  • the power calculation unit 30 can determine which power of the digital orthogonal baseband signal for the bands f1 and f2 is calculated.
  • the switching determination unit 31 also outputs the determination result to the distortion compensation coefficient calculation unit 24. This determination result is output to the switching control unit 32 by the distortion compensation coefficient calculation unit 24.
  • the switching control unit 32 instructs the route switching unit 19 to switch to the route indicated by the determination result.
  • the path switching unit 19 switches to the path indicated by the determination result, and the distortion compensation coefficient calculation unit 24 calculates the distortion compensation coefficient of the path indicated by the determination result.
  • the path switching unit 19 determines the path to be switched based on the power of the digital orthogonal baseband signal output from the orthogonal demodulation unit 23.
  • the power of the digital quadrature baseband signal is high, and the time for switching to a path with a lot of distortion can be increased, so that the operation of the transmitter can be stabilized. The effect of being able to be obtained.
  • the path is determined based on the power of the digital quadrature baseband signal output from the quadrature demodulator 23, for example, the gains of the transmission amplifiers 16-1 and 16-2 are affected by the temperature. Even when the value fluctuates, an effect that the operation of the transmitter can be stabilized can be obtained.
  • the determination result is configured to be output directly from the switching determination unit 31 to the power calculation unit 30, but may be output from the switching control unit 32 to the power calculation unit 30.
  • the distortion compensation coefficients for the bands f1 and f2 respectively stored in the distortion compensation coefficient data memories 111-1 and 111-2 are distortions generated in the transmission amplifiers 16-1 and 16-2. This reflects the nonlinearity (amplitude distortion, phase distortion).
  • the switching operation of the path switching unit 19 is controlled based on the distortion compensation coefficients for the bands f1 and f2 stored in the distortion compensation coefficient data memories 111-1 and 111-2, respectively.
  • the transmitter of this embodiment is different from the second embodiment of FIG. 3 in that a switching determination unit 33 and a switching control unit 34 are additionally provided.
  • the switching determination unit 33 is configured to select a path (that is, a path switching unit) to be switched by the path switching unit 19 based on the distortion compensation coefficients for the bands f1 and f2 stored in the distortion compensation coefficient data memories 111-1 and 111-2, respectively. 19 is determined.
  • the switching determination unit 33 based on the distortion compensation coefficient, the switching determination unit 33 identifies a path in which a large amount of distortion is generated among the paths for the bands f1 and f2, and sets a time ratio ⁇ [%] for switching to the identified path to 50 More than%.
  • the switching determination unit 33 outputs a determination result indicating a route to be switched at the current time to the distortion compensation coefficient calculation unit 24.
  • the determination result is output to the switching control unit 34 by the distortion compensation coefficient calculation unit 24.
  • the switching control unit 34 instructs the route switching unit 19 to switch to the route indicated by the determination result.
  • the path switching unit 19 switches to the path indicated by the determination result, and the distortion compensation coefficient calculation unit 24 calculates the distortion compensation coefficient of the path indicated by the determination result.
  • the path switching unit 19 determines a path to be switched based on the distortion compensation coefficients stored in the distortion compensation coefficient data memories 111-1 and 111-2.
  • the path is determined based on the distortion compensation coefficient reflecting the nonlinearity (amplitude distortion, phase distortion) of distortion generated in the transmission amplifiers 16-1 and 16-2, the operation of the transmitter As a result, it is possible to achieve further stabilization, and to improve the accuracy of distortion compensation.
  • the switching operation of the path switching unit 19 is controlled based on the frequency spectrum of the digital orthogonal baseband signal output from the orthogonal demodulation unit 23.
  • the transmitter of this embodiment is additionally provided with a spectrum detection unit 35, a switching determination unit 36, and a switching control unit 37, compared to the second embodiment of FIG. Different points.
  • the spectrum detector 35 detects the frequency spectrum by performing FFT (Fast Fourier Transform) processing on each of the digital orthogonal baseband signals for the bands f1 and f2 output from the orthogonal demodulator 23.
  • FFT Fast Fourier Transform
  • the switching determination unit 36 selects a path (that is, a path switched by the path switching unit 19). RF signal to be input to the switching unit 19 is determined.
  • the switching determination unit 36 identifies a path in which a lot of distortion is generated among the paths for the bands f1 and f2 based on the detection result of the frequency spectrum, and sets a time ratio ⁇ [%] for switching to the identified path. , More than the other route.
  • the switching determination unit 36 outputs a determination result indicating a route to be switched at the present time to the spectrum detection unit 35.
  • the spectrum detection unit 35 can determine which frequency spectrum of the digital orthogonal baseband signal for the bands f1 and f2 is detected.
  • the switching determination unit 36 also outputs the determination result to the distortion compensation coefficient calculation unit 24.
  • the determination result is output to the switching control unit 37 by the distortion compensation coefficient calculation unit 24.
  • the switching control unit 37 instructs the route switching unit 19 to switch to the route indicated by the determination result.
  • the path switching unit 19 switches to the path indicated by the determination result, and the distortion compensation coefficient calculation unit 24 calculates the distortion compensation coefficient of the path indicated by the determination result.
  • the path switching unit 19 determines a path to be switched based on the frequency spectrum of the digital orthogonal baseband signal output from the orthogonal demodulation unit 23.
  • the path is determined based on the frequency spectrum of the digital quadrature baseband signal output from the quadrature demodulator 23
  • the operation of the transmitter can be further stabilized and distortion compensation can be achieved.
  • the effect that the improvement of the accuracy can be achieved is obtained.
  • the determination result is configured to be output directly from the switching determination unit 36 to the spectrum detection unit 35, but may be output from the switching control unit 37 to the spectrum detection unit 35.
  • the transmitter of the present invention has a plurality of transmission circuits TX-1 to TX-n (n is a natural number of 2 or more) and a feedback circuit FB.
  • Each of the transmission circuits TX-1 to TX-n amplifies and transmits a signal in a different band with distortion compensation.
  • the feedback circuit FB feeds back signals transmitted from the transmission circuits TX-1 to TX-n, and is a circuit common to the plurality of transmission circuits TX-1 to TX-n.
  • the feedback circuit FB includes a path switching unit 100, a processing unit 200, and a distortion compensation coefficient calculation unit 300.
  • the path switching unit 100 switches and inputs signals transmitted from the transmission circuits TX-1 to TX-n.
  • the processing unit 200 performs predetermined processing on the signals in different bands input by the path switching unit 100 using a common signal.
  • the processing unit 200 can be realized as the frequency converter 21 of the first to third embodiments.
  • the processing unit 200 is performed by the path switching unit 100.
  • a process of performing frequency conversion by multiplying each of the input signals of different frequency bands by a common local signal having the same frequency is performed as a predetermined process.
  • the processing unit 200 can be realized as the AD converter 22 according to the fourth embodiment, and in this case, the processing unit 200 applies each of signals in different frequency bands input by the path switching unit 100 to each other. Sampling is performed at the sampling frequency of the common clock signal, and a process of A / D converting the sampled signal is performed as a predetermined process.
  • the distortion compensation coefficient calculation unit 300 uses distortion compensation coefficients used to compensate distortion in each of the transmission circuits TX-1 to TX-n based on each signal that has been subjected to predetermined processing by the processing unit 200. And the calculated distortion compensation coefficient is output to each of the transmission circuits TX-1 to TX-n.
