DE68923553T2 - Distortion correction circuit with feedforward. - Google Patents

Description

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Korrekturschaltung für nicht-lineare Verzerrungen zur Unterdrückung der Erzeugung einer nicht-linearen Verzerrung, die der nicht-vollständigen Eingangs-Ausgangs-Linearität der Kennlinie eines Verstärkers zuzuschreiben ist, welcher einen Transistor oder eine Elektronenröhre verwendet. Spezieller betrifft die Erfindung eine Vorwärts- Verzerrungskorrekturschaltung.The present invention relates to a non-linear distortion correction circuit for suppressing the generation of non-linear distortion attributable to the incomplete input-output linearity of the characteristics of an amplifier using a transistor or an electron tube. More particularly, the invention relates to a forward distortion correction circuit.

Als Eingangs-Ausgangs-Nichtlinearitätskorrekturmittel für Verstärker, welches in Mikrowellen- und anderen Hochfrequenzbändern gut arbeitet, ist eine Vorwärts-Verzerrungskorrekturschaltung bekannt, die im US Patent Nummer 1,686,792 offenbart ist, das H.S. Black am 9. Oktober 1928 erteilt wurde. Diese Korrekturschaltung wird auch als Vorwärtsverstärker bezeichnet.As an input-output nonlinearity correction means for amplifiers which works well in microwave and other high frequency bands, a forward distortion correction circuit is known which is disclosed in US Patent Number 1,686,792 issued to H.S. Black on October 9, 1928. This correction circuit is also called a feedforward amplifier.

Die herkömmliche Vorwärtskorrekturschaltung setzt sich, wie in Fig. 1 gezeigt, grundsätzlich aus zwei Schleifen zusammen: eine ist eine Verzerrungsdetektorschleife 16 und die andere eine Verzerrungsentfernungsschleife 17.The conventional feedforward correction circuit is basically composed of two loops, as shown in Fig. 1: one is a distortion detector loop 16 and the other is a distortion removal loop 17.

Die Verzerrungsdetektorschleife 16 umfaßt einen Signalverstärkungspfad 12, einen linearen Signalpfad 13, einen Leistungsspalter 13 zur Aufteilung von Eingangssignalleistung zur Abgabe an die beiden Pfade 12 und 13, und einen Leistungsspalter/Kombinierer zum Empfang der Ausgaben der Pfade 12 und 13 und zur Lieferung eines verstärkten Signals und eines Verzerrungssignals. Die Verzerrungsentfernungsschleife 17 umfaßt einen linearen Signalpfad 14, einen Verzerrungsinjektionspfad 15 und einen Leistungskombinierer 5 zum Kombinieren der Ausgangsleistungen von den Pfaden 14 und 15. Der Signalverstärkungspfad 12 enthält einen Hauptverstärker 6, und der lineare Signalpfad 13 enthält ein variables Dämpfungsglied 8, eine variable Verzögerungsleitung 9 und einen Phasenschieber 18. Der lineare Signalpfad 14 wird von einer Übertragungsleitung gebildet, und der Verzerrungsinjektionspfad 15 enthält ein variables Dämpfungsglied 10, eine variable Verzögerungsleitung 11, einen Phasenschieber 18' und einen Hilfsverstärker 7. Der Signalverstärkungspfad 12 und der lineare Signalpfad 13 der Verzerrungsdetektorschleife 16 sind über den Leistungsspalter/Kombinierer 4 mit dem linearen Signalpfad 14 und dem Verzerrungsinjektionspfad 15 der Verzerrungsentfernungsschleife 17 verbunden. Selbst wenn ein Teil oder beide Teile, variable Dämpfungsglieder 8 und die variable Verzögerungsleitung 9, in dem Signalverstärkungspfad 12 vorgesehen sind, bedeutet dies im Hinblick auf die Schaltungscharakteristiken keinen großen Unterschied. In ähnlicher Weise, ein Teil oder beide Teile, das variable Dämpfungsglied 10 und die variable Verzögerungsleitung 11, können in dem linearen Signalpfad 14 vorgesehen werden. Die Phasenschieber 18 und 18', die je der Phasenumkehr dienen, können auch in den Pfaden 12 bzw. 14 vorgesehen werden. Der Leistungsspalter 3 setzt sich aus einer Hybridschaltung zusammen. Der Leistungsspalter/Kombinierer 4 und der Leistungskombinierer 5 sind je von einem Hybridrichtungskoppler oder einer ähnlichen Schaltung gebildet, die als ein einfaches verlustfreies lineares Element betrachtet kann.The distortion detector loop 16 includes a signal amplification path 12, a linear signal path 13, a power splitter 13 for splitting input signal power for delivery to the two paths 12 and 13, and a power splitter/combiner for receiving the outputs of the paths 12 and 13 and providing an amplified signal and a distortion signal. The distortion removal loop 17 includes a linear signal path 14, a distortion injection path 15, and a power combiner 5 for combining the output powers from the paths 14 and 15. The signal amplification path 12 includes a main amplifier 6, and the linear signal path 13 includes a variable attenuator 8, a variable delay line 9, and a phase shifter 18. The linear signal path 14 is formed by a transmission line, and the distortion injection path 15 includes a variable attenuator 10, a variable delay line 11, a phase shifter 18', and an auxiliary amplifier 7. The signal amplification path 12 and the linear signal path 13 of the distortion detector loop 16 are connected to the linear signal path 14 and the Distortion injection path 15 of distortion removal loop 17. Even if a part or both of variable attenuators 8 and variable delay line 9 are provided in signal amplification path 12, this does not make much difference in terms of circuit characteristics. Similarly, a part or both of variable attenuator 10 and variable delay line 11 may be provided in linear signal path 14. Phase shifters 18 and 18' each serving for phase inversion may also be provided in paths 12 and 14, respectively. Power splitter 3 is composed of a hybrid circuit. Power splitter/combiner 4 and power combiner 5 are each formed by a hybrid directional coupler or similar circuit, which can be considered as a simple lossless linear element.

Es soll nun die Arbeitsweise des obigen bekannten Vorwärtsverstärkers beschrieben werden. Ein an einen Eingangsanschluß 1 angelegtes Eingangssignal wird zunächst an den Leistungsspalter 3 an gelegt, worin es in zwei Signale gleicher Amplitude oder geeigneter Pegeldifferenz aufgeteilt wird, und die Signale werden an den Signalverstärkungspfad 12 bzw. den linearen Signalpfad 13 geliefert. Diese Signale werden von dem Leistungsspalter/Kombinierer 4 leistungsgeteilt und kombiniert. Der Leistungsspalter/Kombinierer 4 ist von einem solchen Richtungskoppler gebildet wie derjenige, dessen Übertragungsverluste zwischen den Ports 4-1 und 4-3 und zwischen den Ports 4-2 und 4-4 vernachlässigbar klein, etwa 0.1 dB, sind, während jene zwischen den Ports 4-1 und 4-4 und zwischen den Ports 4-2 und 4-3 beispielsweise bis zu 20 dB betragen.The operation of the above known feed forward amplifier will now be described. An input signal applied to an input terminal 1 is first applied to the power splitter 3, where it is split into two signals of equal amplitude or appropriate level difference, and the signals are supplied to the signal amplification path 12 and the linear signal path 13, respectively. These signals are power-divided and combined by the power splitter/combiner 4. The power splitter/combiner 4 is formed by such a directional coupler as the one whose transmission losses between the ports 4-1 and 4-3 and between the ports 4-2 and 4-4 are negligibly small, about 0.1 dB, while those between the ports 4-1 and 4-4 and between the ports 4-2 and 4-3 are, for example, up to 20 dB.

Das variable Dämpfungsglied 8 und die variable Verzögerungsleitung 9 sind so eingestellt, daß die Signalkomponente, die von dem Signalverstärkungspfad 12 über den Leistungsspalter/Kombinierer 4 an den Verzerrungsinjektionspfad 15 angelegt wird, und die Signalkomponente, die von den linearen Signalpfad 13 über den Leistungsspalter/Kombinierer 4 an den Verzerrungsinjektionspfad 15 angelegt wird, in Amplitude und Verzögerung gleich, in der Phase jedoch entgegengesetzt sind. Der Phasenschieber 18, der der Phasenumkehr dient, kann dadurch implementiert werden, daß in den Pfad 12 oder 13 ein Zirkulator eingesetzt wird, dessen einer Port 19 mit einem Kurzschluß abgeschlossen ist, wie in Fig. 2 gezeigt. Es ist ebenfalls möglich, die erforderliche Phasenumkehrfunktion ohne Vorsehen des Phasenschiebers 18 dadurch zu erhalten, daß die Phasenverschiebungsbeträge zwischen den Eingangs- und Ausgangsports des Leistungsspalter 3 oder Leistungsspalter/Kombinierers 4 geeignet eingestellt werden, oder dadurch, daß der Hauptverstärker 6 als Phaseninvertierverstärker ausgebildet wird.The variable attenuator 8 and the variable delay line 9 are set so that the signal component applied from the signal amplification path 12 via the power splitter/combiner 4 to the distortion injection path 15 and the signal component applied from the linear signal path 13 via the power splitter/combiner 4 to the distortion injection path 15 are equal in amplitude and delay but opposite in phase. The phase shifter 18, which serves to reverse the phase, can be implemented by inserting into the path 12 or 13 a circulator, one port 19 of which is terminated with a short circuit, as shown in Fig. 2. It is also possible to obtain the required phase inversion function without providing the phase shifter 18 by suitably setting the phase shift amounts between the input and output ports of the power splitter 3 or power splitter/combiner 4, or by designing the main amplifier 6 as a phase inverting amplifier.

