JP5284343B2 - Transmitter - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、送信装置に関する。   Embodiments described herein relate generally to a transmission apparatus.

例えば放送用設備などに用いられる送信装置は、比較的大電力の送信信号を生成するため、複数の電力増幅器を並列接続して電力合成している。このとき、電力増幅器１台当りの出力電力は、互いに等しいことが望ましいが、実際には、電力増幅器それぞれの入力電力やゲインのバラツキにより、個々の電力増幅器の出力電力にはバラツキが生じる。そのため、電力増幅器を並列接続して運用する場合、その定格最大電力は、マージンをとって設計されている。   For example, a transmission device used for broadcasting equipment or the like combines power by connecting a plurality of power amplifiers in parallel in order to generate a transmission signal with relatively high power. At this time, the output power per power amplifier is preferably equal to each other, but actually, the output power of each power amplifier varies due to variations in input power and gain of each power amplifier. Therefore, when operating power amplifiers connected in parallel, the rated maximum power is designed with a margin.

電力増幅器の定格最大電力は、増幅素子などデバイスのディレーティングや、熱設計などの観点からコスト上昇に繋がる設計要素である。そのため、上記バラツキを極限まで抑えることが理想的である。   The rated maximum power of the power amplifier is a design factor that leads to an increase in cost from the viewpoints of derating devices such as amplifying elements and thermal design. Therefore, it is ideal to suppress the above variation to the limit.

しかし、入力電力のバラツキは、各電力増幅器へ信号を分配する分配器のポート間偏差を抑えることが必要であり、ゲインのバラツキは、各電力増幅器それぞれの調整作業が必要となり、いずれも工数・費用の増大を招いてしまう。一方で、各電力増幅器それぞれの性能のバラツキを許容した場合は、全体として冗長度が大きいシステム構成が必要となり、やはりコストがかさんでしまう。   However, variations in input power need to suppress the deviation between the ports of the distributor that distributes the signal to each power amplifier, and variations in gain require adjustment work for each power amplifier. This will increase the cost. On the other hand, when the variation in performance of each power amplifier is allowed, a system configuration with a large redundancy as a whole is required, which also increases costs.

特開２００８−２５９０５０JP2008-259050

このように、従来の送信装置では、工数・費用が増大し、または冗長度が大きくなってしまうという問題がある。以下に説明する実施形態は、かかる課題を解決するためになされたもので、工数や費用を抑えたまま冗長度を小さくすることのできる送信装置を提供することを目的としている。   As described above, the conventional transmission apparatus has a problem that man-hours and costs increase or redundancy increases. An embodiment described below is made to solve such a problem, and an object thereof is to provide a transmission apparatus capable of reducing redundancy while reducing man-hours and costs.

上記した目的を達成するために、実施形態に係る送信装置は、送信信号を増幅して第１の増幅信号を出力する励振増幅器と、第１の増幅信号を複数の分配信号に分配する分配器と、分配信号それぞれを増幅して第２の増幅信号を出力する複数の電力増幅器と、複数の電力増幅器が出力した第２の増幅信号を合成して合成信号を出力する合成器とを備えている。そして、複数の電力増幅器それぞれの出力電力を検出する複数の増幅信号検出器と、増幅信号検出器それぞれの検出結果に基づいて、それぞれの出力電力が同一レベルとなるように複数の電力増幅器を制御する増幅レベル制御器と、合成器の出力電力を検出する送信信号検出器と、送信信号検出器の検出結果に基づいて、合成器の出力電力が定格送信電力値となるように励振増幅器を制御する送信レベル制御器とを有し、増幅レベル制御器は、複数の電力増幅器のうち、一の電力増幅器を制御してその出力電力が、前記一の電力増幅器の定格電力値となるように調整するとともに、他の電力増幅器の出力電力が前記一の電力増幅器の出力電力と同一レベルとなるように該他の電力増幅器を制御する。 To achieve the above object, a transmission apparatus according to an embodiment includes an excitation amplifier that amplifies a transmission signal and outputs a first amplified signal, and a distributor that distributes the first amplified signal to a plurality of distribution signals. A plurality of power amplifiers that amplify each of the distribution signals and output a second amplified signal; and a combiner that combines the second amplified signals output from the plurality of power amplifiers and outputs a combined signal. Yes. Based on the detection results of each of the amplified signal detectors and the amplified signal detectors that detect the output power of each of the plurality of power amplifiers, the plurality of power amplifiers are controlled so that each output power is at the same level. an amplification level control, and the transmission signal detector for detecting the output power of the combiner, on the basis of the detection result of the transmission signal detector, the excitation amplifier such that the output power of the combiner is rated transmission power value control for The amplification level controller controls one power amplifier among a plurality of power amplifiers and adjusts the output power to be the rated power value of the one power amplifier. At the same time, the other power amplifier is controlled so that the output power of the other power amplifier becomes the same level as the output power of the one power amplifier .

実施形態に係る送信装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the transmitter which concerns on embodiment. 実施形態に係る送信装置の増幅レベル制御部および送信レベル制御部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the amplification level control part and transmission level control part of the transmitter which concerns on embodiment. 実施形態に係る送信装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the transmitter which concerns on embodiment.

（実施形態の構成）
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。図１に示すように、この実施形態の送信装置１は、励振器１０、分配器２０、電力増幅ユニット３０および合成器４０を有している。 (Configuration of the embodiment)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the transmission device 1 of this embodiment includes an exciter 10, a distributor 20, a power amplification unit 30, and a combiner 40.