  • the path switching unit 100 switches and inputs signals transmitted from the transmission circuits TX-1 to TX-n, and the processing unit 200 is input by the path switching unit 100.
  • the predetermined processing is performed on the signals of different bands using a common signal.
  • the distortion compensation coefficient calculation unit 300 can calculate distortion compensation coefficients for a plurality of bands, the processing unit 200 can be shared for a plurality of bands.

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Abstract

 本発明の送信機は、各々が互いに異なる周波数帯域の信号を歪補償して増幅して送信する複数の送信回路と、前記複数の送信回路の各々から送信された信号をフィードバックする共通の帰還回路と、を有し、前記共通の帰還回路は、前記複数の送信回路の各々から送信された信号を切り替えて入力する経路切替部と、前記経路切替部により入力された互いに異なる周波数帯域の信号の各々に対し、同じ周波数の共通のローカル信号と乗算することで周波数変換する周波数変換部と、前記周波数変換部にて周波数変換された各々の信号に基づいて、前記複数の送信回路の各々にて前記歪補償に用いる歪補償係数を算出する歪補償係数算出部と、を備える。

Description

送信機および送信方法
 本発明は、複数の周波数帯域の信号を送信する送信機および送信方法に関する。
 近年、無線通信システムの基地局等の送信機においては、電力増幅器に発生する歪みを補償する歪補償方式として、ディジタル信号の段階で歪みを補償するディジタルプリディストーション(DPD:Digital Pre-Distortion)方式が採用されている。
 ディジタルプリディストーション方式を採用した送信機においては、電力増幅器にて増幅され送信されたRF(Radio Frequency)信号をフィードバックしてディジタル信号に変換し、そのディジタル信号に基づいて歪補償係数を算出する。そして、電力増幅器に入力されるディジタル信号に対し、歪補償係数を用いて複素乗算を行うことで、電力増幅器に発生する歪みを補償する。
 また、送信機においては、周波数の効率的な利用や経済性の観点から、複数の周波数帯域の信号を増幅して送信するマルチバンド対応への要求が高まっている。
 例えば、非特許文献1のFig.14には、ディジタルプリディストーション方式を採用し、Lower bandとUpper bandの2通りの周波数帯域の信号を増幅して送信するマルチバンド対応の送信機が記載されている。
Wenhua Chen, et al., "Design and Linearization of Concurrent Dual-Band Doherty Power Amplifier With Frequency-Dependent Power Ranges", Microwave Theory and Techniques, IEEE Transactions on Volume 59, 2011年10月発行, P.2537-2546
 ディジタルプリディストーション方式においては、電力増幅器にて増幅され送信されたRF信号をディジタル信号に変換する必要がある。
 そのため、非特許文献1に記載のデュアルバンド対応の送信機においては、電力増幅器にて増幅され送信されたRF信号をディジタル信号に変換するための経路(非特許文献1では、ダウンコンバータからADコンバータまでの経路)が、Lower band用とUpper band用との計2つ設けられている。
 このように、関連するデュアルバンド対応の送信機においては、複数の周波数帯域にそれぞれ対応して、上記の経路を設ける必要があるため、送信機の小型化、低コスト化を図ることができないという問題点がある。
 そこで、本発明の目的は、上述した課題を解決することができる送信機および送信方法を提供することにある。
 本発明の第1の送信機は、
 各々が互いに異なる周波数帯域の信号を歪補償して増幅して送信する複数の送信回路と、
 前記複数の送信回路の各々から送信された信号をフィードバックする共通の帰還回路と、を有し、
 前記共通の帰還回路は、
 前記複数の送信回路の各々から送信された信号を切り替えて入力する経路切替部と、
 前記経路切替部により入力された互いに異なる周波数帯域の信号の各々に対し、同じ周波数の共通のローカル信号と乗算することで周波数変換する周波数変換部と、
 前記周波数変換部にて周波数変換された各々の信号に基づいて、前記複数の送信回路の各々にて前記歪補償に用いる歪補償係数を算出する歪補償係数算出部と、を備える。
 本発明の第2の送信機は、
 各々が互いに異なる周波数帯域の信号を歪補償して増幅して送信する複数の送信回路と、
 前記複数の送信回路の各々から送信された信号をフィードバックする共通の帰還回路と、を有し、
 前記共通の帰還回路は、
 前記複数の送信回路の各々から送信された信号を切り替えて入力する経路切替部と、
 前記経路切替部により入力された互いに異なる周波数帯域の信号の各々に対し、共通のクロック信号のサンプリング周波数でサンプリングし、サンプリングした信号をA/D変換するADコンバータと、
 前記ADコンバータにてA/D変換された各々の信号に基づいて、前記複数の送信回路の各々にて前記歪補償に用いる歪補償係数を算出する歪補償係数算出部と、を備える。
 本発明の第1の送信方法は、
 送信機による送信方法であって、
 複数の送信回路の各々が、互いに異なる周波数帯域の信号を歪補償して増幅して送信する送信ステップと、
 共通の帰還回路が、前記複数の送信回路の各々から送信された信号を切り替えてフィードバックして入力する入力ステップと、
 前記共通の帰還回路が、前記入力された互いに異なる周波数帯域の信号の各々に対し、同じ周波数の共通のローカル信号と乗算することで周波数変換する処理ステップと、
 前記共通の帰還回路が、前記周波数変換が行われた各々の信号に基づいて、前記複数の送信回路の各々にて前記歪補償に用いる歪補償係数を算出する算出ステップと、を有する。
 本発明の第2の送信方法は、
 送信機による送信方法であって、
 複数の送信回路の各々が、互いに異なる周波数帯域の信号を歪補償して増幅して送信する送信ステップと、
 共通の帰還回路が、前記複数の送信回路の各々から送信された信号を切り替えてフィードバックして入力する入力ステップと、
 前記共通の帰還回路が、前記入力された互いに異なる周波数帯域の信号の各々に対し、共通のクロック信号のサンプリング周波数でサンプリングし、サンプリングした信号をA/D変換する処理ステップと、
 前記共通の帰還回路が、前記A/D変換された各々の信号に基づいて、前記複数の送信回路の各々にて前記歪補償に用いる歪補償係数を算出する算出ステップと、を有する。
 本発明によれば、送信機の小型化、低コスト化を図ることができるという効果が得られる。
