JPH0525421B2

JPH0525421B2 -

Info

Publication number: JPH0525421B2
Application number: JP60004243A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiko Akaiwa
Original assignee: Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1985-01-14
Filing date: 1985-01-14
Publication date: 1993-04-12
Also published as: JPS61163730A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、直交変調器と線形増幅器とからなる
送信機に係り、特に負帰還を変調入力にまで安定
にかけることにより優れた線形性が得られる送信
機に関する。

〔従来技術とその問題点〕

デイジタル信号を伝送する際には、４相位相変
調（QPSK）などの線形変調方式がよく使用され
る。このような線形変調波を送信するときには、
帯域外不要輻射電力を低く抑えるために、線形性
に優れた変調器および送信増幅器が必要である。
しかし、現実の変調器および増幅器には必ず何が
しかの非線形ひずみが存在するので、このひずみ
をいかにして低くするかが重要となる。このう
ち、送信増幅器の線形性を改善する方法として、
出力信号の一部を入力に逆位相で帰還する負帰還
増幅が知られているが、この方法では送信周波数
が高くなるに従い負帰還を安定にかけることが困
難になるという欠点がある。負帰還を安定にかけ
る方法として、特公昭58−27684号公報「狭帯域
伝送負帰還増幅器」に記載されている方法が知ら
れている。この従来技術によれば、増幅器の入力
信号と帰還信号の位相を自動的に180゜に制御する
ことにより安定度を改善している。しかし、この
従来技術では、高周波あるいは中間周波で帰還を
かけるので、安定性は未だ十分でなく、また、位
相検波器を高周波あるいは中間周波で実現しなけ
ればならないという回路実現上の問題もあつた。
さらに、この従来技術は、増幅器の線形性にのみ
着目したものであるので、変調器における線形性
の改善を行うことはできない。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、従来技術におけるこのような
問題点を除去し、変調器および増幅器の線形性を
ともに安定に改善し、しかも回路実現が容易な送
信機を提供することにある。

〔発明の構成〕

本発明は、同相および直交変調入力信号を入力
する手段を有する直交変調器と、該変調器の出力
信号を増幅して送信するための増幅器と、該増幅
器の出力信号の一部を分岐して得られる信号を入
力とする直交検波器と、該直交検波器の二つの出
力信号である同相および直交検波信号をそれぞれ
前記同相および直交変調入力信号に負帰還合成す
る信号合成手段と、該信号合成手段の出力から前
記直交検波器の二つの出力信号が前記信号合成手
段に入力される入力端子までの信号径路のうち任
意の個所に挿入される位相制御回路と、前記同相
および直交変調入力信号をそれぞれ前記直交およ
び同相検波信号に乗算する第１および第２の乗算
回路を有し、該第１および第２の乗算回路の出力
信号の減算を行つて得られる信号を検波出力とす
る位相検波器とを備え、該位相検波器の出力信号
を前記位相制御回路の制御信号入力とすることに
よつて、前記同相および直交変調入力信号と前記
同相および直交検波信号の位相差をそれぞれほぼ
180゜に制御することを特徴としている。

本発明によれば、直交変調波を増幅して送信す
る場合、増幅器の出力信号の一部を直交検波した
のち、変調器の入力信号に逆位相で負帰還を施す
際に、変調器の入力信号と負帰還信号の位相差を
自動的にほぼ180゜に保つために、ベースバンド帯
における位相検波を行い、この出力により位相制
御を行うようにしている。

〔実施例〕

以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。第１図は本発明の一実施例を示すブロツク図
である。この送信機の入力端子１１１および１１
２は信号合成回路（本実施例では差動アンプ）１
２１および１２２の非反転入力端子にそれぞれ接
続され、これら信号合成回路は直交変調器１３１
に接続されている。この直交変調器は高周波増幅
器１５０に接続され、この増幅器の出力端子は送
信出力端子１６０に接続されている。

高周波増幅器１５０の出力端子は、帰還路を構
成する信号分岐回路１６５と位相制御回路１７０
と直交検波器１３２とを経て信号合成回路１２１
および１２２の反転入力端子に接続されている。
送信機の入力端子１１１，１１２および帰還路中
の直交検波器１３２の出力端子は、位相検波器１
８０の入力端子にそれぞれ接続されている。位相
検波器１８０の出力端子は、帰還路中の位相制御
回路１７０の入力端子に接続されている。直交変
調器１３１および直交検波器１３２には、発振器
１４０が接続された90゜位相差分離回路１４１が
接続されている。