励振器１０は、所定の方式で変調され所定の送信周波数に変換された送信信号を生成する。図１に示す例では、励振器１０は、信号生成部１２、ローカル発振部１４、ミキサ１６および励振増幅器１８を有している。信号生成部１２は、音声やデータなどが所定の方式で変調されたベースバンド信号を生成する。ローカル発振部１４は、信号生成部１２が生成したベースバンド信号を所定の送信周波数に変換するためのローカル信号を生成する。ミキサ１６は、ローカル発振部１４が生成したローカル信号を用いて、ベースバンド信号を所定の送信周波数の送信信号に変換する。励振増幅器１８は、電力増幅ユニット３０の入力信号として適切なレベルに当該送信信号を増幅する。   The exciter 10 generates a transmission signal that is modulated by a predetermined method and converted to a predetermined transmission frequency. In the example illustrated in FIG. 1, the exciter 10 includes a signal generation unit 12, a local oscillation unit 14, a mixer 16, and an excitation amplifier 18. The signal generation unit 12 generates a baseband signal in which voice, data, and the like are modulated by a predetermined method. The local oscillator 14 generates a local signal for converting the baseband signal generated by the signal generator 12 into a predetermined transmission frequency. The mixer 16 converts the baseband signal into a transmission signal having a predetermined transmission frequency by using the local signal generated by the local oscillation unit 14. The excitation amplifier 18 amplifies the transmission signal to an appropriate level as an input signal of the power amplification unit 30.

励振増幅器１８は、外部から出力電力を制御可能に構成されている。出力電力の制御は、様々な方法を用いて実現することができる。例えば、増幅素子に対するバイアス電圧またはバイアス電流を増減する等により増幅利得を増減したり、励振増幅器１８の入力端子に可変減衰器（可変アッテネータ）を設けて励振増幅器１８への入力信号レベルを増減したりする方法が考えられる。   The excitation amplifier 18 is configured to be able to control output power from the outside. Control of output power can be realized using various methods. For example, the amplification gain is increased or decreased by increasing or decreasing the bias voltage or bias current for the amplifier element, or the input signal level to the excitation amplifier 18 is increased or decreased by providing a variable attenuator (variable attenuator) at the input terminal of the excitation amplifier 18. Can be considered.

分配器２０は、励振器１０が生成した送信信号を複数の送信信号（分配信号）に分配する。送信信号の分配数は、後述する電力増幅ユニット３０をなす電力増幅器の数と対応する。図１に示す例では、電力増幅器の数に対応して３つに分配している。   The distributor 20 distributes the transmission signal generated by the exciter 10 into a plurality of transmission signals (distributed signals). The number of transmission signal distributions corresponds to the number of power amplifiers constituting the power amplification unit 30 described later. In the example shown in FIG. 1, the power amplifier is distributed into three corresponding to the number of power amplifiers.

電力増幅ユニット３０は、分配器２０が分配した分配信号それぞれを別個に増幅する複数の電力増幅部３０ａないし３０ｃを有している。図１に示す例では、電力増幅ユニット３０は、第１ないし第３電力増幅器３１ないし３３と、第１ないし第３電力検出部３４ないし３６とを備えている。   The power amplification unit 30 includes a plurality of power amplification units 30a to 30c that amplify each of the distribution signals distributed by the distributor 20 separately. In the example illustrated in FIG. 1, the power amplification unit 30 includes first to third power amplifiers 31 to 33 and first to third power detection units 34 to 36.

第１ないし第３電力増幅器３１ないし３３は、分配器２０が分配した分配信号それぞれを所定の増幅利得で増幅する。第１ないし第３電力増幅器３１ないし３３は、外部から出力電力を制御可能に構成されている。出力電力の制御は、励振増幅器１８と同様に、増幅素子に対するバイアス電圧またはバイアス電流を増減する等により増幅利得を増減したり、励振増幅器１８の入力端子に可変減衰器（可変アッテネータ）を設けて各電力増幅器への分配信号のレベルを増減したりすることにより実現できる。   The first to third power amplifiers 31 to 33 amplify each distribution signal distributed by the distributor 20 with a predetermined amplification gain. The first to third power amplifiers 31 to 33 are configured to be able to control output power from the outside. As in the case of the excitation amplifier 18, the output power is controlled by increasing or decreasing the amplification gain by increasing or decreasing the bias voltage or bias current for the amplification element, or by providing a variable attenuator (variable attenuator) at the input terminal of the excitation amplifier 18. This can be realized by increasing or decreasing the level of the distribution signal to each power amplifier.

第１ないし第３電力検出部３４ないし３６は、それぞれ第１ないし第３電力増幅器３１ないし３３の出力端子に接続されている。第１ないし第３電力検出部３４ないし３６は、第１ないし第３電力増幅器３１ないし３３が増幅した信号（出力信号）それぞれの電力を検出する。第１ないし第３電力増幅器３１ないし３３それぞれの出力端子は、第１ないし第３電力検出部３４ないし３６を介して合成器４０の複数の入力端子と接続されている。   The first to third power detectors 34 to 36 are connected to the output terminals of the first to third power amplifiers 31 to 33, respectively. The first to third power detectors 34 to 36 detect the respective powers of the signals (output signals) amplified by the first to third power amplifiers 31 to 33. The output terminals of the first to third power amplifiers 31 to 33 are connected to the plurality of input terminals of the combiner 40 via the first to third power detectors 34 to 36.