本発明の第1の実施形態の送信機の構成を示すブロック図である。 図1に示した送信機の帰還回路において、RF領域とIF領域とで周波数スペクトラムが反転する様子を説明する図である。 本発明の第2の実施形態の送信機の構成を示すブロック図である。 本発明の第3の実施形態の送信機の構成を示すブロック図である。 図4に示した送信機の送信回路において、RF領域とIF領域とで周波数スペクトラムが反転する様子を説明する図である。 本発明の第4の実施形態の送信機の構成を示すブロック図である。 ナイキスト定理を説明する図である。 図6に示した送信機において、サンプリング周波数を決定する方法を説明する図である。 本発明の第5の実施形態の送信機の構成を示すブロック図である。 本発明の第6の実施形態の送信機の構成を示すブロック図である。 本発明の第7の実施形態の送信機の構成を示すブロック図である。 本発明の第8の実施形態の送信機の構成を示すブロック図である。 本発明の送信機の構成の概要を示すブロック図である。
 以下に、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。
(1)第1の実施形態
 本実施形態は、周波数帯域(以下、単に「帯域」と称す)f1と帯域f2との2通りの帯域の信号を増幅して送信するマルチバンド対応の送信機に適用されるものである。
 なお、本明細書において、帯域Xという場合、この帯域は、中心周波数がXであり、帯域幅がXL~XH(XL<X<XH)であるとする。
 図1に示すように、本実施形態の送信機は、帯域f1用の送信回路TX-1と、帯域f2用の送信回路TX-2と、方向性結合器17と、帯域制限部18-1,18-2と、帰還回路FBと、を有している。
 また、送信回路TX-1は、歪補償演算処理回路11-1と、直交変調部12-1と、DAコンバータ(ディジタルアナログコンバータ)13-1と、送信LO(ローカル)信号生成部14-1と、周波数変換器(送信側周波数変換器)15-1と、送信増幅器16と、を有している。また、歪補償演算処理回路11-1は、電力計算部111-1と、歪補償係数データメモリ112-1と、歪補償演算部113-1と、を有している。
 また、送信回路TX-2は、歪補償演算処理回路11-2と、直交変調部12-2と、DAコンバータ13-2と、送信LO信号生成部14-2と、周波数変換器(送信側周波数変換器)15-2と、送信回路TX-1と共用の送信増幅器16と、を有している。また、歪補償演算処理回路11-2は、電力計算部111-2と、歪補償係数データメモリ112-2と、歪補償演算部113-2と、を有している。
 このように、本実施形態においては、送信回路TX-1と送信回路TX-2とで、送信増幅器16を共有している。
 また、歪補償演算処理回路11-1,11-2の構成は一例であり、本発明はこれに限定されない。
 また、帰還回路FBは、経路切替部19と、帰還LO信号生成部20と、周波数変換器(帰還側周波数変換器)21と、ADコンバータ(アナログディジタルコンバータ)22と、直交復調部23と、歪補償係数算出部24と、を有している。
 電力計算部111-1は、帯域f1用のディジタル直交ベースバンド信号の電力を計算する。
 歪補償係数データメモリ112-1は、電力計算部111-1が計算した帯域f1用のディジタル直交ベースバンド信号の電力に応じた歪補償係数を格納する。なお、この歪補償係数は、歪補償係数算出部24により更新可能である。
 歪補償演算部113-1は、電力計算部111-1が計算した電力に応じた歪補償係数を歪補償係数データメモリ112-1から読み出す。そして、歪補償演算部113-1は、帯域f1用のディジタル直交ベースバンド信号に対し、上記で読み出した歪補償係数を用いて、複素乗算による歪補償演算を行うことで、歪み補償を行う。
 直交変調部12-1は、歪補償演算部113-1が歪補償をしたディジタル直交ベースバンド信号を直交変調し、ディジタルIF(Intermediate Frequency)信号に変換する。
 DAコンバータ13-1は、直交変調部12-1が変換したディジタルIF信号をアナログIF信号にD/A変換する。
 送信LO信号生成部14-1は、送信LO信号を生成する。
 周波数変換器15-1は、DAコンバータ13-1がD/A変換したアナログIF信号を、送信LO信号生成部14-1が生成した送信LO信号と乗算することで周波数変換し、RF信号を生成する。
 送信増幅器16は、周波数変換器15-1が生成した帯域f1のRF信号を増幅して送信する。
 以上のようにして、送信回路TX-1において、帯域f1のRF信号が生成されて送信される。
 また、歪補償演算処理回路11-2、直交変調部12-2、DAコンバータ13-2、送信LO信号生成部14-2、および周波数変換器15-2は、それぞれ、歪補償演算処理回路11-1、直交変調部12-1、DAコンバータ13-1、送信LO信号生成部14-1、および周波数変換器15-1と略同様の動作を行う。また、送信増幅器16は、周波数変換器15-2が生成した帯域f2のRF信号を増幅して送信する。
 これにより、送信回路TX-2において、帯域f2のRF信号が生成されて送信される。
 方向性結合器17は、送信増幅器16が送信したRF信号の一部を分岐して参照用信号として帰還回路FBにフィードバックする。
 帯域制限部18-1は、方向性結合器17がフィードバックしたRF信号の帯域を制限し、帯域f1のRF信号のみを出力する。
 帯域制限部18-2は、方向性結合器17がフィードバックしたRF信号の帯域を制限し、帯域f2のRF信号のみを出力する。
 経路切替部19は、周波数変換器21に接続する経路を、帯域f1用の帯域制限部18-1側または帯域f2用の帯域制限部18-2側に時分割で切り替える。
 すなわち、経路切替部19は、帯域f1のRF信号または帯域f2のRF信号を時分割で切り替えて入力する。
 帰還LO信号生成部20は、帰還LO信号を生成する。
 周波数変換器21は、経路切替部19に入力されたRF信号を、帰還LO信号生成部20が生成した帰還LO信号と乗算することで周波数変換し、アナログIF信号を生成する。
 ADコンバータ22は、周波数変換器21が生成したアナログIF信号をディジタルIF信号にA/D変換する。
 直交復調部23は、ADコンバータ22がA/D変換したディジタルIF信号を直交復調し、ディジタル直交ベースバンド信号に変換する。
 歪補償係数算出部24は、直交復調部23が出力した帯域f1用と帯域f2用のディジタル直交ベースバンド信号に基づいて、帯域f1用と帯域f2用の歪補償係数をそれぞれ算出し、算出した歪補償係数で歪補償係数データメモリ112-1,112-2に格納された歪補償係数をそれぞれ更新する。
 本実施形態においては、帰還LO信号生成部20が生成する帰還LO信号のLO周波数fLOを、以下のようにする。
 fLO=(f1+f2)/2
 この場合、周波数変換器21に帯域f1のRF信号が入力されている時には、周波数変換器21にて生成されたアナログIF信号の周波数fFBIFは、以下のようになる。
 fFBIF=(f1-f2)/2
 また、周波数変換器21に帯域f2のRF信号が入力されている時には、周波数fFBIFは、以下のようになる。
 fFBIF=(f2-f1)/2
 したがって、以降に、ADコンバータ22および直交復調部23の処理を経て、帯域f1用と帯域f2用のディジタル直交ベースバンド信号をそれぞれ復調することができるため、歪補償係数算出部24は、帯域f1用と帯域f2用の歪補償係数をそれぞれ算出することができる。
 このように、本実施形態においては、送信増幅器16から送信されたRF信号をディジタル信号に変換するための経路(周波数変換器21、ADコンバータ22、および直交復調部23からなる経路)を、帯域f1用と帯域f2用にそれぞれ設けなくても、帯域f1用と帯域f2用のそれぞれの歪補償係数を算出することができる。
 ただし、周波数fFBIFは、経路切替部19の切り替えに応じて、(f1-f2)/2または(f2-f1)/2のいずれかとなるが、これらの周波数は、f1とf2の大小関係に応じて、一方が負となる。この場合、周波数fFBIFが負となる方のアナログIF信号は、周波数変換前後で周波数スペクトラムが反転してしまう。