Da die Verzerrungsdetektorschleife 16 in oben erwähnter Weise aufgebaut ist, wird die Differenzkomponente zwischen den beiden von den beiden Pfaden 12 und 13 gelieferten Signalkomponenten als die Ausgabe des Ports 4-4 des Leistungsspalter/Kombinierers 4 detektiert. Diese Differenzkomponente ist die Gesamtverstärkungskomponente, die von dem Hauptverstärker 6 erzeugt wird, und diese Schleife 16 wird nach dieser Funktion die Verzerrungsdetektorschleife genannt. Die an dem Port 4-4 des Leistungsspalter/Kombinierers 4 abgeleitete Verzerrungskomponente wird von dem variablen Dämpfungsglied 10 in der Amplitude eingestellt, von der variablen Verzögerungsleitung 11 hinsichtlich des Verzögerungsbetrags eingestellt, von dem Phasenschieber 18' in der Phase umgekehrt und von dem Hilfsverstärker 7 verstärkt, wonach sie dem Leistungskombinierer 5 geliefert wird. Die verstärkte Signalkomponente, die an dem Port 4-3 des Leistungsspalter/Kombinierers 4 abgeleitet wird, wird über den linearen Signalpfad 14 an einen Port 5-1 des Leistungskombinierers 5 angelegt. Der Leistungskombinierer 5 ist von einem Richtungskoppler gebildet. Der Übertragungsverlust zwischen den Ports 5-1 und 5-2 ist vernachlässigbar klein, etwa 0.1 dB, während der Übertragungsverlust zwischen den Ports 5-3 und 5-2 groß war, beispielsweise wie 20 dB. Dementsprechend ist es zum Aufheben der Verzerrungskomponente, die in der verstärkten Signalkomponente enthalten ist, welche von dem Pfad 14 in den Leistungskombinierer 5 eingegeben wird, nötig, das Ausgangssignal des Hilfsverstärkers 7 in einem solchen Ausmaß zu erhöhen, daß der Übertragungsverlust zwischen den Ports 5-3 und 5-2 kompensiert wird.Since the distortion detector loop 16 is constructed in the above-mentioned manner, the difference component between the two signal components supplied by the two paths 12 and 13 is detected as the output of the port 4-4 of the power splitter/combiner 4. This difference component is the total gain component produced by the main amplifier 6, and this loop 16 is called the distortion detector loop after this function. The distortion component derived at the port 4-4 of the power splitter/combiner 4 is adjusted in amplitude by the variable attenuator 10, adjusted in delay amount by the variable delay line 11, reversed in phase by the phase shifter 18' and amplified by the auxiliary amplifier 7, after which it is supplied to the power combiner 5. The amplified signal component derived from the port 4-3 of the power splitter/combiner 4 is applied to a port 5-1 of the power combiner 5 via the linear signal path 14. The power combiner 5 is constituted by a directional coupler. The transmission loss between the ports 5-1 and 5-2 is negligibly small, about 0.1 dB, while the transmission loss between the ports 5-3 and 5-2 was large, for example, such as 20 dB. Accordingly, in order to cancel the distortion component included in the amplified signal component input from the path 14 to the power combiner 5, it is necessary to convert the output signal of the auxiliary amplifier 7 to such an extent that the transmission loss between ports 5-3 and 5-2 is compensated.

Das variable Dämpfungsglied 10 und die variable Verzögerungsleitung 11 sind so eingestellt, daß die Signalkomponente, die den Pfad 14 von dem Eingangsport 4-1 des Leistungsspalter/Kombinierers 4 zu dem Ausgangsport 5-2 des Leistungskombinierers 5 durchlaufen hat, und die Signalkomponente, die den Pfad 15 durchlaufen hat, in der Amplitude und Verzögerung gleich sind, in der Phase aber entgegengesetzt. Da das Eingangssignal zu dem Pfad 15 eine von dem Hauptverstärker 6 erzeugte und in der Verzerrungsdetektorschleife 16 detektierte Verzerrungskomponente ist, injiziert der Pfad 15 in diesem Fall an dem Leistungskombinierer 5 die Verzerrungskomponente in das Ausgangssignal des Hauptverstärkers 6 von dem Pfad 14 mit entgegengesetzter Phase aber gleicher Amplitude in bezug auf die Verzerrungskomponente in dem Signal von dem Pfad 14, wodurch die Verzerrungskomponenten einander an dem Ausgangsanschluß 2 der Verzerrungskorrekturschaltung aufheben. Der Phasenschieber 18' kann ebenfalls von solch einem Zirkulator gebildet sein, wie er in Fig. 2 gezeigt ist, es ist aber ebenso möglich, eine Anordnung einzusetzen, bei der die Phasenverschiebungsbeträge zwischen den Eingangs- und Ausgangsports in dem Leistungsspalter/Kombinierer 4 oder Leistungskombinierer 4 auf geeignete Werte gesetzt sind, oder der Hilfsverstärker 7 als Phaseninvertierverstärker ausgebildet ist, anstelle den Phasenschieber 18' zu verwenden.The variable attenuator 10 and the variable delay line 11 are adjusted so that the signal component that has passed through the path 14 from the input port 4-1 of the power splitter/combiner 4 to the output port 5-2 of the power combiner 5 and the signal component that has passed through the path 15 are equal in amplitude and delay but opposite in phase. In this case, since the input signal to path 15 is a distortion component generated by main amplifier 6 and detected in distortion detector loop 16, path 15 injects at power combiner 5 the distortion component into the output signal of main amplifier 6 from path 14 with opposite phase but equal amplitude with respect to the distortion component in the signal from path 14, whereby the distortion components cancel each other out at output terminal 2 of the distortion correction circuit. The phase shifter 18' may also be formed by such a circulator as shown in Fig. 2, but it is also possible to employ an arrangement in which the phase shift amounts between the input and output ports in the power splitter/combiner 4 or power combiner 4 are set to appropriate values, or the auxiliary amplifier 7 is constructed as a phase inverting amplifier, instead of using the phase shifter 18'.

Das obige ist eine ideale Arbeitsweise des Vorwärtsverstärkers. Um das Prinzip seiner Arbeitsweise zusammenzufassen: nur die von dem Hauptverstärker 6 erzeugte Verzerrungskomponente wird in der Verzerrungsdetektorschleife 16 detektiert und von dem Hilfsverstärker 7 im Pegel angehoben, und in der Verzerrungsentfernungsschleife 17 wird sie dann in das Ausgangssignal des Hauptverstärkers mit entgegengesetzter Phase und mit derselben Amplitude reinjiziert, um dadurch die Verzerrung zu vermindern. Dies implementiert einen Verstärker ausgezeichneter Linearität.The above is an ideal operation of the feed forward amplifier. To summarize the principle of its operation, only the distortion component generated by the main amplifier 6 is detected in the distortion detection loop 16 and level-elevated by the auxiliary amplifier 7, and then in the distortion removal loop 17, it is reinjected into the output signal of the main amplifier with opposite phase and with the same amplitude, thereby reducing the distortion. This implements an amplifier of excellent linearity.

In diesem Fall ist es nötig, den Übertragungsverlust während der Übertragung von dem Ausgangsanschluß des Hauptverstärkers 6 zu dem Ausgangsanschluß 2 über den Leistungsspalter/Kombinierer 4, den Pfad 14 und den Leistungskombinierer 5 zu minimieren, damit verhindert wird, daß der Ausgangspegel des Vorwärtsverstärkers abfällt. Zur Erfüllung dieser Forderung sind der Leistungsspalter/Kombinierer 4 und der Leistungskombinierer 5 so aufgebaut, daß der Übertragungsverlust zwischen den Ports 4-1 und 4-3 und der Übertragungsverlust zwischen den Ports 5-1 und 5-2 minimiert ist. Da jeder von beiden, der Leistungsspalter/Kombinierer 4 und der Leistungskombinierer 5, in seiner Gesamtheit als verlustfreie Schaltung arbeitet, ist es nötig, die Signalleistung zu minimieren, die von dem Port 4-1 nach 4-4 geliefert wird, und die Signalleistung, die von dem Port 5-3 nach 5-2 geliefert wird.In this case, it is necessary to minimize the transmission loss during transmission from the output terminal of the main amplifier 6 to the output terminal 2 via the power splitter/combiner 4, the path 14 and the power combiner 5 so as to prevent the output level of the feedforward amplifier from falling. To meet this requirement, the power splitter/combiner 4 and the power combiner 5 are designed so that the transmission loss between the ports 4-1 and 4-3 and the transmission loss between the ports 5-1 and 5-2 are minimized. Since each of the power splitter/combiner 4 and the power combiner 5 operates as a lossless circuit in its entirety, it is necessary to minimize the signal power supplied from the port 4-1 to 4-4 and the signal power supplied from the port 5-3 to 5-2.

Dies erhöht unvermeidlich den Übertragungsverlust zwischen den Ports 4-1 und 4-4 und den Übertragungsverlust zwischen den Ports 5-3 und 5-2. Damit die Übertragungsverluste zwischen den Ports 4-1 und 4-3 und zwischen den Ports 5-1 und 5-2 innerhalb 0.1 dB, wie zuvor erwähnt, gehalten werden können, ist es nötig, daß die Übertragungsverluste zwischen den Ports 4-1 und 4-4 und zwischen 5-3 und 5-2 größer als 20 dB gewählt werden. Geht man davon aus, daß der Übertragungsverlust zwischen den Ports 4-1 und 4-4 20 dB beträgt, wird, falls die Verstärkung des Hauptverstärkers 6 auf 20 dB eingestellt ist, die Signalkomponente von dem Port 4-1 nach 4-4 einen Leistungspegel aufweisen, der im wesentlichen vergleichbar demjenigen der Signalkomponente ist, welche von dem Pfad 13 in den Port 4-2 eingegeben und an den Port 4-4 geliefert wird. Da andererseits der Übertragungsverlust zwischen den Ports 5-3 und 5-2 mehr als 20 dB beträgt, muß der Ausgangssignalpegel des Hilfsverstärkers 7, der als ein Verzerrungskorrektursignal verwendet wird, an dem Port 5-3 mehr als 20 dB über dem Verzerrungskorrektursignalpegel liegen, der erforderlich ist, um die Verzerrungskomponente in dem Signal aufzuheben, das von dem Pfad 14 in den Leistungskombinierer 5 eingegeben wird.This inevitably increases the transmission loss between ports 4-1 and 4-4 and the transmission loss between ports 5-3 and 5-2. In order to keep the transmission loss between ports 4-1 and 4-3 and between ports 5-1 and 5-2 within 0.1 dB as mentioned above, it is necessary that the transmission loss between ports 4-1 and 4-4 and between 5-3 and 5-2 be selected to be greater than 20 dB. Assuming that the transmission loss between ports 4-1 and 4-4 is 20 dB, if the gain of the main amplifier 6 is set to 20 dB, the signal component from port 4-1 to 4-4 will have a power level substantially comparable to that of the signal component input from path 13 to port 4-2 and supplied to port 4-4. On the other hand, since the transmission loss between ports 5-3 and 5-2 is more than 20 dB, the output signal level of the auxiliary amplifier 7 used as a distortion correction signal at port 5-3 must be more than 20 dB above the distortion correction signal level required to cancel the distortion component in the signal input from path 14 to power combiner 5.