合成器４０は、第１ないし第３電力増幅器３１ないし３３の増幅出力信号を合成する。その結果、合成器４０は、第１ないし第３電力増幅器３１ないし３３それぞれの出力電力が合成された所定の送信電力の信号を出力することになる。合成器４０は、合成した送信信号（合成出力）を出力端子Ｏｕｔに出力する。   The combiner 40 combines the amplified output signals of the first to third power amplifiers 31 to 33. As a result, the combiner 40 outputs a signal having a predetermined transmission power in which the output powers of the first to third power amplifiers 31 to 33 are combined. The combiner 40 outputs the combined transmission signal (combined output) to the output terminal Out.

励振器１０が生成した送信信号は、分配器２０により分配される。分配器２０により分配された分配信号は、それぞれ第１ないし第３電力増幅器３１ないし３３の入力端子に与えられる。第１ないし第３電力増幅器３１ないし３３は、与えられた分配信号を所定の増幅利得で増幅して出力する。合成器４０は、第１ないし第３電力増幅器３１ないし３３が増幅した信号を合成して出力端子Ｏｕｔに出力する。このとき、第１ないし第３電力検出部３４ないし３６は、第１ないし第３電力増幅器３１ないし３３の出力電力を検出する。   The transmission signal generated by the exciter 10 is distributed by the distributor 20. The distribution signals distributed by the distributor 20 are supplied to the input terminals of the first to third power amplifiers 31 to 33, respectively. The first to third power amplifiers 31 to 33 amplify the given distribution signal with a predetermined amplification gain and output the amplified signal. The combiner 40 combines the signals amplified by the first to third power amplifiers 31 to 33 and outputs the combined signals to the output terminal Out. At this time, the first to third power detectors 34 to 36 detect the output power of the first to third power amplifiers 31 to 33.

また、図１に示すように、実施形態の送信装置１は、増幅レベル制御部５０、出力電力検出部６０、送信レベル制御部６５および送信制御部７０を具備している。すなわち、実施形態の送信装置１は、電力増幅ユニットを構成する電力増幅器それぞれの出力電力および送信装置全体の送信電力を調節する機構を有している。   As illustrated in FIG. 1, the transmission device 1 according to the embodiment includes an amplification level control unit 50, an output power detection unit 60, a transmission level control unit 65, and a transmission control unit 70. In other words, the transmission device 1 of the embodiment has a mechanism for adjusting the output power of each power amplifier constituting the power amplification unit and the transmission power of the entire transmission device.

増幅レベル制御部５０は、第１ないし第３電力検出部３４ないし３６が検出した第１ないし第３電力増幅器３１ないし３３それぞれの出力電力に基づき、第１ないし第３電力増幅器３１ないし３３それぞれを制御するフィードバック制御器である。出力電力検出部６０は、合成器４０が合成して出力した送信信号の電力を検出する。送信レベル制御部６５は、出力電力検出部６０が検出した送信電力に基づいて、励振器１０の励振増幅器１８を制御するフィードバック制御器である。送信制御部７０は、増幅レベル制御部５０および送信レベル制御部６５を制御して送信装置１の各電力レベルを調整する。   The amplification level control unit 50 controls each of the first to third power amplifiers 31 to 33 based on the output power of each of the first to third power amplifiers 31 to 33 detected by the first to third power detection units 34 to 36. It is a feedback controller to control. The output power detection unit 60 detects the power of the transmission signal that is synthesized and output by the combiner 40. The transmission level control unit 65 is a feedback controller that controls the excitation amplifier 18 of the exciter 10 based on the transmission power detected by the output power detection unit 60. The transmission control unit 70 controls the amplification level control unit 50 and the transmission level control unit 65 to adjust each power level of the transmission device 1.

ここで、図２を参照して、実施形態の送信装置１における増幅レベル制御部５０および送信レベル制御部６５の構成を詳細に説明する。   Here, with reference to FIG. 2, the structure of the amplification level control part 50 and the transmission level control part 65 in the transmission apparatus 1 of embodiment is demonstrated in detail.

図２に示すように、この実施形態の増幅レベル制御部５０は、電力測定部５１、電力判定部５２、記憶部５３およびゲイン調整部５４を有している。同様に、この実施形態の送信レベル制御部６５は、電力測定部６６、電力判定部６７、記憶部６８および励振器制御部６９を有している。   As shown in FIG. 2, the amplification level control unit 50 of this embodiment includes a power measurement unit 51, a power determination unit 52, a storage unit 53, and a gain adjustment unit 54. Similarly, the transmission level control unit 65 of this embodiment includes a power measurement unit 66, a power determination unit 67, a storage unit 68, and an exciter control unit 69.

電力測定部５１は、電力検出部３４ないし３６の検出結果に基づいて、第１ないし第３電力増幅器３１ないし３３の出力端子に現れる信号の電力値を算出（測定）する。記憶部５３は、第１ないし第３電力増幅器３１ないし３３が出力すべき電力値（定格電力値）などを予め記憶したメモリである。電力判定部５２は、電力測定部５１が測定した電力値と記憶部５３に記憶された定格電力値とを比較し、その大小を判定する。ゲイン調整部５４は、電力判定部５２の判定結果に基づいて、第１ないし第３電力増幅器３１ないし３３を制御してその出力電力を制御する。   The power measurement unit 51 calculates (measures) the power value of the signal appearing at the output terminals of the first to third power amplifiers 31 to 33 based on the detection results of the power detection units 34 to 36. The storage unit 53 is a memory in which power values (rated power values) to be output by the first to third power amplifiers 31 to 33 are stored in advance. The power determination unit 52 compares the power value measured by the power measurement unit 51 with the rated power value stored in the storage unit 53 and determines the magnitude. The gain adjustment unit 54 controls the output power by controlling the first to third power amplifiers 31 to 33 based on the determination result of the power determination unit 52.