 そこで、歪補償係数算出部24は、周波数変換の前後で周波数スペクトラムが反転しているか否かを判断し、反転している場合、ディジタル直交ベースバンド信号のIb信号とQb信号とを交換するI/Q交換を行う。
 ここで、帰還回路FBにおける周波数変換前後の周波数スペクトラムについて、図2を参照して説明する。
 なお、図2においては、f1<f2の関係にある。また、図2において、右側は、周波数変換前のRF信号の周波数スペクトラムを示し、左側は、周波数変換後のアナログIF信号の周波数スペクトラムを示している。
 図2に示すように、周波数変換器21には、経路切替部19により、時分割で帯域f1または帯域f2のどちらかのRF信号が入力される。
 本実施形態においては、帰還LO信号のLO周波数fLOを、(f1+f2)/2としているため、帯域f1のRF信号の入力時には、周波数変換器21にて周波数変換されるアナログIF信号の周波数fFBIFは、(f1-f2)/2となり、また、帯域f2のRF信号の入力時には、周波数fFBIFは、(f2-f1)/2となる。
 ここでは、f1<f2の関係にあるため、帯域f1のRF信号を周波数変換したアナログIF信号の周波数fFBIF(=(f1-f2)/2)は負となる。そのため、帯域f1のRF信号は、周波数変換前後で周波数スペクトラムが反転してしまい、歪補償係数を正しく算出することができなくなってしまう。
 そこで、歪補償係数算出部24は、帯域f1のRF信号を周波数変換したアナログIF信号については、ADコンバータ22によりA/D変換され、直交復調部23により直交復調された後のディジタル直交ベースバンド信号のIb信号とQb信号とを交換する。
 上述したように、本実施形態においては、経路切替部19は、帯域f1,f2のRF信号を時分割で切り替えて入力し、周波数変換器21は、時分割に入力された帯域f1,f2のそれぞれのRF信号に対し、LO周波数fLO=(f1+f2)/2である帰還LO信号と乗算することで周波数変換する。
 したがって、帯域f1,f2用のそれぞれのディジタル直交ベースバンド信号を復調し歪補償係数を算出することができるため、周波数変換器21、ADコンバータ22、および直交復調部23からなる経路を、帯域f1用と帯域f2用とで共通化することができる。
 これにより、送信機の小型化、低コスト化を図ることができるという効果が得られる。
 また、本実施形態においては、歪補償係数算出部24は、周波数変換の前後で周波数スペクトラムが反転している場合、ディジタル直交ベースバンド信号のIb信号とQb信号とを交換するI/Q交換を行う。
 これにより、周波数スペクトラムが反転したとしても、歪補償係数を正しく算出することができるという効果が得られる。
(2)第2の実施形態
 第1の実施形態は、送信回路TX-1と送信回路TX-2とで送信増幅器16を共有していた。これに対して、本実施形態は、送信回路TX-1と送信回路TX-2とに個別に送信増幅器を設ける。
 図3に示すように、本実施形態の送信機は、図1の第1の実施形態と比較して、送信増幅器16の代わりに、送信回路TX-1,TX-2のそれぞれに送信増幅器16-1,16-2を設けた点と、方向性結合器17の代わりに、方向性結合器17-1,17-2を設けた点と、が異なる。
 すなわち、本実施形態においては、帯域f1のRF信号は、送信増幅器16-1により増幅されて送信され、方向性結合器17-1によりフィードバックさせられる。
 また、帯域f2のRF信号は、送信増幅器16-2により増幅されて送信され、方向性結合器17-2によりフィードバックさせられる。
 上述したように本実施形態においては、第1の実施形態と同様に、周波数変換器21、ADコンバータ22、および直交復調部23からなる経路を、帯域f1用と帯域f2用とで共通化することができるため、送信機の小型化、低コスト化を図ることができるという効果が得られる。
 なお、本実施形態においては、帯域f1のRF信号と帯域f2のRF信号とを、それぞれ個別に送信増幅器16-1,16-2にて増幅しているため、帯域制限部18-1,18-2は必ずしも必要はない。しかし、RF信号に所望の周波数成分以外の妨害信号が含まれる可能性がある場合は(例えば、帯域f1,f2が近い帯域にある場合等)、帯域制限部18-1,18-2を設ける必要がある。
(3)第3の実施形態
 第1および第2の実施形態は、送信回路TX-1,TX-2と帰還回路FBとでそれぞれ個別にLO信号を生成していた。これに対して、本実施形態は、送信回路TX-1,TX-2と帰還回路FBとで共通のLO信号を生成する。
 図4に示すように、本実施形態の送信機は、図3の第2の実施形態と比較して、送信LO信号生成部14-1,14-2および帰還LO信号生成部20の代わりに、帰還回路FBに共通LO信号生成部25を設けた点と、送信回路TX-1,TX-2のそれぞれに帯域制限部26-1,26-2を追加で設けた点と、が異なる。
 本実施形態においては、f1<f2の関係にあるものとし、共通LO信号生成部25が生成する共通LO信号のLO周波数fLOを、以下のようにする。
 fLO=(f1+f2)/2
 この共通LO信号は、周波数変換器15-1,15-2,21にそれぞれ入力される。
 また、DAコンバータ13-1,13-2のそれぞれから出力されるアナログIF信号の周波数fTXIFを、以下のようにする。
 fTXIF=(f2-f1)/2
 この周波数fTXIFは、f1<f2の関係にあることから、必ず正となる。
 なお、周波数fTXIFを上記の値にする方法としては、歪補償演算処理回路11-1,11-2に入力される元々のディジタル直交ベースバンド信号の周波数を制御する方法や、直交変調部12-1,12-2またはDAコンバータ13-1,13-2の内部で周波数変換を行う方法が考えられる。
 また、周波数変換器15-1,15-2は、イメージ抑圧(キャンセル)型の周波数変換器とする(例えば、David M. Pozar, “MICROWAVE ENGINEERING -THIRD EDITION”, P.627-630, 2004年)。
 イメージ抑圧型の周波数変換器において、周波数変換後の周波数を、LO周波数に対して上側波帯または下側波帯のどちらになるかを選択可能であることはよく知られている。
 そこで、本実施形態においては、周波数変換器15-1は、DAコンバータ13-1から出力されるアナログIF信号のローサイド側の周波数スペクトラム(すなわち、周波数変換後のRF信号の周波数がLO周波数に対して下側波帯になる周波数スペクトラム)を選択し、選択した周波数スペクトラムに対して周波数変換を行う。
 一方、周波数変換器15-2は、DAコンバータ13-2から出力されるアナログIF信号のハイサイド側の周波数スペクトラム(すなわち、周波数変換後のRF信号の周波数がLO周波数に対して上側波帯になる周波数スペクトラム)を選択し、選択した周波数スペクトラムに対して周波数変換を行う。
 ここで、送信回路TX-1における周波数変換前後の周波数スペクトラムについて、図5を参照して説明する。
 なお、図5において、右側は、周波数変換後のRF信号の周波数スペクトラムを示し、左側は、周波数変換前のアナログIF信号の周波数スペクトラムを示している。
 図5に示すように、DAコンバータ13-1,13-2のそれぞれから出力されるアナログIF信号の周波数fTXIFは(f2-f1)/2である。
 周波数変換器15-1は、周波数変換後のRF信号の周波数がLO周波数fLO(=(f1+f2)/2)に対して下側波帯のf1になるように、ローサイド側の周波数スペクトラムを選択し、周波数変換を行う。
