JP2002271149A - フィードフォワード歪補償増幅器 - Google Patents
フィードフォワード歪補償増幅器Info
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- JP2002271149A JP2002271149A JP2001071547A JP2001071547A JP2002271149A JP 2002271149 A JP2002271149 A JP 2002271149A JP 2001071547 A JP2001071547 A JP 2001071547A JP 2001071547 A JP2001071547 A JP 2001071547A JP 2002271149 A JP2002271149 A JP 2002271149A
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- delay
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Abstract
(57)【要約】
【課題】移動通信システムの無線基地局の送信設備の送
信電力増幅装置に用いられるフィードフォワード歪補償
増幅器の歪成分の検出を更に真値に近づける。 【解決手段】歪検出ループの遅延手段として、固定遅延
線Ｄ0 と微調整用の遅延線Ｄ1 ，Ｄ2 ，Ｄ3 と切替器５
１とからなる可変遅延器５０を設ける。方向性結合器４
から出力される歪成分のレベルが所定の許容値以上にな
ったとき、制御器１４によって切替器５１を切替えて歪
成分のレベルが許容値以下になるように制御する。
信電力増幅装置に用いられるフィードフォワード歪補償
増幅器の歪成分の検出を更に真値に近づける。 【解決手段】歪検出ループの遅延手段として、固定遅延
線Ｄ0 と微調整用の遅延線Ｄ1 ，Ｄ2 ，Ｄ3 と切替器５
１とからなる可変遅延器５０を設ける。方向性結合器４
から出力される歪成分のレベルが所定の許容値以上にな
ったとき、制御器１４によって切替器５１を切替えて歪
成分のレベルが許容値以下になるように制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、移動通信システム
における無線基地局に設備される無線送受信装置の送信
部に用いられる送信電力増幅装置の一種であるフィード
フォワード歪補償増幅器に関するものである。
における無線基地局に設備される無線送受信装置の送信
部に用いられる送信電力増幅装置の一種であるフィード
フォワード歪補償増幅器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】フィードフォワード歪補償増幅器は、複
数の搬送波を増幅する際に、増幅器の非線形特性のため
に生ずる相互変調波歪を自己調整によって補償する装置
である。
数の搬送波を増幅する際に、増幅器の非線形特性のため
に生ずる相互変調波歪を自己調整によって補償する装置
である。
【０００３】図３は従来のフィードフォワード歪補償増
幅器の回路構成例図である。図において、１は分配器、
２はベクトル調整器、３は主増幅器、４は方向性結合
器、５は遅延線、６はベクトル調整器、７は補助増幅
器、８は方向性結合器、９は遅延線、１０は制御回路で
ある。分配器１から方向性結合器４までを歪検出ループ
といい、方向性結合器４から８までを歪除去ループとい
う。
幅器の回路構成例図である。図において、１は分配器、
２はベクトル調整器、３は主増幅器、４は方向性結合
器、５は遅延線、６はベクトル調整器、７は補助増幅
器、８は方向性結合器、９は遅延線、１０は制御回路で
ある。分配器１から方向性結合器４までを歪検出ループ
といい、方向性結合器４から８までを歪除去ループとい
う。
【０００４】所定の振幅に調整された送信入力は分配器
１で２つに分配され、一方の主信号はベクトル調整器２
を経て主増幅器３で増幅される。このとき主増幅器３の
非線形特性のため相互変調歪が発生し、その歪を含んだ
主増幅信号が方向性結合器４に入力される。一方、送信
入力は遅延線５によって主増幅器側と遅延時間が同じく
なるように遅延させられて方向性結合器４に逆相で入力
され、ベクトル調整器２で振幅と位相が調整された主増
幅信号と合成され、送信信号成分が相殺された歪成分が
補助増幅器側に出力され、遅延線側には歪を含んだ増幅
信号が出力される。
１で２つに分配され、一方の主信号はベクトル調整器２
を経て主増幅器３で増幅される。このとき主増幅器３の
非線形特性のため相互変調歪が発生し、その歪を含んだ
主増幅信号が方向性結合器４に入力される。一方、送信
入力は遅延線５によって主増幅器側と遅延時間が同じく
なるように遅延させられて方向性結合器４に逆相で入力