Die Fig. 3A, 3B, 3C und 3D zeigen Beispiele von Signalspektren, die an jeweiligen Schaltungspunkten in dem Vorwärtsverstärker in dem Fall auftreten, wo zwei Signale der Frequenzen f&sub1; und f&sub2; und gleicher Amplitude an den Eingangsanschluß 1 unter den oben erwähnten Auslegungsbedingungen angelegt wurden.Figs. 3A, 3B, 3C and 3D show examples of signal spectra appearing at respective circuit points in the feed forward amplifier in the case where two signals of frequencies f₁ and f₂ and equal amplitude were applied to the input terminal 1 under the above-mentioned design conditions.

Fig. 3A zeigt das Ausgangsspektrum des Hauptverstärkers 6. Frequenzkomponenten f&sub1; und f&sub2; bezeichnen Grundwellenausgangskomponenten linear verstärkter Eingangssignale, 2f&sub1; - f&sub2; und 2f&sub2; - f&sub1; Intermodulationsverzerrungskomponenten dritter Ordnung und 3f&sub1; - 2f&sub2; und 3f&sub2; - 2f&sub1; Intermodulationsverzerrungskomponenten fünfter Ordnung. Nimmt man an, daß der Ausgangspegel des Hauptverstärkers 6 nun in der Nähe eines gesättigten Ausgangssignals ist, dann wird die Pegeldifferenz zwischen der Grundwellenausgangskomponente f&sub1; oder f&sub2; und der Intermodulationsverzerrungskomponente dritter Ordnung 2f&sub1; - f&sub2; oder 2f&sub2; - f&sub1; gewöhnlich 20 dB oder weniger, und zwar aufgrund der nicht-linearen Eigenschaften des Verstärkers. In anderen Worten, der Pegel der Intermodulationsverzerrungskomponente dritter Ordnung kommt nahe an die Grundwellenkomponente.Fig. 3A shows the output spectrum of the main amplifier 6. Frequency components f₁ and f₂ denote fundamental wave output components of linearly amplified input signals, 2f₁ - f₂ and 2f₂ - f₁ third-order intermodulation distortion components, and 3f₁ - 2f₂ and 3f₂ - 2f₁ fifth-order intermodulation distortion components. Assuming that the output level of the main amplifier 6 is now near a saturated output signal, the level difference between the fundamental wave output component f₁ or f₂ and the third-order intermodulation distortion component 2f₁ - f₂ or 2f₂ - f₁ usually 20 dB or less due to the non-linear characteristics of the amplifier. In other words, the level of the third-order intermodulation distortion component is close to the fundamental component.

Fig. 3B ist das Ausgangsspektrum der Verzerrungsdetektorschleife 16, das heißt das Ausgangsspektrum von dem Port 4-4, und zeigt den Zustand, wo die Grundwellenkomponenten ausreichend unterdrückt sind und Verzerrungskomponenten erhalten werden.Fig. 3B is the output spectrum of the distortion detector loop 16, that is, the output spectrum from the port 4-4, and shows the state where the fundamental wave components are sufficiently suppressed and distortion components are obtained.

Fig. 3C zeigt daß, beispielsweise in dem Fall, wo die Intermodulationsverzerrungskomponenten dritter Ordnung in dem Ausgangssignal von dem Port 4-4 als Eingangsgrundwellen zu dem Hilfsverstärker 7 betrachtet werden, Intermodulationskomponenten dritter Ordnung 2(2f&sub1; - f&sub2;) - ( 2f&sub2; - f&sub1;) = 5f&sub1; - 4f&sub2; und 2(2f&sub2; - f&sub1;) - (2f&sub1; - f&sub2;) = 5f&sub2; - 4f&sub1; von dem Hilfsverstärker 7 neu entwickelt werden, und zwar zusätzlich zu den Intermodulationsverzerrungskomponenten dritter Ordnung 2f&sub1; - f&sub2; und 2f&sub2; - f&sub1; und den Intermodulationsverzerrungskomponenten fünfter Ordnung 3f&sub1; - 2f&sub2; und 3f&sub2; - f&sub1;, die dem Hilfsverstärker 7 eingegeben werden.Fig. 3C shows that, for example, in the case where the third-order intermodulation distortion components in the output signal from the port 4-4 are regarded as input fundamental waves to the auxiliary amplifier 7, third-order intermodulation components 2(2f1 - f2) - (2f2 - f1) = 5f1 - 4f2 and 2(2f2 - f1) - (2f1 - f2) = 5f2 - 4f1 are newly developed by the auxiliary amplifier 7, in addition to the third-order intermodulation distortion components 2f1 - f2 and 2f2 - f1 and the fifth-order intermodulation distortion components 3f1 - 2f₂ and 3f₂ - f₁, which are input to the auxiliary amplifier 7.

In dem Leistungskombinierer 5 der Verzerrungsentfernungsschleife 17 werden diese Verzerrungskomponenten 2f&sub1; - f&sub2;, 2f&sub2; - f&sub1;, 3f&sub1; - 2f&sub2; und 3f&sub2; - 2f&sub1;, die in Fig. 3C gezeigt sind, mit dem verstärkten Signal kombiniert, das von dem Pfad 14 geliefert wird, wodurch die in Fig. 3A gezeigten Verzerrungskomponenten aufgehoben werden. In diesem Fall nehmen jedoch die Intermodulationsverzerrungskomponenten dritter Ordnung 5f&sub1; - 4f&sub2; und 5f&sub2; - 4f&sub1;, die von dem Hilfsverstärker 7 erzeugt werden, nicht im Pegel ab und bleiben als Verzerrungen des Vorwärtsverstärkers, wie in Fig. 3D gezeigt. Nebenbei bemerkt, der Ausgangspegel des Hilfsverstärkers 7 (der Verstärkerverzerrungskorrektursignalpegel) muß mehr als 20 dB über dem Signalpegel an dem Ausgangsanschluß 2 liegen, worauf zuvor hingewiesen wurde. Dies bedeutet, daß, falls die Pegeldifferenz zwischen der Grundwellenkomponente und der Intermodulationsverzerrungskomponente dritter Ordnung im Ausgangssignal des Hauptverstärkers zu 20 dB angenommen wird, der Ausgangspegel des Hilfsverstärkers 7 im wesentlichen gleich oder höher als der Ausgangspegel des Hauptverstärkers 6 sein muß.In the power combiner 5 of the distortion removal loop 17, these distortion components 2f₁ - f₂, 2f₂ - f₁, 3f₁ - 2f₂ and 3f₂ - 2f₁ shown in Fig. 3C are combined with the amplified signal supplied from the path 14, thereby canceling the distortion components shown in Fig. 3A. In this case, however, the third-order intermodulation distortion components 5f₁ - 4f₂ and 5f₂ - 4f₁ generated by the auxiliary amplifier 7 do not decrease in level and remain as distortions of the feedforward amplifier, as shown in Fig. 3D. Incidentally, the output level of the auxiliary amplifier 7 (the amplifier distortion correction signal level) must be more than 20 dB higher than the signal level at the output terminal 2 as previously mentioned. This means that if the level difference between the fundamental wave component and the third-order intermodulation distortion component in the output signal of the main amplifier is assumed to be 20 dB, the output level of the auxiliary amplifier 7 must be substantially equal to or higher than the output level of the main amplifier 6.

Selbst wenn also der Hilfsverstärker 7 eine maximale Ausgangsleistung nahezu gleich der des Hauptverstärkers 6 aufweist, beträgt die Pegeldifferenz zwischen den Grundwellenkomponenten f&sub1; und f&sub2; in dem Ausgangssignal des Vorwärtsverstärkers und den Intermodulationsverzerrungskomponenten dritter Ordnung 5f&sub1; - 4f&sub2; und 5f&sub2; - 4f&sub1;, die der Nichtlinearität des Hilfsverstärkers 7 zuzuschreiben sind, maximal 40 dB, da die Pegeldifferenz zwischen den angenommenen Grundwellenkomponenten 2f&sub1; - f&sub2; und 2f&sub2; - f&sub1; und den Intermodulationsverzerrungskomponenten dritter Ordnung 5f&sub1; - 4f&sub2; und 5f&sub2; - 4f&sub1; im Ausgangssignal des Hilfsverstärkers 7 ebenfalls etwa 20 dB beträgt, wie es bei dem Hauptverstärker 6 der Fall ist. Der Betrag der Verzerrungsminderung, der auf diese Weise durch die Vorwärtsanordnung erzielt wird, bewertet im Hinblick auf die Pegel der Restverzerrung in den Fällen, wo der Hilfsverstärker 7 betrieben wird und nicht betrieben wird, beträgt bestenfalls nur 20 dB.Therefore, even if the auxiliary amplifier 7 has a maximum output almost equal to that of the main amplifier 6, the level difference between the fundamental wave components f₁ and f₂ in the output of the feed forward amplifier and the third-order intermodulation distortion components 5f₁ - 4f₂ and 5f₂ - 4f₁ attributable to the nonlinearity of the auxiliary amplifier 7 is 40 dB at most, since the level difference between the assumed fundamental wave components 2f₁ - f₂ and 2f₂ - f₁ and the third-order intermodulation distortion components 5f₁ - 4f₂ and 5f₂ - 4f₁ in the output signal of the auxiliary amplifier 7 is also about 20 dB, as is the case with the main amplifier 6. The amount of distortion reduction thus achieved by the feedforward arrangement, evaluated in terms of the levels of residual distortion in the cases where the auxiliary amplifier 7 is operating and not operating, is only 20 dB at best.