 一方、周波数変換器15-2は、周波数変換後のRF信号の周波数がLO周波数fLO(=(f1+f2)/2)に対して上側波帯のf2になるように、ハイサイド側の周波数スペクトラムを選択し、周波数変換を行う。
 ただし、周波数変換器15-1による周波数変換後のRF信号の周波数f1は、LO周波数fLO(=(f1+f2)/2)に対して下側波帯となるため、図2で説明したように、周波数変換の前後で周波数スペクトラムは反転してしまう。
 そこで、本実施形態においては、歪補償演算部113-1は、ディジタル直交ベースバンド信号のI’信号とQ’信号とを予め交換し、直交変調部12-1に出力する。
 一方、周波数変換器15-2による周波数変換後のRF信号の周波数f2は、LO周波数fLO(=(f1+f2)/2)に対して上側波帯となるため、図2で説明したように、周波数変換の前後で周波数スペクトラムが反転することはない。
 周波数変換器15-1にて周波数変換が行われたRF信号は、帯域制限部26-1により帯域がf1に制限された上で、送信増幅器16-1に入力され、また、周波数変換器15-2にて周波数変換が行われたRF信号は、帯域制限部26-2により帯域がf2に制限された上で、送信増幅器16-2に入力される。
 上述したように本実施形態においては、第1および第2の実施形態と同様に、周波数変換器21、ADコンバータ22、および直交復調部23からなる経路を、帯域f1用と帯域f2用とで共通化することができるため、送信機の小型化、低コスト化を図ることができるという効果が得られる。
 また、本実施形態においては、送信回路TX-1,TX-2と帰還回路FBとでLO信号を共通化しているため、部品点数を削減することができるという効果や、送信機の小型化が図れるという効果が得られる。
 また、第1および第2の実施形態においては、送信回路TX-1,TX-2と帰還回路FBとでLO信号を個別に生成している。この場合、送信回路TX-1,TX-2と帰還回路FBとでLO信号の位相揺らぎ(位相雑音)に相関はない。そのため、例えば、送信回路TX-1,TX-2側のLO信号に正方向の位相揺らぎが生じ、帰還回路FB側のLO信号に負方向の位相揺らぎが生じたとすると、それらの揺れ幅も方向にも相関がない。そのため、帰還回路FB側のRF信号に対するTX-1,TX-2側のLO信号の位相雑音による影響は大きくなる。
 これに対して、本実施形態においては、送信回路TX-1,TX-2と帰還回路FBとでLO信号を共通にしているため、送信回路TX-1,TX-2と帰還回路FBとでLO信号の位相揺らぎの方向も揺れ幅も同様になり、その結果、帰還回路FB側のRF信号に対する送信回路TX-1,TX-2側のLO信号の位相雑音による影響が小さくなるという効果が得られる。
 なお、本実施形態においては、帯域制限部18-1,18-2,26-1,26-2は必ずしも必要はない。しかし、RF信号に所望の周波数成分以外の妨害信号が含まれる可能性がある場合は(例えば、帯域f1,f2が近い帯域にある場合等)、帯域制限部18-1,18-2,26-1,26-2を設ける必要がある。
 また、本実施形態においては、送信回路TX-1と送信回路TX-2とに個別に送信増幅器16-1,16-2を設けていたが、第1の実施形態のように、送信回路TX-1と送信回路TX-2とで送信増幅器16や、さらには方向性結合器17までを共有しても良い。
(4)第4の実施形態
 図6に示すように、本実施形態の送信機は、図4の第3の実施形態と比較して、周波数変換器15-1,15-2,21を削除した点と、共通LO信号生成部25を削除した点と、帰還回路FBにクロック信号生成部27を追加で設けた点と、が異なる。
 第1~第3の実施形態は、周波数変換器21が、時分割で入力された帯域f1,f2のそれぞれのRF信号に対し、LO周波数fLO=(f1+f2)/2である帰還LO信号と乗算し周波数変換することで、帯域f1,f2用の信号を取り出していた。
 これに対して、本実施形態は、ADコンバータ22が、時分割で入力された帯域f1,f2のそれぞれのRF信号のサンプリングを行うことで、帯域f1,f2用の信号を取り出す。このように、ADコンバータ22にはRF信号を直接入力する構成であるため、帰還回路FBに周波数変換器21は不要である。また、これに伴い、送信回路TX-1,TX-2の周波数変換器15-1,15-2も不要である。
 図6に示すように、本実施形態の送信機は、図4の第3の実施形態と比較して、周波数変換器15-1,15-2,21を削除した点と、共通LO信号生成部25を削除した点と、帰還回路FBにクロック信号生成部27を追加で設けた点と、が異なる。
 クロック信号生成部27は、サンプリング周波数fsのクロック信号を生成する。
 ADコンバータ22は、経路切替部19に入力されたRF信号をサンプリング周波数fsでサンプリング(アンダーサンプリングを含む)し、サンプリングしたRF信号をディジタル信号にA/D変換する。
 ここで、サンプリング周波数fsの選択方法について説明する。
 図7に示すように、ナイキスト定理によれば、サンプリング周波数fsでサンプリング可能な歪みを含む信号の帯域幅はfs/2までとされている。また、fs/2を単位とする帯域はナイキストゾーンと称される。また、nを自然数としたとき、(n-1)*(fs/2)~n*(fs/2)の帯域は、第nナイキストゾーンと称される。
 図8に示すように、サンプリング周波数fsは、帯域f1とf2がそれぞれ異なるナイキストゾーンに割り当てられるように選択する。なお、帯域f1とf2を同一のナイキストゾーンに含むようにサンプリング周波数fsを選択することも可能ではあるが、相当高いサンプリング周波数fsが必要となる場合があるためf1やf2の周波数が離れたり、増幅器で発生する歪みの周波数帯域が広くなる場合には実現に困難を伴う場合が多い。
 すなわち、f1<f2の関係にあり、N,Mを互いに異なる自然数とし、N<Mの関係にあるとき、
 f1L>(N-1)*fs/2 かつ f1H<N*fs/2
 と、
 f2L>(M-1)*fs/2 かつ f2H<M*fs/2
 と、を満たすように、fsを選択する。
 また、望ましくは、サンプリング周波数fsは、f1,f2がナイキストゾーンの略中央部に配置されるように選択する。これによれば、広帯域化を実現できる。
 すなわち、
 fs≒4*f1/(2*N-1) かつ fs≒4*f2/(2*M-1)
 を満たすように、fsを選択する。
 より具体的には、fsは、以下のいずれかを満たすように選択する。
(A)f1とf2がナイキストゾーンのちょうど中央に配置される。
(B)f1の信号帯域、f2の信号帯域の両方が、各ナイキストゾーンの中心周波数を含む(ここでいう信号帯域は図8の直角三角形の部分で歪みの帯域は含まない。以下同様)。
(C)f1の信号帯域、f2の信号帯域の少なくともどちらか一方は各ナイキストゾーンの中心周波数を含む。
(D)f1の信号帯域、f2の信号帯域のどちらもナイキストゾーンの中心周波数を含まないが、各々歪みまで含めた帯域はナイキストゾーン内にある。
(E)f1の信号帯域、f2の信号帯域の両方が、ナイキストゾーンを3分割した場合における中央の領域に配置される。
 また、望ましくは、広帯域化の実現のためには、サンプリング周波数fsは、大きい値を選択する。
 例えば、帯域f1を第一ナイキストゾーンに割り当て、帯域f2を第二ナイキストゾーンに割り当てることを考えた場合には
 f1H<1*fs/2<f2L
 を満たすように、fsを選択する。
 上述したように本実施形態においては、ADコンバータ22および直交復調部23からなる経路を、帯域f1用と帯域f2用とで共通化することができるため、送信機の小型化、低コスト化を図ることができるという効果が得られる。
 また、本実施形態においては、第1~第3の実施形態と比較して、周波数変換器が不要となるため、送信機のさらなる小型化、低コスト化を図ることができるという効果が得られる。