電力測定部６６は、出力電力検出部６０の検出結果に基づいて、合成器４０の出力端子に現れる信号の電力値を算出（測定）する。すなわち、送信装置１の送信電力を測定する。記憶部６８は、送信装置１が満たすべき送信電力値（定格送信電力値）などを予め記憶したメモリである。電力判定部６７は、電力測定部６６が測定した電力値と記憶部６８に記憶された定格送信電力値とを比較し、その大小を判定する。励振器制御部６９は、電力判定部６７の判定結果に基づいて、励振器１０の励振増幅器１８を制御してその出力電力を制御する。   The power measurement unit 66 calculates (measures) the power value of the signal appearing at the output terminal of the combiner 40 based on the detection result of the output power detection unit 60. That is, the transmission power of the transmission device 1 is measured. The storage unit 68 is a memory in which a transmission power value (rated transmission power value) to be satisfied by the transmission device 1 is stored in advance. The power determination unit 67 compares the power value measured by the power measurement unit 66 with the rated transmission power value stored in the storage unit 68 and determines the magnitude thereof. The exciter control unit 69 controls the excitation amplifier 18 of the exciter 10 based on the determination result of the power determination unit 67 to control its output power.

このように、実施形態の送信装置１では、電力増幅ユニット３０を構成する第１ないし第３電力増幅器３１ないし３３の出力電力を検出して当該電力増幅器それぞれを制御する制御ループと、合成器４０の出力電力を検出して励振器１０の励振増幅器１８を制御する制御ループとが組み合わされている。   Thus, in the transmission device 1 of the embodiment, the control loop for detecting the output power of the first to third power amplifiers 31 to 33 constituting the power amplification unit 30 and controlling each of the power amplifiers, and the combiner 40 And a control loop for controlling the excitation amplifier 18 of the exciter 10.

（実施形態の動作）
続いて、図１ないし図３を参照して、実施形態に係る送信装置の動作、すなわち送信装置の電力調整動作を詳細に説明する。 (Operation of the embodiment)
Next, the operation of the transmission apparatus according to the embodiment, that is, the power adjustment operation of the transmission apparatus will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 3.

信号生成部１２が所定の信号、例えば試験信号を生成すると、ミキサ１６は、ローカル発振部１４が生成したローカル信号を用いて、当該試験信号を所定の送信周波数の送信信号に変換する。励振増幅器１８は、ミキサ１６が変換した送信信号を所定のレベルに増幅して分配器２０に出力する。   When the signal generation unit 12 generates a predetermined signal, for example, a test signal, the mixer 16 converts the test signal into a transmission signal having a predetermined transmission frequency using the local signal generated by the local oscillation unit 14. The excitation amplifier 18 amplifies the transmission signal converted by the mixer 16 to a predetermined level and outputs the amplified signal to the distributor 20.

分配器２０は、励振器１０から出力された送信信号を分配して電力増幅ユニット３０に送る。電力増幅ユニット３０の第１ないし第３電力増幅器３１ないし３３は、分配された送信信号をそれぞれ増幅して合成器４０に送る。合成器４０は、第１ないし第３電力増幅器３１ないし３３が増幅した信号を合成して出力端子Ｏｕｔに出力する。電力増幅ユニット３０が動作を開始し出力端子Ｏｕｔに送信信号が出力されると、送信制御部７０は、増幅レベル制御部５０に電力増幅ユニット３０の調節を指示する。   The distributor 20 distributes the transmission signal output from the exciter 10 and sends it to the power amplification unit 30. The first to third power amplifiers 31 to 33 of the power amplification unit 30 respectively amplify the distributed transmission signals and send them to the combiner 40. The combiner 40 combines the signals amplified by the first to third power amplifiers 31 to 33 and outputs the combined signals to the output terminal Out. When the power amplification unit 30 starts operating and a transmission signal is output to the output terminal Out, the transmission control unit 70 instructs the amplification level control unit 50 to adjust the power amplification unit 30.

送信制御部７０から指示を受けると、増幅レベル制御部５０は、電力増幅部３０ａの電力調節を開始する。電力測定部５１は、電力検出部３４の検出結果に基づいて、第１電力増幅器３１の出力端子に現れる信号の電力を測定する（ステップ１００。以下「Ｓ１００」のように称する）。ここで測定された電力値Ｐ１は、第１電力増幅器３１の出力電力となる。 When receiving an instruction from the transmission control unit 70, the amplification level control unit 50 starts power adjustment of the power amplification unit 30a. The power measurement unit 51 measures the power of the signal appearing at the output terminal of the first power amplifier 31 based on the detection result of the power detection unit 34 (step 100; hereinafter referred to as “S100”). The power value P 1 measured here is the output power of the first power amplifier 31.

電力判定部５２は、電力測定部５１が測定した電力値Ｐ１と、記憶部５３に予め格納された定格電力値Ｐ０とを比較する（Ｓ１０１）。 Power determination unit 52 compares the power value P 1 of the power measuring unit 51 has measured, and a rated power value P 0 which has previously been stored in the storage unit 53 (S101).