Ferner, wenn der maximale gesättigte Ausgangspegel des Hilfsverstärkers 7 niedriger ist als der des Hauptverstärkers 6, wird der Pegel des Verzerrungskorrektursignals von dem Hilfsverstärker 7 niedriger als der Pegel, der nötig ist, um die dritten Verzerrungskomponenten in dem Signal vollständig aufzuheben, welches von dem Hauptverstärker 6 über den Pfad 14 an den Leistungskombinierer 5 geliefert wird, und folglich steigen die Restverzerrungskomponenten dritter Ordnung in dem Signal, das von dem Ausgangsanschluß 2 abgeleitet wird, entsprechend an.Furthermore, when the maximum saturated output level of the auxiliary amplifier 7 is lower than that of the main amplifier 6, the level of the distortion correction signal from the auxiliary amplifier 7 becomes lower than the level necessary to completely cancel the third order distortion components in the signal supplied from the main amplifier 6 to the power combiner 5 via the path 14, and consequently the residual third order distortion components in the signal derived from the output terminal 2 increase accordingly.

Während das voranstehende die Betriebsweise zur Korrektur der Intermodulationsverzerrung dritter Ordnung beschrieben hat, ist die Arbeitsweise für die Intermodulationsverzerrung fünfter Ordnung grundsätzlich die gleiche wie oben beschrieben. In Fig. 3B sind Intermodulationsverzerrungen dritter Ordnung, die auf dieselben Frequenzen fallen wie die der Grundwellen, aus Gründen der Kürze nicht gezeigt, in der Praxis jedoch enthalten die von der nicht-linearen Kennlinie des Verstärkers resultierenden Verzerrungskomponenten zusätzlich zu den Verzerrungen dritter Ordnung der Frequenzkomponenten 2f&sub1; - f&sub2; und 2f&sub2; - f&sub1; Verzerrungskomponenten dritter Ordnung derselben Frequenzen wie die Grundfrequenzen f&sub1; und f&sub2;, die von dem Hauptverstärker 6 erzeugt werden, und diese Verzerrungskomponenten werden nach demselben Prinzip wie oben beschrieben ebenfalls unterdrückt.While the foregoing has described the operation for correcting the third-order intermodulation distortion, the operation for the fifth-order intermodulation distortion is basically the same as described above. In Fig. 3B, third-order intermodulation distortions falling on the same frequencies as those of the fundamental waves are not shown for the sake of brevity, but in practice, the distortion components resulting from the non-linear characteristic of the amplifier include, in addition to the third-order distortions of the frequency components 2f₁ - f₂ and 2f₂ - f₁, third-order distortion components of the same frequencies as the fundamental frequencies f₁ and f₂ generated by the main amplifier 6, and these distortion components are also suppressed according to the same principle as described above.

Wie oben beschrieben, arbeitet der bekannte Vorwärtsverstärker als ein Verstärker ausgezeichneterer Linearität als im Fall der Verwendung des Hauptverstärkers 6 allein, hat aber den Nachteil des Bedarfs, als eines Hilfsverstärkers 7, eines Leistungsverstärkers einer maximalen Ausgangsleistung gleich oder größer als derjenigen des Hauptverstärkers 6, um einen so großen Betrag an Verzerrungsminderung wie 20 dB oder mehr an einem Betriebspunkt zu erreichen, wo der Ausgangspegel nahe der Sättigung ist.As described above, the known feed forward amplifier operates as an amplifier of more excellent linearity than in the case of using the main amplifier 6 alone, but has the disadvantage of needing, as an auxiliary amplifier 7, a power amplifier of a maximum output power equal to or greater than that of the main amplifier 6 in order to achieve such a large Amount of distortion reduction such as 20 dB or more at an operating point where the output level is close to saturation.

Eine Verzerrungskorrekturschaltung des Vorwärtstyps nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist in US-A-4,629,996 (Fig. 6) offenbart. Die Vorverzerrungskorrekturmittel, die bei diesem Stand der Technik verwendet werden, sind eine nicht-lineare Schaltung, die von einer Diode oder einem Verstärker gebildet wird, der eine Amplitudenübertragungsfunktion aufweist, die derjenigen des Hauptverstärkers im wesentlichen komplementär ist. Wegen der Vorverzerrungskorrekturmittel wird die Verzerrung am Ausgang des Hauptverstärkers in bezug auf den Fall verringert, wo keine Vorverzerrungskorrekturmittel verwendet werden. Solche verringerte Verzerrungskomponente erlaubt es, daß der Hilfsverstärker selbst dann linear arbeitet, wenn der Arbeitspunkt des Hauptverstärkers nahe seinem Sättigungspegel liegt.A forward type distortion correction circuit according to the preamble of claim 1 is disclosed in US-A-4,629,996 (Fig. 6). The predistortion correction means used in this prior art is a non-linear circuit formed by a diode or an amplifier having an amplitude transfer function substantially complementary to that of the main amplifier. Due to the predistortion correction means, the distortion at the output of the main amplifier is reduced with respect to the case where no predistortion correction means are used. Such reduced distortion component allows the auxiliary amplifier to operate linearly even when the operating point of the main amplifier is close to its saturation level.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Korrekturschaltung für nicht-lineare Verzerrungen des Vorwärtstyps zu schaffen, die eine ausgezeichnete Verzerrungskorrekturcharakteristik selbst dann liefert, wenn der maximale Ausgangspegel des verwendeten Hilfsverstärkers niedriger ist als der des Hauptverstärkers.It is an object of the present invention to provide a forward type non-linear distortion correction circuit which provides an excellent distortion correction characteristic even when the maximum output level of the auxiliary amplifier used is lower than that of the main amplifier.

Diese Aufgabe wird mit einer Vorwärts-Verzerrungskorrekturschaltung gelöst, wie sie beansprucht wird.This task is solved with a forward distortion correction circuit as claimed.

Spezielle Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.Specific embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Vorverzerrungskorrektureinrichtung speziell so ausgelegt, daß sie die Einstellung der Amplitude und Phase einer nicht-linearen Verzerrung erlaubt, damit im voraus speziell die Modulationsverzerrungskomponente dritter Ordnung, die von dem Hauptverstärker erzeugt wird, verringert wird.According to the present invention, the predistortion correction means is specifically designed to allow adjustment of the amplitude and phase of a non-linear distortion so as to specifically reduce in advance the third-order modulation distortion component generated by the main amplifier.

Bei dem herkömmlichen Vorwärtsverstärker, muß, da der Pegel der Verzerrung dritter Ordnung, die von dem Hauptverstärker erzeugt wird, sehr hoch ist, der Pegel des Ausgangssignals des Hilfsverstärkers (die detektierte und verstärkte Verzerrungskomponente des Hauptverstärkers) entsprechend angehoben werden. Dies führt zu dem Nachteil der Notwendigkeit der Verwendung eines Hilfsverstärkers einer maximalen Ausgangsleistung, die im wesentlichen gleich derjenige des Hauptverstärkers ist, um so die Restverzerrungskomponente zu verringern und damit den Verzerrungsunterdrückungseffekt zu erhöhen.In the conventional feedforward amplifier, since the level of the third-order distortion generated by the main amplifier is very high, the level of the output signal of the auxiliary amplifier (the detected and amplified distortion component of the main amplifier) must be increased accordingly. This leads to the disadvantage of the need to use an auxiliary amplifier of a maximum output power substantially equal to that of the main amplifier so as to reduce the residual distortion component and thus increase the distortion suppression effect.

Im Gegensatz dazu ermöglicht die vorliegende Erfindung eine wesentliche Verringerung der erforderlichen maximalen Ausgangsleistung des Hilfsverstärkers ohne den Verzerrungsunterdrückungseffekt zu verringern und erlaubt eine weitere Unterdrückung der Verzerrung im Fall des Einsatzes eines Hilfsverstärkers mit einem maximalen Ausgangspegel im wesentlichen gleich dem des Hauptverstärkers.In contrast, the present invention enables a substantial reduction in the required maximum output power of the auxiliary amplifier without reducing the distortion suppression effect and allows further suppression of distortion in the case of using an auxiliary amplifier with a maximum output level substantially equal to that of the main amplifier.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenShort description of the drawings

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel des grundsätzlichen Aufbaus einer bekannten Verzerrungskorrekturschaltung des Vorwärtstyps zeigt,Fig. 1 is a block diagram showing an example of the basic structure of a known forward type distortion correction circuit,

Fig. 2 ist ein Diagramm, das schematisch ein Beispiel eines unter Verwendung eines Zirkulators gebildeten Phasenschiebers zeigt,Fig. 2 is a diagram schematically showing an example of a phase shifter formed using a circulator,

Fig. 3A bis 3D sind Signalspektrumdiagramme zur Erläuterung des Prinzips der Arbeitsweise des in Fig. 1 gezeigten Vorwärtsverstärkers,Fig. 3A to 3D are signal spectrum diagrams for explaining the principle of operation of the feed forward amplifier shown in Fig. 1,

Fig. 4 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau einer Ausführungsform einer Vorwärtsverzerrungskorrekturschaltung darstellt, die nicht beansprucht wird,Fig. 4 is a block diagram showing the structure of an embodiment of a forward distortion correction circuit which is not claimed,

Fig. 5A ist ein Blockdiagramm, das die Anordnung einer Vorverzerrungsschaltung zur Verwendung bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt,Fig. 5A is a block diagram showing the arrangement of a predistortion circuit for use in the embodiment of the present invention,

Fig. 5B und 5C sind Signalspektrumdiagramme zur Erläuterung des Prinzips der Arbeitsweise der Vorverzerrungsschaltung,Fig. 5B and 5C are signal spectrum diagrams for explaining the principle of operation of the predistortion circuit,

Fig. 6a ist ein Diagramm, das ein Beispiel der Anordnung eines Verzerrungsgenerators dritter Ordnung zur Verwendung in der Vorverzerrungsschaltung zeigt,Fig. 6a is a diagram showing an example of the arrangement of a third-order distortion generator for use in the predistortion circuit,

Fig. 6B ist ein Diagramm, das ein anderes Beispiel des Verzerrungsgenerators dritter Ordnung zeigt,Fig. 6B is a diagram showing another example of the third-order distortion generator,

Fig. 7A bis 7D sind Spektrumdiagramme zur Erläuterung des Prinzips der Arbeitsweise der vorliegenden Erfindung, undFig. 7A to 7D are spectrum diagrams for explaining the principle of operation of the present invention, and

Fig.8 ist ein Blockdiagramm, das eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.Fig.8 is a block diagram illustrating an embodiment of the present invention.