 なお、本実施形態においては、図4の第3の実施形態と同様に、帯域制限部18-1,18-2,26-1,26-2は必ずしも必要はない。
 また、本実施形態においては、第1の実施形態のように、送信回路TX-1と送信回路TX-2とで送信増幅器16を共有しても良い。
 また、本実施形態においては、第1~第3の実施形態のように、送信回路TX-1,TX-2に周波数変換器を設けても良い。
 また、本実施形態においては、2帯域のデュアルバンドを例に説明しているが、n(nは2以上の自然数)帯域まで拡張することが可能である。
(5)第5の実施形態
 第1~第4の実施形態において、経路切替部19は、時分割で帯域f1用の経路または帯域f2用の経路に切り替えている。経路切替部19が切り替えを行う比率は、例えば、各経路に均等に、例えば50%ずつとすることも考えられる。
 しかし、帯域f1のRF信号と帯域f2のRF信号とは、例えばモバイル通信用基地局を考慮すると、複数周波数帯のそれぞれに、ユーザー数やデータチャネルの相違などのトラフィック状況や通信の伝搬品質状況など、周波数帯域ごとに大いに異なることが考えられる。さらには送信増幅器の非線形具合(振幅歪み、位相歪み)も異なる場合が多いと考えられる。これより送信増幅器で帯域f1と帯域f2で歪みの発生状況が異なることになる。
 そのため、歪みが多く発生している経路に切り替える時間を多くして、歪み補償の時間を多く取れば、送信機の動作の安定化を図ることができる。
 そこで、本実施形態、および、以降の第6~第8の実施形態においては、帯域f1のRF信号と帯域f2のRF信号の情報に基づいて、経路切替部19の切替動作を制御する。
 なお、本実施形態、および、以降の第6~第8の実施形態においては、図3の第2の実施形態に適用する場合を例に挙げて説明するが、第1、第3、および第4の実施形態に適用することも当然に可能である。
 一般的に、信号の電力が高ければ、送信増幅器16-1,16-2に発生する歪みも多く発生する。
 そこで、本実施形態は、歪補償演算処理回路11-1,11-2に入力されるディジタル直交ベースバンド信号の電力に基づいて、経路切替部19の切替動作を制御する。
 図9に示すように、本実施形態の送信機は、図3の第2の実施形態と比較して、切替判定部28と、切替制御部29と、を追加で設けた点が異なる。
 切替判定部28は、電力計算部111-1,111-2のそれぞれにて計算された、帯域f1,f2用のディジタル直交ベースバンド信号のそれぞれの電力の計算結果に基づいて、経路切替部19が切り替える経路(すなわち、経路切替部19に入力するRF信号)を判定する。
 例えば、帯域f1用の経路に切り替える時間比率をτ[%]、帯域f1側の電力をPf1[W]、帯域f2側の電力をPf2[W]とすると、切替判定部28は、以下のように、τを判定する。
 τ=Pf1/(Pf1+Pf2)*100[%]
 また、Pf1またはPf2の一方の絶対値が低く、一方の経路に歪み補償が不要になった場合には、切替判定部28は、他方の経路のみに継続して切り替えておくことも可能である。
 また、Pf1およびPf2の両方の絶対値が低く、両方の経路ともに歪み補償が不要になった場合には、切替判定部28は、両方の経路を遮断することも、両方の経路に均等の割合で切り替えることも可能である。
 切替判定部28は、現時点で切り替える経路を示す判定結果を歪補償係数算出部24に出力する。この判定結果は、歪補償係数算出部24により切替制御部29に出力される。
 切替制御部29は、判定結果が示す経路への切り替えを行うよう経路切替部19に指示する。
 これを受けて、経路切替部19は、判定結果が示す経路への切り替えを行い、歪補償係数算出部24は、判定結果が示す経路の歪補償係数を算出する。
 上述したように本実施形態においては、歪補償演算処理回路11-1,11-2に入力されるディジタル直交ベースバンド信号の電力に基づいて、経路切替部19が切り替える経路を判定する。
 そのため、ディジタル直交ベースバンド信号の電力が高く、歪みが多く発生している経路に切り替える時間を多くすることができるため、送信機の動作の安定化を図ることができるという効果が得られる。
 また、本実施形態においては、歪補償演算処理回路11-1,11-2に入力されるディジタル直交ベースバンド信号の電力に基づいて経路を判定するため、経路切替部19の切替動作の高速化を図れるという効果が得られる。
 その他の効果は、第1~第4の実施形態と同様である。
(6)第6の実施形態
 第5の実施形態は、歪補償演算処理回路11-1,11-2に入力されるディジタル直交ベースバンド信号の電力に基づいて、経路切替部19の切替動作を制御していた。
 これに対して、本実施形態は、直交復調部23から出力されたディジタル直交ベースバンド信号の電力に基づいて、経路切替部19の切替動作を制御する。
 図10に示すように、本実施形態の送信機は、図3の第2の実施形態と比較して、電力計算部30と、切替判定部31と、切替制御部32と、を追加で設けた点が異なる。
 電力計算部30は、直交復調部23から出力された、帯域f1,f2用のディジタル直交ベースバンド信号のそれぞれの電力を計算する。
 切替判定部31は、電力計算部30にて計算された、帯域f1,f2用のディジタル直交ベースバンド信号のそれぞれの電力の計算結果に基づいて、経路切替部19が切り替える経路(すなわち、経路切替部19に入力するRF信号)を判定する。なお、この判定方法は、第5の実施形態と同様の方法が利用できる。
 また、切替判定部31は、現時点で切り替える経路を示す判定結果を電力計算部30に出力する。これにより、電力計算部30は、帯域f1,f2用のディジタル直交ベースバンド信号のどちらの電力を計算しているかを判断することができる。
 また、切替判定部31は、上記の判定結果を歪補償係数算出部24にも出力する。この判定結果は、歪補償係数算出部24により切替制御部32に出力される。
 切替制御部32は、判定結果が示す経路への切り替えを行うよう経路切替部19に指示する。
 これを受けて、経路切替部19は、判定結果が示す経路への切り替えを行い、歪補償係数算出部24は、判定結果が示す経路の歪補償係数を算出する。
 上述したように本実施形態においては、直交復調部23から出力されたディジタル直交ベースバンド信号の電力に基づいて、経路切替部19が切り替える経路を判定する。
 そのため、第5の実施形態と同様に、ディジタル直交ベースバンド信号の電力が高く、歪みが多く発生している経路に切り替える時間を多くすることができるため、送信機の動作の安定化を図ることができるという効果が得られる。
 また、本実施形態においては、直交復調部23から出力されたディジタル直交ベースバンド信号の電力に基づいて経路を判定するため、例えば、温度などの影響で送信増幅器16-1,16-2の利得が変動した場合等でも、送信機の動作の安定化を図ることができるという効果が得られる。
 その他の効果は、第1~第4の実施形態と同様である。
 なお、本実施形態においては、判定結果は、切替判定部31から直接電力計算部30に出力する構成であったが、切替制御部32から電力計算部30に出力しても良い。
(7)第7の実施形態
 歪補償係数データメモリ111-1,111-2にそれぞれ格納された、帯域f1,f2用の歪補償係数は、送信増幅器16-1,16-2に発生する歪みの非線形具合(振幅歪み、位相歪み)を反映したものとなる。
 そこで、本実施形態は、歪補償係数データメモリ111-1,111-2にそれぞれ格納された、帯域f1,f2用の歪補償係数に基づいて、経路切替部19の切替動作を制御する。
 図11に示すように、本実施形態の送信機は、図3の第2の実施形態と比較して、切替判定部33と、切替制御部34と、を追加で設けた点が異なる。