比較の結果、第１電力増幅器３１の出力電力値Ｐ１が定格電力値Ｐ０を超えている場合（Ｓ１０１のＹｅｓ）、電力判定部５２は、ゲイン調整部５４に第１電力増幅器３１の電力制御を指示し、ゲイン調整部５４は、第１電力増幅器３１を制御してその出力電力を下げる（Ｓ１０２）。この調整は、第１電力増幅器３１の出力電力が定格電力以下になるまで繰り返される（Ｓ１００・Ｓ１０１・Ｓ１０２）。このとき、第１電力増幅器３１の出力電力の制御は、前述したとおり、バイアスの増減による増幅利得の増減や可変アッテネータの利用などにより実現することができる。 As a result of the comparison, when the output power value P 1 of the first power amplifier 31 exceeds the rated power value P 0 (Yes in S101), the power determination unit 52 sends the power of the first power amplifier 31 to the gain adjustment unit 54. Instructing the control, the gain adjusting unit 54 controls the first power amplifier 31 to lower its output power (S102). This adjustment is repeated until the output power of the first power amplifier 31 becomes equal to or lower than the rated power (S100, S101, S102). At this time, the control of the output power of the first power amplifier 31 can be realized by increasing / decreasing the amplification gain by increasing / decreasing the bias and using a variable attenuator as described above.

比較の結果、第１電力増幅器３１の出力電力値Ｐ１が定格電力値Ｐ０以下の場合（Ｓ１０１のＮｏ）、電力測定部５１は、そのときの第１電力増幅器３１の出力電力を参照電力値Ｐｒｅｆとして記憶部５３に格納し、増幅レベル制御部５０は、電力増幅部３０ｂの電力調節を開始する。このとき、直ちに参照電力値の保存をせず、第１電力増幅器３１の出力電力値Ｐ１が定格電力値Ｐ０に達するまで、出力電力値Ｐ１の測定と出力電力の調節を繰り返すように構成しても構わない。すなわち、第１電力増幅器３１の出力電力値Ｐ１を、定格電力値Ｐ０以下とするのではなく、定格電力値Ｐ０と一致させてもよい。 Result of the comparison, the output when the power value P 1 is less than the rated power value P 0 of the first power amplifier 31 (No in S101), the power measuring unit 51, the reference power the output power of the first power amplifier 31 at that time The value P ref is stored in the storage unit 53, and the amplification level control unit 50 starts power adjustment of the power amplification unit 30b. In this case, immediately without saving the reference power value, such that the output power value P 1 of the first power amplifier 31 is to reach the rated power value P 0, repeated adjustment of the measured output power of the output power values P 1 It may be configured. That is, the output power value P 1 of the first power amplifier 31, rather than the less than the rated power value P 0, it can be equal to the rated power value P 0.

電力測定部５１は、電力検出部３５の検出結果に基づいて、第２電力増幅器３２の出力端子に現れる信号の電力を測定する（Ｓ１０３）。ここで測定された電力値Ｐ２は、第２電力増幅器３２の出力電力となる。 The power measurement unit 51 measures the power of the signal appearing at the output terminal of the second power amplifier 32 based on the detection result of the power detection unit 35 (S103). The power value P 2 measured here is the output power of the second power amplifier 32.

電力判定部５２は、電力測定部５１が測定した電力値Ｐ２と、記憶部５３に格納された参照電力値Ｐｒｅｆとを比較する（Ｓ１０４）。 Power determination unit 52 compares the power value P 2 that power measuring unit 51 has measured, with the reference power value P ref which is stored in the storage unit 53 (S104).

比較の結果、第２電力増幅器３２の出力電力値Ｐ２が参照電力値Ｐｒｅｆと一致しない場合、あるいは所定の誤差範囲内に収まっていない場合（Ｓ１０４のＹｅｓ）、電力判定部５２は、ゲイン調整部５４に第２電力増幅器３２の電力制御を指示し、ゲイン調整部５４は、第２電力増幅器３２を制御してその出力電力を調節する（Ｓ１０５）。例えば、ゲイン調整部５４は、第２電力増幅器３２の出力電力値Ｐ２が参照電力値Ｐｒｅｆよりも大きければ第２電力増幅器３２の出力電力を下げ、第２電力増幅器３２の出力電力値Ｐ２が参照電力値Ｐｒｅｆよりも小さければ第２電力増幅器３２の出力電力を上げて、両者が一致するように（あるいは所定の誤差範囲内となるように）調節する（Ｓ１０３・Ｓ１０４・Ｓ１０５）。このとき、第２電力増幅器３２の出力電力の制御は、前述したとおり、バイアスの増減による増幅利得の増減や可変アッテネータの利用などにより実現することができる。 Result of the comparison, when the output power value P 2 of the second power amplifier 32 does not coincide with the reference power value P ref, or if the predetermined not within the error range (Yes in S104), the power determination unit 52, the gain The adjustment unit 54 is instructed to control the power of the second power amplifier 32, and the gain adjustment unit 54 controls the second power amplifier 32 to adjust its output power (S105). For example, the gain adjusting unit 54 is greater than the output power value P 2 is the reference power value P ref of the second power amplifier 32 to lower the output power of the second power amplifier 32, the output power value P of the second power amplifier 32 If 2 is smaller than the reference power value Pref, the output power of the second power amplifier 32 is increased and adjusted so that they match (or within a predetermined error range) (S103, S104, S105). . At this time, the control of the output power of the second power amplifier 32 can be realized by increasing / decreasing the amplification gain by increasing / decreasing the bias or using a variable attenuator as described above.

比較の結果、第２電力増幅器３２の出力電力値Ｐ２が参照電力値Ｐｒｅｆと一致した場合、あるいは所定の誤差範囲内に収まっていた場合（Ｓ１０４のＮｏ）、増幅レベル制御部５０は、電力増幅部３０ｃの電力調節を開始する。電力測定部５１は、電力検出部３６の検出結果に基づいて、第３電力増幅器３３の出力端子に現れる電力を測定する（Ｓ１０６）。ここで測定された電力値Ｐ３は、第３電力増幅器３３の出力電力となる。 Result of the comparison, when the output power value P 2 of the second power amplifier 32 coincides with the reference power value P ref, or if it was within a predetermined error range (No in S104), the amplification level control unit 50, Power adjustment of the power amplifier 30c is started. The power measurement unit 51 measures the power appearing at the output terminal of the third power amplifier 33 based on the detection result of the power detection unit 36 (S106). The power value P 3 measured here is the output power of the third power amplifier 33.