Beschreibung der bevorzugten AusführungsformenDescription of the preferred embodiments

Fig. 4 stellt in Blockform den Aufbau einer Ausführungsform einer Vorwärtsverzerrungskorrekturschaltung dar, die nicht beansprucht wird. Im folgenden sind die Teile, die solchen in Fig. 1 entsprechen, mit denselben Bezugszahlen versehen, und ihre detaillierte Beschreibung wird nicht wiederholt. Die vorliegende Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß eine Vorverzerrungsschaltung 20 zwischen die Eingangsseite des Hauptverstärkers 6 und den Ausgangsport 3-2 des Leistungsspalters 3 in dem Grundaufbau des herkömmlichen Vorwärtsverstärkers, der in Fig. 1 gezeigt ist, geschaltet ist, und, obwohl in Fig. 4 nicht gezeigt, eine zweite Vorverzerrungsschaltung in dem Eingangssignalpfad des Hilfsverstärkers 7 (wie 20' in Fig. 8) vorgesehen ist. Die variablen Dämpfungsglieder 8 und 10 und die variablen Verzögerungsleitungen 9 und 11 werden in gleicher Weise, wie zuvor in bezug auf Fig. 1 beschrieben, eingestellt.Fig. 4 shows in block form the structure of an embodiment of a feedback distortion correction circuit which is not claimed. In the following, the parts corresponding to those in Fig. 1 are given the same reference numerals and their detailed description will not be repeated. The present invention is characterized in that a predistortion circuit 20 is connected between the input side of the main amplifier 6 and the output port 3-2 of the power splitter 3 in the basic structure of the conventional feedforward amplifier shown in Fig. 1, and, although not shown in Fig. 4, a second predistortion circuit is provided in the input signal path of the auxiliary amplifier 7 (such as 20' in Fig. 8). The variable attenuators 8 and 10 and the variable delay lines 9 and 11 are set in the same manner as previously described with reference to Fig. 1.

Die Vorverzerrungsschaltung 20 hat einen solchen Aufbau, wie er beispielsweise in Fig. 5A gezeigt ist. Das von dem Port 3-2 des Leistungsspalters 3 gelieferte Signal wird über einen Eingangsanschluß 21 an die Vorverzerrungsschaltung 20 angelegt, worin es von einem Leistungsspalter 23 in zwei Signale derselben Amplitude oder einer geeigneten Pegelbeziehung zueinander aufgeteilt wird. Eines der beiden aufgeteilten Signale wird an einen linearen Signalpfad angelegt und über eine variable Verzögerungsleitung 28 an einem Leistungskombinierer 24 angelegt, und das andere Signal wird an einen Verzerrungsgenerator 25 dritter Ordnung geliefert, worin eine Verzerrung dritter Ordnung des Eingangssignals erzeugt wird. Die so erzeugte Verzerrung dritter Ordnung wird mittels eines variablen Phasenschiebers 26 und eines variablen Dämpfungsglieds 27 in der Phase und Amplitude eingestellt und dann an den Leistungskombinierer 24 geliefert, worin sie mit der linearen Signalkomponente, die ihm über die variable Verzögerungsleitung 28 geliefert wird, in geeigneten Phasen- und Amplitudenbeziehungen linear kombiniert wird. Das Ausgangssignal der Vorverzerrungsschaltung 20, dem die Verzerrungskomponente dritter Ordnung injiziert wurde, wird dem Hauptverstärker 6 der nachfolgenden Stufe geliefert. Nebenbei bemerkt, der Betrag der Verzögerung durch die Verzögerungsleitung 28 des Signals, das von dem Leistungsspalter 23 an den Leistungskombinierer 24 über die Verzögerungsleitung 28 geliefert wird, ist so eingestellt, daß er gleich dem Betrag der Verzögerung des Signals ist, das von dem Leistungsspalter 23 dem Leistungskombinierer 24 über den Verzerrungsgenerator 25 dritter Ordnung geliefert wird.The predistortion circuit 20 has such a structure as shown in Fig. 5A, for example. The signal supplied from the port 3-2 of the power splitter 3 is applied to the predistortion circuit 20 via an input terminal 21, wherein it is split by a power splitter 23 into two signals of the same amplitude or an appropriate level relationship to each other. One of the two split signals is applied to a linear signal path and applied to a power combiner 24 via a variable delay line 28, and the other signal is supplied to a third-order distortion generator 25, wherein a third-order distortion of the input signal is generated. The third order distortion thus produced is adjusted in phase and amplitude by means of a variable phase shifter 26 and a variable attenuator 27 and then supplied to the power combiner 24, wherein it is linearly combined with the linear signal component supplied thereto via the variable delay line 28 in suitable phase and amplitude relationships. The output signal of the predistortion circuit 20, into which the third order distortion component has been injected, is supplied to the main amplifier 6 of the subsequent stage. Incidentally, the amount of delay through delay line 28 of the signal provided from power splitter 23 to power combiner 24 via delay line 28 is set to be equal to the amount of delay of the signal provided from power splitter 23 to power combiner 24 via third order distortion generator 25.

Fig. 5B zeigt das Spektrum des Eingangssignals zu der Vorverzerrungsschaltung 20. Es sei angenommen, daß Signale gleicher Amplitude und reiner Frequenzen f&sub1; und f&sub2;, wie in Fig. 5B gezeigt, an die Vorverzerrungsschaltung 20 angelegt werden. In dem Ausgangsspektrum des Hauptverstärkers 6 sind die Grundwellenkomponenten f&sub1; und f&sub2; der Eingangssignale und Intermodulationsverzerrungskomponenten dritter Ordnung 2f&sub1; - f&sub2; und 2f&sub2; - f&sub1; enthalten, die von dem Hauptverstärker 6 erzeugt werden, wie durch die ausgezogenen Linien in Fig. 5C dargestellt, sowie ferner Verzögerungskomponenten dritter Ordnung der Frequenzen 2f&sub1; - f&sub2; und 2f&sub2; - f&sub1;, die von der Vorverzerrungsschaltung 20 injiziert werden, wie durch die gestrichelten Linien dargestellt. Durch Voreinstellung des variablen Phasenschiebers 26 und des variablen Verzögerungsglieds 27 der Vorverzerrungsschaltung 20 in solcher Weise, das die beiden Verzerrungskomponenten in der Amplitude gleich und in der Phasenbeziehung entgegengesetzt zueinander sind, wie konzeptionell in Fig. 5C dargestellt, ist möglich, die Aufhebung der Verzerrungskomponenten dritter Ordnung in dem Signal zu bewirken, das einem Ausgangsanschluß 22 geliefert wird, das heißt ein verzerrungsfreies lineares Ausgangssignal kann erhalten werden.Fig. 5B shows the spectrum of the input signal to the predistortion circuit 20. Assume that signals of equal amplitude and pure frequencies f₁ and f₂ as shown in Fig. 5B are applied to the predistortion circuit 20. Included in the output spectrum of the main amplifier 6 are the fundamental wave components f₁ and f₂ of the input signals and third-order intermodulation distortion components 2f₁ - f₂ and 2f₂ - f₁ generated by the main amplifier 6 as shown by the solid lines in Fig. 5C and also third-order delay components of frequencies 2f₁ - f₂ and 2f₂ - f₁ injected from the predistortion circuit 20 as shown by the dashed lines. By presetting the variable phase shifter 26 and the variable delay element 27 of the predistortion circuit 20 in such a way that the two distortion components are equal in amplitude and opposite in phase relation to each other as conceptually shown in Fig. 5C, it is possible to effect the cancellation of the third order distortion components in the signal supplied to an output terminal 22, that is, a distortion-free linear output signal can be obtained.

Der Verzerrungsgenerator 25 dritter Ordnung kann durch solch einen Schaltungsaufbau implementiert werden, wie er in Fig. 6A gezeigt ist, bei dem Paare von Dioden 30 in Antiparallelschaltung parallel zu Anpaßwiderständen 35 geschaltet sind, mit denen zwei gleiche Amplitude abgebende Ports 33 und 34 einer 90º Hybridschaltung 29 abgeschlossen sind. Die Spannungs- Strom-Kennlinie der gepaarten Dioden 30 in Antiparallelschaltung nähert eine kubische Kurve an, so daß, wenn ein Signal von dem Eingangsport 31 eingegeben wird, Verzerrungen dritter Ordnung über den Dioden 30 an den Ports 33 bzw. 34 als Antwort auf eine Änderung des Eingangssignals entstehen. Infolge der Eigenschaft der 90º Hybridschaltung 29 sind diese beiden Verzerrungskomponenten dritter Ordnung an dem Eingangsport 31 180º zueinander phasenversetzt, an einem Ausgangsport 32 jedoch in Phase, weshalb die Verzerrungskomponenten dritter Ordnung am Port 31 nicht abgeleitet werden, sondern nur an dem Port 32 abgeleitet werden. Wo die Eingangssignale, die in gleicher Weise von dem Port 31 zu den Ports 33 und 34 geliefert werden, niedrigen Pegel aufweisen und innerhalb des linearen Betriebsbereichs der Dioden 30 bleiben, tritt an den Ports 33 und 34 der Hybridschaltung 20, die mit den Anpaßwiderständen 35 abgeschlossen sind, keine Reflexion auf, da die Impedanz jeder Diode in dem linearen Arbeitsbereich verglichen mit den Anpaßwiderständen sehr groß ist und damit keinen Einfluß auf die Anpaßimpedanz hat. In anderen Worten, die Gesamtimpedanz der Parallelschaltung der Dioden 30 und des Anpaßwiderstands 35 wird nahezu gleich dem Widerstandswert des Anpaßwiderstands 35, und dies ist äquivalent dem angepaßten Abschluß des Ports. In der Konsequenz wird idealer Weise keine lineare Komponente von dem Ausgangsport 32 abgeleitet. Der Betrag der Unterdrückung der linearen Komponente in dem Verzerrungsgenerator 25 dritter Ordnung ist gleich dem Betrag der Isolation zwischen den Ports 31 und 32 und kann in der Praxis größer als 30 dB gemacht werden. Dies erlaubt die Erzeugung von Verzerrungskomponenten dritter Ordnung mit vernachlässigbar kleiner linearer Komponente.The third order distortion generator 25 can be implemented by such a circuit arrangement as shown in Fig. 6A, in which pairs of diodes 30 in anti-parallel connection are connected in parallel with matching resistors 35 with which two equal amplitude output ports 33 and 34 of a 90° hybrid circuit 29 are terminated. The voltage-current characteristics of the paired diodes 30 in anti-parallel connection approximate a cubic curve, so that when a signal is input from the input port 31, third order distortions arise across the diodes 30 at the ports 33 and 34, respectively, in response to a change in the input signal. Due to the nature of the 90° hybrid circuit 29, these two third order distortion components at the input port 31 are 180º out of phase with each other, but in phase at an output port 32, which is why the third order distortion components are not diverted at port 31, but are diverted only at port 32. Where the input signals, which are similarly supplied from port 31 to ports 33 and 34, are low level and remain within the linear operating range of diodes 30, no reflection occurs at ports 33 and 34 of hybrid circuit 20, which are terminated with matching resistors 35, since the impedance of each diode in the linear operating range is very high compared to the matching resistors and thus has no influence on the matching impedance. In other words, the total impedance of the parallel connection of the diodes 30 and the matching resistor 35 becomes nearly equal to the resistance of the matching resistor 35, and this is equivalent to the matched termination of the port. As a consequence, ideally no linear component is derived from the output port 32. The amount of suppression of the linear component in the third order distortion generator 25 is equal to the amount of isolation between the ports 31 and 32 and can be made larger than 30 dB in practice. This allows the generation of third order distortion components with negligibly small linear components.