され、ベクトル調整器２で振幅と位相が調整された主増
幅信号と合成され、送信信号成分が相殺された歪成分が
補助増幅器側に出力され、遅延線側には歪を含んだ増幅
信号が出力される。
【０００５】上記の検出ループで検出された歪成分はベ
クトル調整器６を経て補助増幅器７で増幅されて方向性
結合器８に入力される。一方、歪を含んだ主増幅信号は
遅延線９によって補助増幅器側の遅延時間と同じ遅延時
間が与えられて方向性結合器８に入力されて逆相に合成
され、歪の少ない送信信号が出力される。この際、歪成
分の相殺量が小さくなるようにベクトル調整器６で歪成
分の振幅と位相が調整される。
クトル調整器６を経て補助増幅器７で増幅されて方向性
結合器８に入力される。一方、歪を含んだ主増幅信号は
遅延線９によって補助増幅器側の遅延時間と同じ遅延時
間が与えられて方向性結合器８に入力されて逆相に合成
され、歪の少ない送信信号が出力される。この際、歪成
分の相殺量が小さくなるようにベクトル調整器６で歪成
分の振幅と位相が調整される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のフィードフ
ォワード歪補償増幅器では遅延線５は固定であり、歪検
出ループで検出する歪成分をできるだけ真値に近づける
ため、主増幅器側のベクトル調整器２の振幅と位相を調
整し、遅延線側の位相と逆相となるようにしている。し
かし、ベクトル調整器２を調整するだけでは十分ではな
く、止むを得ず、例えば、遅延線５を長めに加工してお
き、調整時に切断するなど、手加工で遅延線の遅延量を
微調整する作業が行われていた。そのため、調整作業に
時間がかかり、作業の熟練度も要求されて原価の増加を
生ずるという問題があった。
ォワード歪補償増幅器では遅延線５は固定であり、歪検
出ループで検出する歪成分をできるだけ真値に近づける
ため、主増幅器側のベクトル調整器２の振幅と位相を調
整し、遅延線側の位相と逆相となるようにしている。し
かし、ベクトル調整器２を調整するだけでは十分ではな
く、止むを得ず、例えば、遅延線５を長めに加工してお
き、調整時に切断するなど、手加工で遅延線の遅延量を
微調整する作業が行われていた。そのため、調整作業に
時間がかかり、作業の熟練度も要求されて原価の増加を
生ずるという問題があった。
【０００７】本発明は、上記従来の問題点を解消するた
めに行ったものであり、作業者の調整作業がなくなり、
従って、熟練作業も不要で、しかも、自動的に歪検出量
を真値に近づけることができるようにしたフィードフォ
ワード歪補償増幅器を提供することを目的とする。
めに行ったものであり、作業者の調整作業がなくなり、
従って、熟練作業も不要で、しかも、自動的に歪検出量
を真値に近づけることができるようにしたフィードフォ
ワード歪補償増幅器を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明のフィードフォワ
ード歪補償増幅器は、入力信号を分配器で分岐出力し、
その一方の信号を第１のベクトル調整器を介して主増幅
器で増幅した主増幅信号と他方の信号を第１の遅延手段
によって遅延させた信号とを第１の方向性結合器で逆相
合成することにより前記主増幅器で発生した歪成分を検
出する歪検出ループと、前記歪検出ループで検出された
前記歪成分を第２のベクトル調整器を介して補助増幅器
で増幅した信号と前記主増幅信号を第２の遅延手段によ
って遅延させた信号とを第２の方向性結合器で逆相合成
することにより前記主増幅器で発生した歪成分を相殺し
て送信信号を出力する歪除去ループとを備えたフィード
フォワード歪補償増幅器であって、前記第１の遅延手段
は、固定遅延線と該固定遅延線に直列に接続され切替え
制御電圧によって少なくとも２つの相異なる遅延時間の
微調整用遅延線が選択接続される可変遅延器とで構成さ
れ、前記歪検出ループから検出される前記歪成分のレベ
ルを監視して前記可変遅延器の微調整用遅延線を切替え
制御する制御手段が設けられ、前記制御手段は、前記歪
成分のレベルが所定の許容値以上のとき前記切替え制御
電圧を変えて前記微調整用遅延線を切替え接続し歪成分
のレベルが小さくなれば更に制御電圧を変えて前記許容
値以下になるまで切替え制御し、前記微調整用遅延線を
切替え接続して歪成分のレベルが大きくなったときは制
御電圧を逆の方向に変えて歪成分のレベルが小さくなれ
ば更に制御電圧を変えて前記許容値以下になるまで切替
え制御するように構成されたことを特徴とするものであ
る。
ード歪補償増幅器は、入力信号を分配器で分岐出力し、
その一方の信号を第１のベクトル調整器を介して主増幅
器で増幅した主増幅信号と他方の信号を第１の遅延手段
によって遅延させた信号とを第１の方向性結合器で逆相