電力判定部５２は、電力測定部５１が測定した電力値Ｐ３と、記憶部５３に格納された参照電力値Ｐｒｅｆとを比較する（Ｓ１０７）。 Power determination unit 52 compares the power value P 3 of the power measuring unit 51 has measured, with the reference power value P ref which is stored in the storage unit 53 (S107).

比較の結果、第３電力増幅器３３の出力電力値Ｐ３が参照電力値Ｐｒｅｆと一致しない場合、あるいは所定の誤差範囲内に収まっていない場合（Ｓ１０７のＹｅｓ）、電力判定部５２は、ゲイン調整部５４に第３電力増幅器３３の電力制御を指示し、ゲイン調整部５４は、第３電力増幅器３３を制御してその出力電力を調節する（Ｓ１０８）。例えば、ゲイン調整部５４は、第３電力増幅器３３の出力電力値Ｐ３が参照電力値Ｐｒｅｆよりも大きければ第３電力増幅器３３の出力電力を下げ、第３電力増幅器３３の出力電力値Ｐ３が参照電力値Ｐｒｅｆよりも小さければ第３電力増幅器３３の出力電力を上げて、両者が一致するように（あるいは所定の誤差範囲内となるように）調節する（Ｓ１０６・Ｓ１０７・Ｓ１０８）。このとき、第３電力増幅器３３の出力電力の制御は、前述したとおり、バイアスの増減による増幅利得の増減や可変アッテネータの利用などにより実現することができる。 As a result of the comparison, if the output power value P 3 of the third power amplifier 33 does not match the reference power value P ref or does not fall within the predetermined error range (Yes in S107), the power determination unit 52 The adjustment unit 54 is instructed to control the power of the third power amplifier 33, and the gain adjustment unit 54 controls the third power amplifier 33 to adjust its output power (S108). For example, the gain adjusting unit 54 is greater than the output power value P 3 is the reference power value P ref of the third power amplifier 33 to lower the output power of the third power amplifier 33, the output power value P of the third power amplifier 33 If 3 is smaller than the reference power value P ref, the output power of the third power amplifier 33 is increased and adjusted so that they match (or fall within a predetermined error range) (S106, S107, S108). . At this time, the control of the output power of the third power amplifier 33 can be realized by increasing or decreasing the amplification gain by increasing or decreasing the bias or using a variable attenuator as described above.

比較の結果、第３電力増幅器３３の出力電力値Ｐ３が参照電力値Ｐｒｅｆと一致した場合、あるいは所定の誤差範囲内に収まっていた場合（Ｓ１０７のＮｏ）、増幅レベル制御部５０は、送信制御部７０に調整完了を報告する。報告を受けた送信制御部７０は、送信レベル制御部６５に送信電力の調節を指示する。 As a result of the comparison, when the output power value P 3 of the third power amplifier 33 matches the reference power value P ref or within the predetermined error range (No in S107), the amplification level control unit 50 The adjustment completion is reported to the transmission control unit 70. Upon receiving the report, the transmission control unit 70 instructs the transmission level control unit 65 to adjust the transmission power.

送信制御部７０から指示を受けると、送信レベル制御部６５は、送信装置１の電力調節を開始する。電力測定部６６は、出力電力検出部６０の検出結果に基づいて、合成器４０の出力端子に現れる電力を測定する（Ｓ１０９）。ここで測定された電力値ＰＯＵＴは、送信装置１の送信電力となる。 When receiving an instruction from the transmission control unit 70, the transmission level control unit 65 starts power adjustment of the transmission device 1. The power measurement unit 66 measures the power appearing at the output terminal of the combiner 40 based on the detection result of the output power detection unit 60 (S109). The power value P OUT measured here is the transmission power of the transmission apparatus 1.

電力判定部６７は、電力測定部６６が測定した電力値ＰＯＵＴと、記憶部５３に予め格納された所定の定格送信電力値ＰＳＴＤとを比較する（Ｓ１１０）。 The power determination unit 67 compares the power value P OUT measured by the power measurement unit 66 with a predetermined rated transmission power value P STD stored in advance in the storage unit 53 (S110).

比較の結果、合成器４０の出力端子における送信電力値ＰＯＵＴが定格送信電力値ＰＳＴＤと一致しない場合、あるいは所定の誤差範囲内に収まっていない場合（Ｓ１１０のＹｅｓ）、電力判定部６６は、励振器制御部６９に励振増幅器１８の電力制御を指示し、励振器制御部６９は、励振増幅器１８を制御してその出力電力を調節する（Ｓ１１１）。例えば、励振器制御部６９は、合成器４０の出力電力値ＰＯＵＴが定格送信電力値ＰＳＴＤよりも大きければ励振増幅器１８の出力電力を下げ、合成器４０の出力電力値ＰＯＵＴが定格送信電力値ＰＳＴＤよりも小さければ励振増幅器１８の出力電力を上げて、両者が一致するように（あるいは所定の誤差範囲内となるように）調節する（Ｓ１０９・Ｓ１１０・Ｓ１１１）。このとき、励振増幅器１８の出力電力の制御は、前述したとおり、バイアスの増減による増幅利得の増減や可変アッテネータの利用などにより実現することができる。 As a result of the comparison, when the transmission power value P OUT at the output terminal of the combiner 40 does not match the rated transmission power value P STD or does not fall within the predetermined error range (Yes in S110), the power determination unit 66 Then, the exciter control unit 69 is instructed to control the power of the excitation amplifier 18, and the exciter control unit 69 controls the excitation amplifier 18 to adjust its output power (S111). For example, exciter control unit 69, synthesizer output power values P OUT of 40 lowers the output power of the excitation amplifier 18 is greater than the rated transmit power value P STD, the output power values P OUT of the combiner 40 is rated transmission If it is smaller than the power value P STD , the output power of the excitation amplifier 18 is increased and adjusted so that they coincide (or within a predetermined error range) (S109, S110, S111). At this time, the control of the output power of the excitation amplifier 18 can be realized by increasing / decreasing the amplification gain by increasing / decreasing the bias or using a variable attenuator as described above.