Fig. 6B zeigt ein anderes Beispiel des Verzerrungsgenerators 25 dritter Ordnung, bei dem ein Port 33 eines 3-Port-Zirkulator 36 mit dem Anpaßwiderstand 35 abgeschlossen ist und das Diodenpaar 30 mit Antiparallelschaltung parallel zu dem Anpaßwiderstand 35 geschaltet ist. Ein Eingangssignal von dem Eingangsport 31 wird an den Port 33 angelegt, wo seine lineare Komponente abgeschlossen wird, und Verzerrungskomponenten dritter Ordnung, die über den gepaarten Dioden 30 entstehen, werden von dem Port 33 an den Port 32 geliefert.Fig. 6B shows another example of the third-order distortion generator 25 in which a port 33 of a 3-port circulator 36 is terminated with the matching resistor 35 and the antiparallel diode pair 30 is connected in parallel with the matching resistor 35. An input signal from the input port 31 is applied to the port 33 where its linear component is terminated, and third-order distortion components arising across the paired diodes 30 are supplied from the port 33 to the port 32.

Das Arbeitsprinzip der oben beschriebenen Vorverzerrungsschaltung 25 ist im einzelnen dargelegt in T. Nojima und T. Konno, "Cuber Predistortion Linearizer for Relay Equipment in 800 MHz Band Land Mobile Telephone System", IEEE Trans. on Vehicular Tech., Band VT-34, Nr. 4, Seiten 169-177, November 1985.The working principle of the predistortion circuit 25 described above is set out in detail in T. Nojima and T. Konno, "Cuber Predistortion Linearizer for Relay Equipment in 800 MHz Band Land Mobile Telephone System", IEEE Trans. on Vehicular Tech., Vol. VT-34, No. 4, pp. 169-177, November 1985.

Da die Verzerrungskomponenten dritter Ordnung im Ausgangssignal des Hauptverstärkers 6 durch das Vorsehen der Vorverzerrungsschaltung 25 an der Eingangsseite des Hauptverstärkers 6 in oben beschriebener Weise wesentlich reduziert werden können, werden die Signalspektren, die an jeweiligen Hauptschaltungspunkten des Vorwärtsverstärkers von Fig. 4 zu dem Zeitpunkt der Eingabe von zwei Signalen derselben Amplitude auftreten, so wie in den Fig. 7A bis 7D gezeigt. Fig. 7A zeigt die Signalspektren an dem Ausgang des Hauptverstärkers 6. Da die Verzerrungskomponenten dritter Ordnung 2f&sub1; - f&sub2; und 2f&sub2; - f&sub1; deutlich reduziert sind, verglichen mit jenen im Fall des Standes der Technik, der in Fig. 3A gezeigt ist, erhält das Ausgangssignal der Verzerrungsdetektorschleife (das Ausgangssignal an dem Port 4-4) ebenfalls solch ein Spektrum, wie es in Fig. 7B gezeigt ist, wo die Verzerrungskomponenten dritter Ordnung kleiner sind als in Fig. 3B. Fig. 7C zeigt das Ausgangsspektrum des Hilfsverstärkers 7 in dem Fall, wo das Signal mit dem in Fig. 7B gezeigten Spektrum angelegt wurde. In diesem Fall werden die Intermodulationsverzerrungskomponenten dritter Ordnung 5f&sub1; - 4f&sub2; und 5f&sub2; - 4f&sub1; in dem Fall, wo die beiden Frequenzkomponenten 2f&sub1; - f&sub2; und 2f&sub2; - f&sub1; als die Eingangsgrundwellen des Hilfsverstärkers 7 betrachtet werden, zusätzlich zu den Eingangssignalkomponenten der Frequenzen 2f&sub1; - f&sub2;, 2f&sub2; - f&sub1;, 3f&sub1; - 2f&sub2; und 3f&sub2; - 2f&sub1; erzeugt, aber ihre Pegel sind vernachlässigbar niedrig, wie nachfolgend beschrieben.Since the third-order distortion components in the output signal of the main amplifier 6 can be substantially reduced by providing the predistortion circuit 25 at the input side of the main amplifier 6 as described above, the signal spectra appearing at respective main circuit points of the feed forward amplifier of Fig. 4 at the time of input of two signals of the same amplitude become as shown in Figs. 7A to 7D. Fig. 7A shows the signal spectra at the output of the main amplifier 6. Since the third-order distortion components 2f₁ - f₂ and 2f₂ - f₁ are significantly reduced compared with those in the case of the prior art shown in Fig. 3A, the output of the distortion detector loop (the output at the port 4-4) also obtains such a spectrum as shown in Fig. 7B, where the third-order distortion components are smaller than in Fig. 3B. Fig. 7C shows the output spectrum of the auxiliary amplifier 7 in the case where the signal having the spectrum shown in Fig. 7B was applied. In this case, the third-order intermodulation distortion components 5f₁ - 4f₂ and 5f₂ - 4f₁ in the case where the two frequency components 2f₁ - f₂ and 2f₂ - f₁ are regarded as the input fundamental waves of the auxiliary amplifier 7, in addition to the input signal components of the frequencies 2f₁ - f₂, 2f₂ - f₁, 3f₁ - 2f₂ and 3f₂ - 2f₁ are generated, but their levels are negligibly low, as described below.

Beispielsweise sei angenommen, daß der Hilfsverstärker 7 dieselbe Charakteristik wie im Fall von Fig. 1 hat und der Betrag, um den die Verzerrung dritter Ordnung durch die Vorverzerrung verringert werden soll, 10 dB beträgt; dann wird der Pegel der Verzerrung dritter Ordnung (die Komponenten 2f&sub1; - f&sub2; und 2f&sub2; - f&sub1;) 10 dB niedriger als im Fall von Fig. 3B. Da der Pegel der Intermodulationsverzerrung dritter Ordnung durch einen Verstärker gewöhnlich proportional zur dritten Potenz der Ausgangsgrundwelle ist, wird der Pegel der Verzerrung dritter Ordnung, die von dem Hilfsverstärker 7 neu erzeugt wird (die Intermodulationsverzerrungskomponeten dritter Ordnung der Frequenzen 5f&sub1; - 4f&sub2; und 5f&sub2; - 4f&sub1;, die durch den Hilfsverstärker 7 in dem Fall eingeführt werden, wo die Frequenzkomponenten 2f&sub1; - f&sub2; und 2f&sub2; - f&sub1; der Intermodulationsverzerrungen dritter Ordnung durch den Hauptverstärker 6 als die Eingangsgrundwellensignale verwendet werden), in dem Vorwärtsverstärker der vorliegenden Erfindung 30 dB unter dem Pegel der Verzerrung dritter Ordnung, die von dem Hilfsverstärker 7 erzeugt wird (die Komponenten 5f&sub1; - 4f&sub2; und 5f&sub2; - 4f&sub1;, die Fig. 3B gezeigt sind), bei dem in Fig. 1 gezeigten herkömmlichen Vorwärtsverstärker, und folglich ist die von dem Hilfsverstärker 7 neu eingeführte Verzerrung dritter Ordnung nahezu vernachlässigbar, wie in Fig. 7C gezeigt. Es werden auch Intermodulationsverzerrungen dritter Ordnung in den Fällen entwickelt, wo die detektierten Verzerrungskomponenten der Frequenzen 3f&sub1; - 2f&sub2; und 3f&sub2; - 2f&sub1;, 3f&sub1; - 2f&sub2; und 2f&sub1; - f&sub2;, und 3f&sub2; - 2f&sub1; und 2f&sub2; - f&sub1;, die in Fig. 7B gezeigt sind, jeweils als Eingangsgrundwellensignale zu dem Hilfsverstärker 7 betrachtet werden, aber ihre Pegel sind ebenfalls vernachlässigbar gering. Andere Intermodulationsverzerrungskomponenten dritter Ordnung können leicht von einem Filter entfernt werden, wenn sie außerhalb des Arbeitsfrequenzbereichs des Vorwärtsverstärkers liegen.For example, suppose that the auxiliary amplifier 7 has the same characteristics as in the case of Fig. 1 and the amount by which the third-order distortion is to be reduced by the predistortion is 10 dB; then the level of the third-order distortion (the components 2f₁ - f₂ and 2f₂ - f₁) becomes 10 dB lower than in the case of Fig. 3B. Since the level of the third-order intermodulation distortion by an amplifier is usually proportional to the cube of the output fundamental wave, the level of the third-order distortion newly generated by the auxiliary amplifier 7 (the third-order intermodulation distortion components of the frequencies 5f₁ - 4f₂ and 5f₂ - 4f₁ introduced by the auxiliary amplifier 7 in the case where the frequency components 2f₁ - f₂ and 2f₂ - f₁ of the third-order intermodulation distortions by the main amplifier 6 are used as the input fundamental wave signals) in the feedforward amplifier of the present invention is 30 dB below the level of the third-order distortion generated by the auxiliary amplifier 7 (the components 5f₁ - 4f₂ and 5f₂ - 4f₁ shown in Fig. 3B) in the conventional feed forward amplifier shown in Fig. 1, and hence the third-order distortion newly introduced by the auxiliary amplifier 7 is almost negligible, as shown in Fig. 7C. Third-order intermodulation distortions are also developed in the cases where the detected distortion components of the frequencies 3f₁ - 2f₂ and 3f₂ - 2f₁, 3f₁ - 2f₂ and 2f₁ - f₂, and 3f₂ - 2f₁ and 2f₂ - f₁ shown in Fig. 7B are considered as input fundamental wave signals to the auxiliary amplifier 7, respectively, but their levels are also negligibly small. Other third-order intermodulation distortion components can be easily removed by a filter if they are outside the operating frequency range of the feedforward amplifier.