 切替判定部33は、歪補償係数データメモリ111-1,111-2にそれぞれ格納された、帯域f1,f2用の歪補償係数に基づいて、経路切替部19が切り替える経路(すなわち、経路切替部19に入力するRF信号)を判定する。
 例えば、切替判定部33は、歪補償係数に基づいて、帯域f1,f2用の経路のうち歪みが多く発生している経路を特定し、特定した経路に切り替える時間比率τ[%]を、50%よりも多くする。
 また、切替判定部33は、現時点で切り替える経路を示す判定結果を歪補償係数算出部24に出力する。この判定結果は、歪補償係数算出部24により切替制御部34に出力される。
 切替制御部34は、判定結果が示す経路への切り替えを行うよう経路切替部19に指示する。
 これを受けて、経路切替部19は、判定結果が示す経路への切り替えを行い、歪補償係数算出部24は、判定結果が示す経路の歪補償係数を算出する。
 上述したように本実施形態においては、歪補償係数データメモリ111-1,111-2に格納された歪補償係数に基づいて、経路切替部19が切り替える経路を判定する。
 そのため、第5および第6の実施形態と同様に、歪みが多く発生している経路に切り替える時間を多くすることができるため、送信機の動作の安定化を図ることができるという効果が得られる。
 また、本実施形態においては、送信増幅器16-1,16-2に発生する歪みの非線形具合(振幅歪み、位相歪み)を反映した歪補償係数に基づいて経路を判定するため、送信機の動作のさらなる安定化を図ることができると共に、歪み補償の精度の向上を図ることができるという効果が得られる。
 その他の効果は、第1~第4の実施形態と同様である。
(8)第8の実施形態
 直交復調部23から出力されたディジタル直交ベースバンド信号の周波数スペクトラムを検出した場合、その周波数スペクトラムは、送信増幅器16-1,16-2に発生する歪みの非線形具合(振幅歪み、位相歪み)を反映したものとなる。
 そこで、本実施形態は、直交復調部23から出力されたディジタル直交ベースバンド信号の周波数スペクトラムに基づいて、経路切替部19の切替動作を制御する。
 図12に示すように、本実施形態の送信機は、図3の第2の実施形態と比較して、スペクトラム検出部35と、切替判定部36と、切替制御部37と、を追加で設けた点が異なる。
 スペクトラム検出部35は、直交復調部23から出力された、帯域f1,f2用のディジタル直交ベースバンド信号のそれぞれをFFT(Fast Fourier Transform)処理する等により、周波数スペクトラムを検出する。
 切替判定部36は、スペクトラム検出部35にて検出された、帯域f1,f2用のディジタル直交ベースバンド信号のそれぞれの周波数スペクトラムの検出結果に基づいて、経路切替部19が切り替える経路(すなわち、経路切替部19に入力するRF信号)を判定する。
 例えば、切替判定部36は、周波数スペクトラムの検出結果に基づいて、帯域f1,f2用の経路のうち歪みが多く発生している経路を特定し、特定した経路に切り替える時間比率τ[%]を、他方の経路よりも多くする。
 また、切替判定部36は、現時点で切り替える経路を示す判定結果をスペクトラム検出部35に出力する。これにより、スペクトラム検出部35は、帯域f1,f2用のディジタル直交ベースバンド信号のどちらの周波数スペクトラムを検出しているかを判断することができる。
 また、切替判定部36は、上記の判定結果を歪補償係数算出部24にも出力する。この判定結果は、歪補償係数算出部24により切替制御部37に出力される。
 切替制御部37は、判定結果が示す経路への切り替えを行うよう経路切替部19に指示する。
 これを受けて、経路切替部19は、判定結果が示す経路への切り替えを行い、歪補償係数算出部24は、判定結果が示す経路の歪補償係数を算出する。
 上述したように本実施形態においては、直交復調部23から出力されたディジタル直交ベースバンド信号の周波数スペクトラムに基づいて、経路切替部19が切り替える経路を判定する。
 そのため、第5~第7の実施形態と同様に、歪みが多く発生している経路に切り替える時間を多くすることができるため、送信機の動作の安定化を図ることができるという効果が得られる。
 また、本実施形態においては、直交復調部23から出力されたディジタル直交ベースバンド信号の周波数スペクトラムに基づいて経路を判定するため、送信機の動作のさらなる安定化を図ることができると共に、歪み補償の精度の向上を図ることができるという効果が得られる。
 その他の効果は、第1~第4の実施形態と同様である。
 なお、本実施形態においては、判定結果は、切替判定部36から直接スペクトラム検出部35に出力する構成であったが、切替制御部37からスペクトラム検出部35に出力しても良い。
 ここで、本発明の概要について説明する。
 図13に示すように、本発明の送信機は、複数の送信回路TX-1~TX-n(nは2以上の自然数)と、帰還回路FBと、を有している。
 送信回路TX-1~TX-nのそれぞれは、互いに異なる帯域の信号を歪補償して増幅して送信する。
 帰還回路FBは、送信回路TX-1~TX-nのそれぞれから送信された信号をフィードバックするもので、複数の送信回路TX-1~TX-nに共通する回路である。
 また、帰還回路FBは、経路切替部100と、処理部200と、歪補償係数算出部300と、を有している。
 経路切替部100は、送信回路TX-1~TX-nのそれぞれから送信された信号を切り替えて入力する。
 処理部200は、経路切替部100により入力された互いに異なる帯域の信号に対して、共通の信号を用いて所定の処理を行う。
 具体的には、処理部200は、n=2である場合、第1~第3の実施形態の周波数変換器21として実現することができ、この場合、処理部200は、経路切替部100により入力された互いに異なる周波数帯域の信号の各々に対し、同じ周波数の共通のローカル信号と乗算することで周波数変換する処理を所定の処理として行う。
 または、処理部200は、第4の実施形態のADコンバータ22として実現することができ、この場合、処理部200は、経路切替部100により入力された互いに異なる周波数帯域の信号の各々に対し、共通のクロック信号のサンプリング周波数でサンプリングし、サンプリングした信号をA/D変換する処理を所定の処理として行う。
 歪補償係数算出部300は、処理部200にて所定の処理が行われた各々の信号に基づいて、送信回路TX-1~TX-nのそれぞれにて歪みを補償するために用いる歪補償係数を算出し、算出した歪補償係数を送信回路TX-1~TX-nのそれぞれに出力する。
 上述したように、本発明においては、経路切替部100は、送信回路TX-1~TX-nのそれぞれから送信された信号を切り替えて入力し、処理部200は、経路切替部100により入力された互いに異なる帯域の信号に対して、共通の信号を用いて所定の処理を行う。
 そのため、歪補償係数算出部300において、複数の帯域用の歪補償係数をそれぞれ算出することができるため、複数の帯域用に処理部200を共通化することができる。
 以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明の範囲内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
 本出願は、2012年2月9日に出願された日本出願特願2012-26254を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

Claims (19)

  1.  各々が互いに異なる周波数帯域の信号を歪補償して増幅して送信する複数の送信回路と、
     前記複数の送信回路の各々から送信された信号をフィードバックする共通の帰還回路と、を有し、
     前記共通の帰還回路は、