合成することにより前記主増幅器で発生した歪成分を検
出する歪検出ループと、前記歪検出ループで検出された
前記歪成分を第２のベクトル調整器を介して補助増幅器
で増幅した信号と前記主増幅信号を第２の遅延手段によ
って遅延させた信号とを第２の方向性結合器で逆相合成
することにより前記主増幅器で発生した歪成分を相殺し
て送信信号を出力する歪除去ループとを備えたフィード
フォワード歪補償増幅器であって、前記第１の遅延手段
は、固定遅延線と該固定遅延線に直列に接続され切替え
制御電圧によって少なくとも２つの相異なる遅延時間の
微調整用遅延線が選択接続される可変遅延器とで構成さ
れ、前記歪検出ループから検出される前記歪成分のレベ
ルを監視して前記可変遅延器の微調整用遅延線を切替え
制御する制御手段が設けられ、前記制御手段は、前記歪
成分のレベルが所定の許容値以上のとき前記切替え制御
電圧を変えて前記微調整用遅延線を切替え接続し歪成分
のレベルが小さくなれば更に制御電圧を変えて前記許容
値以下になるまで切替え制御し、前記微調整用遅延線を
切替え接続して歪成分のレベルが大きくなったときは制
御電圧を逆の方向に変えて歪成分のレベルが小さくなれ
ば更に制御電圧を変えて前記許容値以下になるまで切替
え制御するように構成されたことを特徴とするものであ
る。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１は本発明の実施例を示す回路
構成図である。従来の構成と同じ部分には同符号を付し
た。本発明では、従来の固定遅延線５の代わりに、可変
遅延器５０を設け、方向性結合器４から出力される歪成
分を抽出してフィルタ１１を通し、検波器１２で検波し
てＡ／Ｄ変換器１３でディジタル変換し、マイクロプロ
セッサなどの制御器１４で制御データを算出し、そのデ
ィジタル値をＤ／Ａ変換器１５でアナログ変換して可変
遅延器５０の遅延量を制御するように構成したことを特
徴とするものである。
構成図である。従来の構成と同じ部分には同符号を付し
た。本発明では、従来の固定遅延線５の代わりに、可変
遅延器５０を設け、方向性結合器４から出力される歪成
分を抽出してフィルタ１１を通し、検波器１２で検波し
てＡ／Ｄ変換器１３でディジタル変換し、マイクロプロ
セッサなどの制御器１４で制御データを算出し、そのデ
ィジタル値をＤ／Ａ変換器１５でアナログ変換して可変
遅延器５０の遅延量を制御するように構成したことを特
徴とするものである。
【００１０】可変遅延器５０は、固定長の遅延線Ｄ
0 と、互いに異なった長さ（遅延時間）の微調用遅延線
Ｄ1 ，Ｄ2 ，Ｄ3 と、そのいずれかを切替える切替器５
１とから構成され、切替制御電圧ＶP によって選択され
た遅延線と固定長の遅延線Ｄ0 が直列に接続されて分配
器１と方向性結合器４の間に接続される。
0 と、互いに異なった長さ（遅延時間）の微調用遅延線
Ｄ1 ，Ｄ2 ，Ｄ3 と、そのいずれかを切替える切替器５
１とから構成され、切替制御電圧ＶP によって選択され
た遅延線と固定長の遅延線Ｄ0 が直列に接続されて分配
器１と方向性結合器４の間に接続される。
【００１１】図２は本発明の遅延量補正手段の制御動作
を示すフローチャートであり、〜はステップ番号で
ある。本発明による遅延量の調整量は、前述のように微
調整の段階なので、予め、歪成分のレベルのしきい値が
設定され、しきい値以上、すなわち歪成分が許容値以上
のとき遅延量を微調するものである。遅延量の変化にと
もなって位相が変化するので、例えば、位相が進むと遅
延量は減るので、その特性を活かしてベクトル調整器２
の位相調整を補うものである。
を示すフローチャートであり、〜はステップ番号で
ある。本発明による遅延量の調整量は、前述のように微
調整の段階なので、予め、歪成分のレベルのしきい値が
設定され、しきい値以上、すなわち歪成分が許容値以上
のとき遅延量を微調するものである。遅延量の変化にと
もなって位相が変化するので、例えば、位相が進むと遅
延量は減るので、その特性を活かしてベクトル調整器２
の位相調整を補うものである。
【００１２】図２において、ステップで、制御器１４
は、方向性結合器４の出力側から抽出し、検波してディ
ジタル変換した歪成分のディジタル値が許容値以上か否
かを監視する。歪成分が許容値を超えたとき制御器１４
は可変遅延器５０の切替器５１の切替制御電圧ＶP を、
例えば、高くするように変える（ステップ）。その結
果、歪が小さくなれば（ステップ）歪が許容値以下に
なるまで電圧ＶP を高くする（ステップ）。そして許
容値以下になれば制御は終了してその遅延量に設定され
る。
は、方向性結合器４の出力側から抽出し、検波してディ
ジタル変換した歪成分のディジタル値が許容値以上か否
かを監視する。歪成分が許容値を超えたとき制御器１４