比較の結果、合成器４０の出力電力値が定格送信電力値と一致した場合、あるいは所定の誤差範囲内に収まっていた場合（Ｓ１１０のＮｏ）、送信レベル制御部６５は、送信制御部７０に送信電力の調整完了を報告する。   As a result of the comparison, when the output power value of the combiner 40 matches the rated transmission power value, or when the output power value is within the predetermined error range (No in S110), the transmission level control unit 65 sends the transmission control unit 65 to the transmission control unit 70. Report completion of transmission power adjustment.

このように、実施形態の送信装置１では、まず電力増幅ユニット３０を構成する電力増幅器のうちの１台について、所定の最大定格電力以内（望ましくは最大定格電力と一致）となるようゲインを調整し、そのときの当該電力増幅器の出力レベルを基準として、他の電力増幅器の出力レベルを一致（あるいは所定の誤差範囲内）に調整する。そして、全ての電力増幅器について出力レベルが概ね一致した後に、励振器１０の出力レベルを調整して送信装置１の送信電力が定格値となるように調整する。このループを繰り返すことにより、各電力増幅器の出力電力が同一かつ所定の出力レベルに調整することが可能となる。   As described above, in the transmission device 1 according to the embodiment, first, the gain of one of the power amplifiers constituting the power amplification unit 30 is adjusted so as to be within a predetermined maximum rated power (preferably coincident with the maximum rated power). Then, based on the output level of the power amplifier at that time, the output levels of the other power amplifiers are adjusted to be equal (or within a predetermined error range). Then, after the output levels of all the power amplifiers are substantially the same, the output level of the exciter 10 is adjusted so that the transmission power of the transmission apparatus 1 becomes the rated value. By repeating this loop, the output power of each power amplifier can be adjusted to the same and predetermined output level.

なお、上記説明した例では、信号生成部１２が試験信号を生成するものとして説明したが、これには限定されない。すなわち、送信装置１が通常の運用状態である時に、随時上記ステップにより電力調節してもよい。また、上記説明した例では、基準となる第１電力増幅器３１を定格電力以下となるようにそのゲインを調整しているが、最大定格電力以下となるように調整しても構わない。すなわち、一の電力増幅器を先に調節して基準とし、次いで他の電力増幅器の出力レベルを当該基準の電力増幅器と一致させた後に、励振器１０の出力レベルを調節することで所定の送信電力に調整すればよい。   In the example described above, the signal generation unit 12 is described as generating a test signal, but the present invention is not limited to this. That is, when the transmission apparatus 1 is in a normal operation state, the power may be adjusted by the above steps as needed. In the example described above, the gain of the reference first power amplifier 31 is adjusted so as to be equal to or lower than the rated power. However, the gain may be adjusted to be equal to or lower than the maximum rated power. That is, one power amplifier is first adjusted to be a reference, and then the output level of another power amplifier is matched with that of the reference power amplifier, and then the output level of the exciter 10 is adjusted to obtain a predetermined transmission power. You may adjust to.

また、上記説明した例では、第１ないし第３電力増幅器３１ないし３３や励振増幅器１８の出力電力の制御を、これらの出力電力に基づいて行っているが、これにも限定されない。例えば、電力検出部や出力電力検出部に替えて信号の歪み成分を検出する検出器を設けてもよい。この場合、第１ないし第３電力増幅器３１ないし３３や励振増幅器１８の出力電力は、これらの出力信号に含まれる歪み成分の量が所定レベル以下であるか否かに基づいて制御することができる。すなわち、出力信号に歪み成分が所定レベルを超えて含まれている場合に、第１ないし第３電力増幅器３１ないし３３や励振増幅器１８の出力電力を下げる（増幅利得を下げる）ことで、図３に示す出力電力と定格電力とを比較した動作と同様の効果を得ることができる。   In the example described above, the output power of the first to third power amplifiers 31 to 33 and the excitation amplifier 18 is controlled based on these output powers, but the present invention is not limited to this. For example, a detector that detects a distortion component of a signal may be provided instead of the power detection unit or the output power detection unit. In this case, the output power of the first to third power amplifiers 31 to 33 and the excitation amplifier 18 can be controlled based on whether or not the amount of distortion components included in these output signals is below a predetermined level. . That is, when the output signal includes a distortion component exceeding a predetermined level, the output power of the first to third power amplifiers 31 to 33 and the excitation amplifier 18 is decreased (amplification gain is decreased), so that FIG. The same effect as the operation comparing the output power and the rated power shown in FIG.