Da die injizierten Verzerrungskomponenten, die in Fig. 7C gezeigt sind, aus dem Ausgangsspektrum des Hauptverstärkers 6 entfernt sind, wie in Fig. 7A gezeigt, enthält das Ausgangsspektrum des Vorwärtsverstärkers nur extrem kleine Restverzerrungskomponenten, wie in Fig. 7D gezeigt ist. In diesem Fall war die maximale Ausgangsleistung des Hilfsverstärkers 7 gleich der im Aufbaus von Fig. 1 angenommen. Wenn dagegen der Restverzerrungspegel nur etwa der gleiche wie der in Fig. 7B zu sein braucht, fällt der bei der vorliegenden Erfindung erforderliche Ausgangspegel des Hilfsverstärkers um 10 dB, und folglich fällt der erforderliche maximale Ausgangspegel ebenfalls um 10 dB.Since the injected distortion components shown in Fig. 7C are removed from the output spectrum of the main amplifier 6 as shown in Fig. 7A, the output spectrum of the feedforward amplifier contains only extremely small residual distortion components as shown in Fig. 7D. In this case, the maximum output power of the auxiliary amplifier 7 was equal to that assumed in the structure of Fig. 1. On the other hand, if the residual distortion level only needs to be about the same as that in Fig. 7B, the output level of the auxiliary amplifier required in the present invention drops by 10 dB, and consequently the required maximum output level also drops by 10 dB.

Das bedeutet, der erforderliche maximale Ausgangspegel des Hilfsverstärkers 7 kann entsprechend dem Betrag der Verzerrung dritter Ordnung, welcher durch die Vorverzerrung verringert wird, reduziert werden. Nimmt man an, daß der Betrag der von der Vorverzerrung reduzierten Verzerrung dritter Ordnung 10 dB beträgt und die maximale Ausgangsleistung des Hauptverstärkers 6 wie bei dem obigen 1 kW beträgt, dann kann die erforderliche maximale Ausgangsleistung des Hilfsverstärkers 7, die bei dem Beispiel des Standes der Technik von Fig. 1 1 kW ist, gemäß der vorliegenden Erfindung herab auf 100 W verringert werden.That is, the required maximum output level of the auxiliary amplifier 7 can be reduced in accordance with the amount of third-order distortion reduced by the predistortion. Assuming that the amount of third-order distortion reduced by the predistortion is 10 dB and the maximum output power of the main amplifier 6 is 1 kW as in the above, the required maximum output power of the auxiliary amplifier 7, which is 1 kW in the prior art example of Fig. 1, can be reduced down to 100 W according to the present invention.

Fig. 8 zeigt in Blockform eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der eine Vorverzerrungsschaltung 20' auch im Eingangssignalpfad des Hilfsverstärkers 7 vorgesehen ist. Bei dieser Ausführungsform, da der Hilfsverstärker 7 als ein invertierender Verstärker ausgebildet ist, ist der Phasenschieber 18' in dem Verzerrungsinjektionspfad 15 nicht gesondert vorgesehen. Die Vorverzerrungsschaltung 20' ist grundsätzlich identisch hinsichtlich des Arbeitsprinzips mit der Vorverzerrungsschaltung 20, die im Eingangssignalpfad des Hauptverstärkers 6 vorgesehen ist. Solch eine Anordnung erlaubt auch eine Verringerung des Pegels der Verzerrung dritter Ordnung, die von dem Hilfsverstärker 7 erzeugt wird, und erlaubt damit eine weitere Verringerung der Restverzerrung in dem Ausgangssignal des Vorwärtsverstärkers als bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform der Erfindung.Fig. 8 shows in block form an embodiment of the present invention in which a predistortion circuit 20' is also provided in the input signal path of the auxiliary amplifier 7. In this embodiment, since the auxiliary amplifier 7 is designed as an inverting amplifier, the phase shifter 18' is not separately provided in the distortion injection path 15. The predistortion circuit 20' is basically identical in terms of the operating principle to the predistortion circuit 20 provided in the input signal path of the main amplifier 6. Such an arrangement also allows a reduction in the level of the third order distortion generated by the auxiliary amplifier 7, and thus allows a further reduction in the residual distortion in the output signal of the feedforward amplifier than in the first embodiment of the invention described above.

Wie oben beschrieben, kann gemäß der vorliegenden Erfindung eine nicht-lineare Verzerrung eines Hauptverstärkers mit großer Ausgangsleistung unter Verwendung eines Hilfsverstärkers einer viel kleineren maximalen Ausgangsleistung verringert werden. Dementsprechend bietet die vorliegende Erfindung eine wirtschaftliche und kleine nicht-lineare Verzerrungskorrekturschaltung zur Korrektur nicht-linearer Verzerrung, die von linearen Verstärkern in einem Repeater für Koaxialleitungssysteme und Audioanlagen sowie von Verstärkern hoher Ausgangsleistung für Übertragungen bei Funktelekommunikation und Rundfunk erzeugt werden.As described above, according to the present invention, non-linear distortion of a main amplifier having a large output power can be reduced by using an auxiliary amplifier having a much smaller maximum output power. Accordingly, the present invention provides an economical and small-sized non-linear distortion correction circuit for correcting non-linear distortion generated by linear amplifiers in a repeater for coaxial line systems and audio equipment, and by high-output amplifiers for radio telecommunication and broadcasting.

Claims (6)