は可変遅延器５０の切替器５１の切替制御電圧ＶP を、
例えば、高くするように変える（ステップ）。その結
果、歪が小さくなれば（ステップ）歪が許容値以下に
なるまで電圧ＶP を高くする（ステップ）。そして許
容値以下になれば制御は終了してその遅延量に設定され
る。
【００１３】ステップで歪が逆に大きくなったとき
は、ステップに移って電圧の変える方向を逆にする指
示を出す。ステップでは、その指示により、電圧ＶP
の変化を逆に、例えば、低くするように変化させる。以
下同様の制御を行って歪が許容値以下になるように制御
して終了する。
は、ステップに移って電圧の変える方向を逆にする指
示を出す。ステップでは、その指示により、電圧ＶP
の変化を逆に、例えば、低くするように変化させる。以
下同様の制御を行って歪が許容値以下になるように制御
して終了する。
【００１４】図１の可変遅延器５０の微調用遅延線
Ｄ1 ，Ｄ2 ，Ｄ3 の数は３個に限定するものではなく、
少なくとも遅延量が２通り以上に調整できればよい。そ
して、各遅延線の遅延時間（長さ）も実状に合わせて設
定すればよい。また、切替器５１は、電子スイッチ等任
意に選定すればよく、複数遅延線の片側を共通接続して
他方の端部のみ切替える構成でもよい。
Ｄ1 ，Ｄ2 ，Ｄ3 の数は３個に限定するものではなく、
少なくとも遅延量が２通り以上に調整できればよい。そ
して、各遅延線の遅延時間（長さ）も実状に合わせて設
定すればよい。また、切替器５１は、電子スイッチ等任
意に選定すればよく、複数遅延線の片側を共通接続して
他方の端部のみ切替える構成でもよい。
【００１５】図４は本発明と従来の動作説明図であり、
主増幅器の入出力位相差の周波数特性例を示す。（Ａ）
は従来の構成の場合を示し、（Ｂ）は本発明の場合を示
す。一般に増幅器やフィルタ等の４端子回路網におい
て、振幅特性が平坦な部分は位相は変化しないが、振幅
特性が傾斜する帯域の両側付近では位相が変化する。
主増幅器の入出力位相差の周波数特性例を示す。（Ａ）
は従来の構成の場合を示し、（Ｂ）は本発明の場合を示
す。一般に増幅器やフィルタ等の４端子回路網におい
て、振幅特性が平坦な部分は位相は変化しないが、振幅
特性が傾斜する帯域の両側付近では位相が変化する。
【００１６】図４（Ａ）において、主増幅器にその帯域
の中央付近の２つの搬送波ｆA1とｆ A2を入力したとき
は、２波の位相差は殆どない。しかし、互いに帯域の両
側の搬送波ｆB1とｆB2が入力されると２波の位相差は大
きく、従来の回路では遅延量の手作業による調整が必要
になる。図４（Ｂ）はこのような場合の本発明の効果を
示すものであり、帯域の両側の搬送波ｆB1とｆB2の位相
差が特性（イ）のように大きいとき、本発明によって自
動的に微調整が行われ特性（ロ）のようになる。
の中央付近の２つの搬送波ｆA1とｆ A2を入力したとき
は、２波の位相差は殆どない。しかし、互いに帯域の両
側の搬送波ｆB1とｆB2が入力されると２波の位相差は大
きく、従来の回路では遅延量の手作業による調整が必要
になる。図４（Ｂ）はこのような場合の本発明の効果を
示すものであり、帯域の両側の搬送波ｆB1とｆB2の位相
差が特性（イ）のように大きいとき、本発明によって自
動的に微調整が行われ特性（ロ）のようになる。
【００１７】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明を実
施することにより、歪検出ループの歪検出が不足の場合
でも自動的に遅延時間が微調整されて、歪レベルが最小
になるように制御され、結果的にフィードフォワード歪
補償振幅器の歪補償精度を向上することができる。さら
に、従来の手作業による遅延線の微調整が不要になり、
原価の上昇を抑えることができるという実用上極めて大
きな効果がある。
施することにより、歪検出ループの歪検出が不足の場合
でも自動的に遅延時間が微調整されて、歪レベルが最小
になるように制御され、結果的にフィードフォワード歪
補償振幅器の歪補償精度を向上することができる。さら
に、従来の手作業による遅延線の微調整が不要になり、
原価の上昇を抑えることができるという実用上極めて大
きな効果がある。
【図１】本発明の実施例を示す回路構成図である。
【図２】本発明の制御動作を示すフローチャートであ
る。
る。
【図３】従来の回路構成例図である。
【図４】本発明の効果を説明する特性例図である。