     前記複数の送信回路の各々から送信された信号を切り替えて入力する経路切替部と、
     前記経路切替部により入力された互いに異なる周波数帯域の信号の各々に対し、同じ周波数の共通のローカル信号と乗算することで周波数変換する周波数変換部と、
     前記周波数変換部にて周波数変換された各々の信号に基づいて、前記複数の送信回路の各々にて前記歪補償に用いる歪補償係数を算出する歪補償係数算出部と、を備える送信機。
  2.  前記共通のローカル信号の周波数は、前記複数の送信回路から送信される、前記互いに異なる周波数帯域の信号の中心周波数の平均値に設定されている、請求項1に記載の送信機。
  3.  前記複数の送信回路は、
     中心周波数がf1である第1の周波数帯域の信号を送信する第1の送信回路と、
     中心周波数がf2(f1<f2)である第2の周波数帯域の信号を送信する第2の送信回路と、であり、
     前記共通のローカル信号の周波数が(f1+f2)/2である、請求項1に記載の送信機。
  4.  前記共通の帰還回路は、
     前記共通のローカル信号を生成するローカル信号生成部をさらに備える、請求項3に記載の送信機。
  5.  前記第1および第2の送信回路の各々は、
     入力された信号を、前記歪補償係数算出部にて算出された歪補償係数を用いて、歪補償する歪補償演算処理回路と、
     前記歪補償演算処理回路により歪補償された信号を増幅して送信する送信増幅部と、を備える、請求項3または4に記載の送信機。
  6.  前記第1および第2の送信回路の各々は、
     前記歪補償演算処理回路により歪補償された信号を直交変調する直交変調部と、
     前記直交変調部にて直交変調された信号をD/A変換するDAコンバータと、
     前記DAコンバータにてD/A変換された信号に対し、前記ローカル信号と乗算することで周波数変換する送信側周波数変換器と、をさらに備え、
     前記第1および第2の送信回路の各々の送信増幅部は、
     前記送信側周波数変換器にて周波数変換された信号を増幅して送信し、
     前記第1および第2の送信回路の各々の前記DAコンバータは、
     周波数が(f2-f1)/2である信号を出力し、
     前記第1の送信回路の前記送信側周波数変換器は、
     前記D/A変換された信号に対し、ローサイド側の周波数スペクトラムを選択した上で、周波数変換をし、
     前記第2の送信回路の前記送信側周波数変換器は、
     前記D/A変換された信号に対し、ハイサイド側の周波数スペクトラムを選択した上で、周波数変換をする、請求項5に記載の送信機。
  7.  前記第1および第2の送信回路は、前記送信増幅器を共有する、請求項6に記載の送信機。
  8.  各々が互いに異なる周波数帯域の信号を歪補償して増幅して送信する複数の送信回路と、
     前記複数の送信回路の各々から送信された信号をフィードバックする共通の帰還回路と、を有し、
     前記共通の帰還回路は、
     前記複数の送信回路の各々から送信された信号を切り替えて入力する経路切替部と、
     前記経路切替部により入力された互いに異なる周波数帯域の信号の各々に対し、共通のクロック信号のサンプリング周波数でサンプリングし、サンプリングした信号をA/D変換するADコンバータと、
     前記ADコンバータにてA/D変換された各々の信号に基づいて、前記複数の送信回路の各々にて前記歪補償に用いる歪補償係数を算出する歪補償係数算出部と、を備える送信機。
  9.  前記共通のクロック信号は、前記複数の周波数帯域の各々が互いに異なるナイキストゾーンに割り当てられるようなサンプリング周波数のクロック信号である、請求項8に記載の送信機。
  10.  前記共通のクロック信号は、前記複数の周波数帯域の各々が互いに異なるナイキストゾーンに割り当てられ、かつ、前記複数の周波数帯域の各々の中心周波数がナイキストゾーンの略中央部に位置するようなサンプリング周波数のクロック信号である、請求項8に記載の送信機。
  11.  前記共通の帰還回路は、前記共通のクロック信号を生成するクロック信号生成部をさらに備える、請求項8から10のいずれか1項に記載の送信機。
  12.  前記複数の送信回路の各々に入力された信号の電力を計算する電力計算部と、
     前記複数の送信回路の各々に入力された信号の電力の計算結果に基づいて、前記経路切替部が入力する信号を判定する切替判定部と、
     前記経路切替部に対し、前記判定された信号を入力するよう指示する切替制御部と、をさらに有する、請求項1から11のいずれか1項に記載の送信機。
  13.  前記複数の送信回路の各々にて前記歪補償に用いる前記歪補償係数に基づいて、前記経路切替部が入力する信号を判定する切替判定部と、
     前記経路切替部に対し、前記判定された信号を入力するよう指示する切替制御部と、をさらに有する、請求項1から11のいずれか1項に記載の送信機。
  14.  前記共通の帰還回路は、
     前記周波数変換部にて周波数変換された信号をA/D変換するADコンバータと、
     前記ADコンバータにてA/D変換された信号を直交復調する直交復調部と、をさらに備える、請求項1から7のいずれか1項に記載の送信機。
  15.  前記共通の帰還回路は、
     前記ADコンバータにてA/D変換された信号を直交復調する直交復調部をさらに備える、請求項8から11のいずれか1項に記載の送信機。
  16.  前記直交復調部から出力された信号の電力を計算する電力計算部と、
     前記電力の計算結果に基づいて、前記経路切替部が入力する信号を判定する切替判定部と、
     前記経路切替部に対し、前記判定された信号を入力するよう指示する切替制御部と、をさらに有する、請求項14または15に記載の送信機。
  17.  前記直交復調部から出力された信号の周波数スペクトラムを検出するスペクトラム検出部と、
     前記周波数スペクトラムの検出結果に基づいて、前記経路切替部が入力する信号を判定する切替判定部と、
     前記経路切替部に対し、前記判定された信号を入力するよう指示する切替制御部と、をさらに有する、請求項14または15に記載の送信機。
  18.  送信機による送信方法であって、
     複数の送信回路の各々が、互いに異なる周波数帯域の信号を歪補償して増幅して送信する送信ステップと、
     共通の帰還回路が、前記複数の送信回路の各々から送信された信号を切り替えてフィードバックして入力する入力ステップと、
     前記共通の帰還回路が、前記入力された互いに異なる周波数帯域の信号の各々に対し、同じ周波数の共通のローカル信号と乗算することで周波数変換する処理ステップと、
     前記共通の帰還回路が、前記周波数変換が行われた各々の信号に基づいて、前記複数の送信回路の各々にて前記歪補償に用いる歪補償係数を算出する算出ステップと、を有する送信方法。
  19.  送信機による送信方法であって、
     複数の送信回路の各々が、互いに異なる周波数帯域の信号を歪補償して増幅して送信する送信ステップと、
     共通の帰還回路が、前記複数の送信回路の各々から送信された信号を切り替えてフィードバックして入力する入力ステップと、
     前記共通の帰還回路が、前記入力された互いに異なる周波数帯域の信号の各々に対し、共通のクロック信号のサンプリング周波数でサンプリングし、サンプリングした信号をA/D変換する処理ステップと、
     前記共通の帰還回路が、前記A/D変換された各々の信号に基づいて、前記複数の送信回路の各々にて前記歪補償に用いる歪補償係数を算出する算出ステップと、を有する送信方法。
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