1. Verzerrungskorrekturschaltung des Vorwärtstyps, umfassend:1. A forward type distortion correction circuit comprising: eine Verzerrungsdetektorschleife (16), die enthält: eine Hauptverstärkeranordnung (6) zum Verstärken eines Eingangssignals; eine erste Vorverzerrungskorrekturanordnung (20), die an der Eingangsseite des Hauptverstärkers vorgesehen ist, um den Pegel einer Verzerrungskomponente zu reduzieren, die von der Hauptverstärkeranordnung erzeugt wird; und eine Verzerrungsdetektoranordnung (4) zur Erfassung einer Verzerrungskomponente in dem Ausgangssignal der Hauptverstärkeranordnung; unda distortion detector loop (16) comprising: a main amplifier arrangement (6) for amplifying an input signal; a first predistortion correction arrangement (20) provided on the input side of the main amplifier arrangement for reducing the level of a distortion component generated by the main amplifier arrangement; and a distortion detector arrangement (4) for detecting a distortion component in the output signal of the main amplifier arrangement; and eine Verzerrungsentfernungsschleife (17), die enthält: eine Hilfsverstärkeranordnung (7) zur Verstärkung der erfaßten Verzerrungskomponente; eine erste Leistungskombinieranordnung (5) zum Kombinieren der verstärkten Verzerrungskomponente (15) mit einer linearen Signalkomponente, die von dem Ausgangssignal der Hauptverstärkeranordnung (6) abgeleitet ist; und eine Amplituden- und Phasensteueranordnung (10, 11, 18'), die in dem Verzerrungskomponentenpfad an der Eingangsseite der Hilfsverstärkeranordnung vorgesehen ist, um die Verzerrungskomponente in dem von der Hauptverstärkeranordnung (6) gelieferten Ausgangssignal in der ersten Leistungskombinieranordnung (4) zu reduzieren,a distortion removal loop (17) comprising: an auxiliary amplifier arrangement (7) for amplifying the detected distortion component; a first power combining arrangement (5) for combining the amplified distortion component (15) with a linear signal component derived from the output signal of the main amplifier arrangement (6); and an amplitude and phase control arrangement (10, 11, 18') provided in the distortion component path on the input side of the auxiliary amplifier arrangement for reducing the distortion component in the output signal provided by the main amplifier arrangement (6) in the first power combining arrangement (4), dadurch gekennzeichnet, daßcharacterized in that eine zweite Vorverzerrungskorrekturanordnung (20') an der Eingangsseite der Hilfsverstärkeranordnung (7) vorgesehen ist und daß jede der ersten und zweiten Vorverzerrungskorrekturanordnungen (20, 20') enthält: eine erste Leistungsspaltanordnung (23) zum Aufspalten eines der Vorverzerrungskorrekturanordnung (20, 20') gelieferten Eingangssignals in zwei Signale und zur Lieferung dieser an einen ersten linearen Signalpfad bzw. einen Verzerrungserzeugungspfad; eine Verzerrungsgeneratoranordnung dritter Ordnung (25), die in dem Verzerrungserzeugungspfad vorgesehen ist, um eine Verzerrungskomponente dritter Ordnung entsprechend dem von der ersten Leistungsspaltanordnung gelieferten Signal zu erzeugen; eine zweite Leistungskombinieranordnung (24) zum Kombinieren der Ausgangssignale des ersten linearen Signalpfads und des Verzerrungserzeugungspfads und zur Lieferung des kombinierten Ausgangssignals an die jeweilige Verstärkeranordnung (6, 7); eine erste Pegelsteueranordnung (27), die in wenigstens einem von beiden, dem ersten linearen Signalpfad und dem Verzerrungserzeugungspfad, vorgesehen ist; und eine Phasenverschiebungsanordnung (26) zur Steuerung der Phase des durch sie hindurchlaufenden Signals derart, daß die von der jeweiligen Verstärkeranordnung (6, 7) erzeugte Verzerrungskomponente und die von der Verzerrungsgeneratoranordnung erzeugte Verzerrungskomponente in der zweiten Kombinieranordnung gegenphasig sind.a second predistortion correction arrangement (20') is provided on the input side of the auxiliary amplifier arrangement (7) and that each of the first and second predistortion correction arrangements (20, 20') includes: a first power splitting arrangement (23) for splitting an input signal supplied to the predistortion correction arrangement (20, 20') into two signals and for supplying them to a first linear signal path and a distortion generating path respectively; a third order distortion generator arrangement (25) provided in the distortion generating path for generating a third order distortion component corresponding to the signal supplied by the first power splitting arrangement; a second power combining arrangement (24) for combining the output signals of the first linear signal path and the distortion generating path and for supplying the combined output signal to the respective amplifier arrangement (6, 7); a first level control arrangement (27) provided in at least one of the first linear signal path and the distortion generating path; and a phase shift arrangement (26) for controlling the phase of the signal passing through it such that the distortion component generated by the respective amplifier arrangement (6, 7) and the distortion component generated by the distortion generator arrangement in the second combining arrangement are in antiphase. 2. Schaltung nach Anspruch 1, bei der2. Circuit according to claim 1, wherein die Verzerrungsdetektorschleife (16) enthalt: einen Signalverstärkungspfad (12), der die Vorverzerrungskorrekturanordnung (20) und die Hauptverstärkeranordnung (6) enthalt, wobei das Ausgangssignal des Signalverstärkungspfads an die Verzerrungsdetektoranordnung (4) geliefert wird, einen zweiten linearen Signalpfad (13), dessen Ausgangssignal an die Verzerrungsdetektoranordnung geliefert wird; eine zweite Leistungsspaltanordnung (3) zum Aufspalten des Eingangssignals zu der Verzerrungsdetektorschleife in zwei Signale zur Abgabe an den Signalverstärkungspfad bzw. den zweiten linearen Signalpfad; eine zweite Pegelsteueranordnung (8), die in wenigstens einem von beiden, dem Signalverstärkungspfad und dem zweiten linearen Signalpfad, vorgesehen ist, um den Pegel eines der beiden Signale so zu steuern, daß die Pegel der beiden Signale im Absolutwert einander im wesentlichen gleich sind, wenn sie der Verzerrungsdetektoranordnung (4) von dem Signalverstärkungspfad bzw. dem zweiten linearen Signalpfad geliefert werden; und eine erste Phaseninvertieranordnung (18), die in wenigstens einem von beiden, dem Signalverstärkungspfad und dem zweiten linearen Signalpfad, vorgesehen ist, um die Phase des sie durchlaufenden Signals so zu verschieben, daß die beiden Signale gegenphasig sind, wenn sie der Verzerrungsdetektoranordnung (4) von dem Signalverstärkungspfad bzw. dem zweiten linearen Signalpfad geliefert werden;the distortion detector loop (16) comprises: a signal amplification path (12) comprising the predistortion correction arrangement (20) and the main amplifier arrangement (6), the output signal of the signal amplification path being supplied to the distortion detector arrangement (4), a second linear signal path (13) whose output signal is supplied to the distortion detector arrangement a second power splitting arrangement (3) for splitting the input signal to the distortion detector loop into two signals for delivery to the signal amplification path and the second linear signal path respectively; a second level control arrangement (8) provided in at least one of the signal amplification path and the second linear signal path for controlling the level of one of the two signals so that the levels of the two signals are substantially equal to each other in absolute value when delivered to the distortion detector arrangement (4) from the signal amplification path and the second linear signal path respectively; and a first phase inverting arrangement (18) provided in at least one of the signal amplification path and the second linear signal path for shifting the phase of the signal passing through it so that the two signals are in antiphase when delivered to the distortion detector arrangement (4) from the signal amplification path and the second linear signal path respectively; die Verzerrungsentfernungsschleife (17) umfaßt: einen Verzerrungsinjektionspfad (15), der die Hilfsverstärkeranordnung (7), welche an die Ausgangsseite der Verzerrungsdetektoranordnung (4) angeschlossen ist, enthält und die erste Leistungskombinieranordnung (5) mit der von der Hilfsverstärkeranordnung verstärkten Verzerrungskomponente beliefert; und einen dritten linearen Signalpfad (14), durch den das Ausgangssignal der Hauptverstärkeranordnung (6) an die erste Leistungskombinieranordnung (5) geliefert wird; undthe distortion removal loop (17) comprises: a distortion injection path (15) containing the auxiliary amplifier arrangement (7) connected to the output side of the distortion detector arrangement (4) and supplying the first power combining arrangement (5) with the distortion component amplified by the auxiliary amplifier arrangement; and a third linear signal path (14) through which the output signal of the main amplifier arrangement (6) is supplied to the first power combining arrangement (5); and die Amplituden- und Phasensteueranordnung enthält: eine zweite Phaseninvertieranordnung (18'), die in wenigstens einem von beiden, dem Verzerrungsinjektionspfad (15) und dem dritten linearen Signalpfad (14), vorgesehen ist, um die Phase von einer, der Verzerrungskomponente in dem Ausgangssignal der Hauptverstärkeranordnung und der verstärkten Verzerrungskomponente, so zu verschieben, daß die beiden Verzerrungskomponenten gegenphasig sind, wenn sie an die erste Leistungskombinieranordnung (5) von dem Verzerrungsinjektionspfad (15) bzw. dem dritten linearen Signalpfad (14) geliefert werden; und eine dritte Pegelsteueranordnung (10), die in wenigstens einem von beiden, dem Verzerrungsinjektionspfad (15) und dem dritten linearen Signalpfad (14), vorgesehen ist, um den Pegel des durch sie hindurchlaufenden Signals so zu steuern, daß die Pegel der beiden Verzerrungskomponenten im Absolutwert einander im wesentlichen gleich sind, wenn sie von dem dritten linearen Signalpfad bzw. dem Verzerrungsinjektionspfad an die erste Leistungskombinieranordnung (5) geliefert werden.the amplitude and phase control arrangement includes: a second phase inverting arrangement (18') provided in at least one of the distortion injection path (15) and the third linear signal path (14) for shifting the phase of one of the distortion component in the output signal of the main amplifier arrangement and the amplified distortion component so that the two distortion components are in antiphase when supplied to the first power combining arrangement (5) from the distortion injection path (15) and the third linear signal path (14), respectively; and a third level control arrangement (10) provided in at least one of the distortion injection path (15) and the third linear signal path (14) for controlling the level of the signal passing therethrough so that the levels of the two distortion components are substantially equal to each other in absolute value when they are supplied to the first power combining arrangement (5) from the third linear signal path and the distortion injection path, respectively. 3. Schaltung nach Anspruch 2, ferner umfassend eine Leistungsspalt/Kombinieranordnung (4), die von einem Richtungskoppler gebildet wird, der einen ersten und einen zweiten Port (4-1, 4-2) aufweist, die mit den Ausgängen des Signalverstärkungspfads (12) bzw. des zweiten linearen Signalpfads (13) verbunden sind, sowie einen dritten und einen vierten Port (4-3, 4-4), die mit den Eingängen des dritten linearen Signalpfads (14) bzw. des Verzerrungsinjektionspfads (15) verbunden sind, wobei die Leistungsspalt/Kombinieranordnung die Verzerrungsdetektoranordnung darstellt, indem sie ein abgeteiltes Signal von dem Ausgangssignal des Signalverstärkungspfads (12) und ein abgeteiltes Signal von dem Ausgangssignal des zweiten linearen Signalpfads (13) kombiniert, um die Grundwellenkomponenten der Eingangssignale zu entfernen, und wobei die Leistungsspalt/Kombinieranordnung das Ausgangssignal des Signalverstärkungspfads ohne wesentlichen Verlust an den dritten linearen Signalpfad (14) liefert.3. A circuit according to claim 2, further comprising a power splitting/combining arrangement (4) formed by a directional coupler having a first and a second port (4-1, 4-2) connected to the outputs of the signal amplification path (12) and the second linear signal path (13), respectively, and a third and a fourth port (4-3, 4-4) connected to the inputs of the third linear signal path (14) and the distortion injection path (15), respectively, wherein the power splitting/combining arrangement constitutes the distortion detector arrangement by combining a split signal from the output signal of the signal amplification path (12) and a split signal from the output signal of the second linear signal path (13) to remove the fundamental wave components of the input signals, and wherein the power splitting/combining arrangement the output signal of the signal amplification path is supplied to the third linear signal path (14) without significant loss. 4. Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die erste und/oder zweite Vorverzerrungskorrekturanordnung (20, 20') ferner eine Verzögerungssteueranordnung (28) enthält, die in dem ersten linearen Signalpfad vorgesehen ist, um den Betrag der Verzögerung des daran ausgelieferten Signals so zu steuern, daß die Verzögerungsbeträge der Signale von der ersten Leistungsspaltanordnung (23) zu der zweiten Leistungskombinieranordnung (24) über den ersten linearen Signalpfad bzw. über den Verzerrungserzeugungspfad einander im wesentlichen gleich sind.4. A circuit according to any preceding claim, wherein the first and/or second predistortion correction arrangement (20, 20') further comprises a delay control arrangement (28) provided in the first linear signal path for controlling the amount of delay of the signal delivered thereto such that the amounts of delay of the signals from the first power splitting arrangement (23) to the second power combining arrangement (24) via the first linear signal path and via the distortion generation path, respectively, are substantially equal to one another. 5. Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Verzerrungsgeneratoranordnung (25) eine Hybridschaltung (29) enthält, die zwei Abschlußports (33, 34), einen Eingangsport (31), der mit der Ausgangsseite der ersten Leistungsspaltanordnung (23) verbunden ist, und einen Ausgangsport (32), der mit der Eingangsseite der zweiten Leistungskombinieranordnung (24) verbunden ist, Anpaßwiderstände (35), die die beiden Abschlußports jeweils abschließen, und ein Diodenpaar (30) in Antiparallelschaltung, die parallel zu jedem der Anpaßwiderstände geschaltet sind, aufweist.5. A circuit according to any preceding claim, wherein the distortion generator arrangement (25) includes a hybrid circuit (29) having two termination ports (33, 34), an input port (31) connected to the output side of the first power splitter arrangement (23) and an output port (32) connected to the input side of the second power combiner arrangement (24), matching resistors (35) terminating the two termination ports, respectively, and a pair of diodes (30) in anti-parallel connection connected in parallel to each of the matching resistors. 6. Schaltung nach Anspruch 5, bei der die Hybridschaltung (29) eine 90º Hybridschaltung ist.6. Circuit according to claim 5, wherein the hybrid circuit (29) is a 90° hybrid circuit.