この実施形態の送信装置によれば、電力合成に用いる電力増幅器の各出力レベルを均一にすることができる。また、送信電力の調節を電力増幅器ではなく励振器（励振増幅器）で行うので、電力増幅器の出力レベルの調節と送信電力の調節とを分離独立して行うことができる。すなわち、送信電力に関わらず各電力増幅器を所定の定格で動作させることを可能とし、電力増幅器の設計において見込むべきマージン量を少なくすることができる。   According to the transmission device of this embodiment, the output levels of the power amplifiers used for power combining can be made uniform. Since the transmission power is adjusted not by the power amplifier but by an exciter (excitation amplifier), the output level of the power amplifier and the transmission power can be adjusted independently. That is, each power amplifier can be operated at a predetermined rating regardless of the transmission power, and a margin amount to be expected in the design of the power amplifier can be reduced.

１…送信装置、１０…励振器、２０…分配器、３０…電力増幅ユニット、４０…合成器、５０…増幅レベル制御部、６０…電力検出部、６５…送信レベル制御部、７０…送信制御部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Transmission apparatus, 10 ... Exciter, 20 ... Distributor, 30 ... Power amplification unit, 40 ... Synthesizer, 50 ... Amplification level control part, 60 ... Power detection part, 65 ... Transmission level control part, 70 ... Transmission control Department.

Claims (5)

送信信号を増幅して第１の増幅信号を出力する励振増幅器と、
前記第１の増幅信号を複数の分配信号に分配する分配器と、
前記分配信号それぞれを増幅して第２の増幅信号を出力する複数の電力増幅器と、
前記複数の電力増幅器が出力した第２の増幅信号を合成して合成信号を出力する合成器と、
前記複数の電力増幅器それぞれの出力電力を検出する複数の増幅信号検出器と、
前記増幅信号検出器それぞれの検出結果に基づいて、それぞれの出力電力が同一レベルとなるように前記複数の電力増幅器を制御する増幅レベル制御器と、
前記合成器の出力電力を検出する送信信号検出器と、
前記送信信号検出器の検出結果に基づいて、前記合成器の出力電力が定格送信電力値となるように前記励振増幅器を制御する送信レベル制御器と、を具備し、
前記増幅レベル制御器は、
前記複数の電力増幅器のうち、一の電力増幅器を制御してその出力電力が、前記一の電力増幅器の定格電力値となるように調整するとともに、
他の電力増幅器の出力電力が前記一の電力増幅器の出力電力と同一レベルとなるように該他の電力増幅器を制御すること
を特徴とする送信装置。 An excitation amplifier for amplifying the transmission signal and outputting a first amplified signal;
A distributor for distributing the first amplified signal to a plurality of distribution signals;
A plurality of power amplifiers for amplifying each of the distribution signals and outputting a second amplified signal;
A combiner that combines the second amplified signals output from the plurality of power amplifiers and outputs a combined signal;
A plurality of amplified signal detectors for detecting output power of each of the plurality of power amplifiers;
Based on the detection result of each of the amplified signal detectors, an amplification level controller that controls the plurality of power amplifiers so that the respective output powers are at the same level;
A transmission signal detector for detecting the output power of the combiner;
A transmission level controller that controls the excitation amplifier so that the output power of the combiner becomes a rated transmission power value based on the detection result of the transmission signal detector;
The amplification level controller includes:
Among the plurality of power amplifiers, one power amplifier is controlled and its output power is adjusted to be the rated power value of the one power amplifier, and
The transmission device , wherein the other power amplifier is controlled so that the output power of the other power amplifier becomes the same level as the output power of the one power amplifier . 前記送信レベル制御器は、前記増幅レベル制御器が前記複数の電力増幅器の出力電力を同一レベルとなるよう制御した後に、前記励振増幅器を制御することを特徴とする請求項１記載の送信装置。 The transmission apparatus according to claim 1, wherein the transmission level controller controls the excitation amplifier after the amplification level controller controls the output power of the plurality of power amplifiers to be the same level. 前記一の電力増幅器は、前記複数の電力増幅器のうち、前記定格電力値と最も差の大きい出力電力をもつ電力増幅器であることを特徴とする請求項２記載の送信装置。 3. The transmission apparatus according to claim 2, wherein the one power amplifier is a power amplifier having an output power having the largest difference from the rated power value among the plurality of power amplifiers. 前記増幅レベル制御器は、
前記電力増幅器が出力すべき電力値を前記定格電力値として含む出力電力情報を格納した第１の記憶部と、
前記一の電力増幅器に対応する前記増幅出力検出器の検出結果が、前記第１の記憶部に格納された出力電力情報が示す電力値を超えた場合に前記一の電力増幅器の増幅利得を下げ、前記出力電力情報が示す電力値に満たない場合に前記一の電力増幅利得を上げる制御を行うゲイン調整部と、
を備えたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の送信装置。 The amplification level controller includes:
A first storage unit storing output power information including a power value to be output by the power amplifier as the rated power value ;
When the detection result of the amplification output detector corresponding to the one power amplifier exceeds the power value indicated by the output power information stored in the first storage unit, the amplification gain of the one power amplifier is lowered. A gain adjusting unit that performs control to increase the one power amplification gain when the output power information indicates less than the power value;
The transmission device according to claim 1, further comprising: 前記送信レベル制御器は、
前記合成信号が満たすべき出力電力値を前記定格送信電力値として含む送信信号情報を格納した第２の記憶部と、
前記送信出力検出器の検出結果が、前記第２の記憶部に格納された送信信号情報が示す出力電力値を満たすよう前記励振増幅器の増幅利得を制御する励振制御部と、
を備えたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の送信装置。 The transmission level controller is
A second storage unit that stores transmission signal information including an output power value to be satisfied by the combined signal as the rated transmission power value ;
An excitation control unit for controlling an amplification gain of the excitation amplifier so that a detection result of the transmission output detector satisfies an output power value indicated by transmission signal information stored in the second storage unit;
The transmission device according to claim 1, further comprising:
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