１ 分配器 ２，６ ベクトル調整器 ３ 主増幅器 ４，８ 方向性結合器 ５，９ 遅延線 ７ 補助増幅器 １０ 制御回路 １１ フィルタ １２ 検波器 １３ Ａ／Ｄ変換器 １４ 制御器 １５ Ｄ／Ａ変換器 ５０ 可変遅延器 ５１ 切替器 Ｄ0 ，Ｄ1 ，Ｄ2 ，Ｄ3 遅延線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5J090 AA01 AA41 AA51 CA21 FA18 GN02 GN05 HA38 HN08 HN15 HN16 KA15 KA34 KA41 KA55 KA68 MA14 SA14 TA01 TA03 TA07 5J091 AA01 AA41 AA51 CA21 FA18 HA38 KA15 KA34 KA41 KA55 KA68 MA14 SA14 TA01 TA03 TA07 5K060 BB07 CC04 DD04 HH06 HH34 HH39
Claims (1)
- 【請求項１】 入力信号を分配器で分岐出力し、その一
方の信号を第１のベクトル調整器を介して主増幅器で増
幅した主増幅信号と他方の信号を第１の遅延手段によっ
て遅延させた信号とを第１の方向性結合器で逆相合成す
ることにより前記主増幅器で発生した歪成分を検出する
歪検出ループと、 前記歪検出ループで検出された前記歪成分を第２のベク
トル調整器を介して補助増幅器で増幅した信号と前記主
増幅信号を第２の遅延手段によって遅延させた信号とを
第２の方向性結合器で逆相合成することにより前記主増
幅器で発生した歪成分を相殺して送信信号を出力する歪
除去ループとを備えたフィードフォワード歪補償増幅器
であって、 前記第１の遅延手段は、固定遅延線と該固定遅延線に直
列に接続され切替え制御電圧によって少なくとも２つの
相異なる遅延時間の微調整用遅延線が選択接続される可
変遅延器とで構成され、 前記歪検出ループから検出される前記歪成分のレベルを
監視して前記可変遅延器の微調整用遅延線を切替え制御
する制御手段が設けられ、 前記制御手段は、前記歪成分のレベルが所定の許容値以
上のとき前記切替え制御電圧を変えて前記微調整用遅延
線を切替え接続し歪成分のレベルが小さくなれば更に制
御電圧を変えて前記許容値以下になるまで切替え制御
し、前記微調整用遅延線を切替え接続して歪成分のレベ
ルが大きくなったときは制御電圧を逆の方向に変えて歪
成分のレベルが小さくなれば更に制御電圧を変えて前記
許容値以下になるまで切替え制御するように構成された
ことを特徴とするフィードフォワード歪補償増幅器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001071547A JP2002271149A (ja) | 2001-03-14 | 2001-03-14 | フィードフォワード歪補償増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001071547A JP2002271149A (ja) | 2001-03-14 | 2001-03-14 | フィードフォワード歪補償増幅器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002271149A true JP2002271149A (ja) | 2002-09-20 |
Family
ID=18929255
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001071547A Pending JP2002271149A (ja) | 2001-03-14 | 2001-03-14 | フィードフォワード歪補償増幅器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002271149A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011182288A (ja) * | 2010-03-03 | 2011-09-15 | Nec Corp | 電力増幅器およびその制御方法 |
| US8331874B2 (en) | 2005-04-15 | 2012-12-11 | Ivy Biomedical Systems, Inc. | Wireless transmitter |
-
2001
- 2001-03-14 JP JP2001071547A patent/JP2002271149A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8331874B2 (en) | 2005-04-15 | 2012-12-11 | Ivy Biomedical Systems, Inc. | Wireless transmitter |
| JP2011182288A (ja) * | 2010-03-03 | 2011-09-15 | Nec Corp | 電力増幅器およびその制御方法 |
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