このような構成の送信機において、入力端子１
１１に入力された送信信号である同相変調入力信
号ｘ(t)は、信号合成回路１２１の非反転入力端子
に入力され、入力端子１１２に入力された送信信
号である直交変調入力信号ｙ(t)は、信号合成回路
１２２の非反転入力端子に入力される。ここで、
変調入力信号ｘ(t)，ｙ(t)は、例えばデイジタル伝
送の場合、ナイキスト帯域制限された二つの独立
なデイジタル信号である。これら変調入力信号ｘ
(t)，ｙ(t)は、直交変調器１３１に入力され直交変
調される。直交変調器１３１の出力信号である変
調波信号ｍ(t)は送信高周波増幅器１５０により増
幅されたのち、送信出力端子１６０より送信され
る。増幅器１５０の出力信号の一部は信号分岐回
路１６５を通して、位相制御回路１７０に入力さ
れ位相制御される。位相制御回路１７０の出力信
号である高周波帰還信号ｒ(t)は直交検波器１３２
により直交検波され、ベースバンド信号すなわち
同相および直交検波信号x′(t)，y′(t)が得られる。
これら検波信号x′(t)，y′(t)は、増幅器１５０およ
び帰還路の位相廻りのために変調入力信号ｘ(t)，
ｙ(t)より変化している。直交および同相検波信号
y′(t)，x′(t)の一部は、それぞれ信号合成回路１２
１，１２２に入力され、変調信号ｘ(t)，ｙ(t)と合
成される。ここで、ｘ(t)とx′(t)およびｙ(t)とy′(t)
はほぼ逆位相（正確に逆位相である必要はない）
になるように、位相制御回路１７０および位相検
波回路１８０により増幅器１５０や帰還路におけ
る位相廻りを補償する。

以上、本実施例の構成および動作の概略を説明
したが、以下にさらに詳細に各部の構成および動
作を説明する。

第２図は、直交変調器１３１の一例を示す図で
ある。入力端子２１１および２１２には、信号合
成回路１２１からの同相変調入力信号ｘ(t)および
信号合成回路１２２からの直交変調入力信号ｙ(t)
がそれぞれ入力され、同相変調入力信号ｘ(t)はミ
クサ２２１に、直交変調入力信号ｙ(t)はミクサ２
２２に入力される。入力端子２５１および２５２
には、位相が互いに90゜異なる局部発振信号すな
わち搬送波がそれぞれ入力され、ミクサ２２１お
よび２２２に入力される。ミクサ２２１および２
２２において、変調入力信号は、局部発振信号を
振幅変調する。二つの局部発振信号は、位相が互
いに90゜異なるように、第１図の発振器１４０お
よび90゜位相差分離回路１４１により発生される。
ミクサ２２１および２２２の振幅変調された出力
は加算回路２３０で合成されたのち、直交変調信
号ｍ(t)として出力端子２４０に出力される。

第３図は直交検波器１３２の一例を示す図であ
る。位相制御回路１７０から入力端子３１０に入
力される高周波帰還変調信号ｒ(t)は二分岐され、
それぞれ入力端子３５１，３５２より入力される
局部発振信号とともにミクサ３２１，３２０に入
力されて周波数混合が行われ、低域通過フイルタ
３３１および３３２により検波されたベースバン
ド信号すなわち同相検波信号x′(t)および直交検波
信号y′(t)が出力端子３４１および３４２に得られ
る。なお、局部発振信号は、発振器１４０および
90゜位相差分離回路１４１から入力される。以上
のようにして検波された同相および直交検波信号
x′(t)，y′(t)は、信号合成回路１２１，１２２およ
び位相検波器１８０にそれぞれ入力される。

第４図は、位相検波器１８０の一例を示す図で
ある。入力端子４１１および４１２には、第１図
の入力端子１１１および１１２から同相および直
交変調入力信号ｘ(t)，ｙ(t)が入力され、第１およ
び第２の乗算回路４３１および４３２にそれぞれ
入力される。入力端子４２１および４２２には、
直交検波器１３２から直交および同相検波信号
y′(t)，x′(t)が入力され、第１および第２の乗算回
路４３１および４３２にそれぞれ入力される。こ
れら変調入力信号および検波信号は、第１および
第２の乗算回路４３１，４３２でそれぞれ乗算さ
れたのち、減算回路４４０で減算が行われ、出力
端子４５０に検波信号を出力する。この検波信号
は、後述するように、増幅器１５０および帰還路
の位相廻りの大きさを表しており、制御信号とし
て位相制御回路１７０に入力される。位相制御回
路１７０においては、増幅器１５０や帰還路にお
ける位相廻りを自動的に補償し、信号合成回路１
２１，１２２に入力される帰還信号が常に逆位相
となるように制御する。なお、位相制御回路は、
可変容量ダイオード用いた回路などが知られてい
るが、位相推移を制御することができる回路であ
れば、どのような回路であつてもよい。

以上の動作を数式を用いてさらに詳細に説明す
る。直交変調器１３１から出力される直交変調信
号ｍ(t)は、変調入力信号ｘ(t)，ｙ(t)により次のよ
うに表される。

ｍ(t)＝ｘ(t)cosω_cｔ−ｙ(t)sinω_cｔ …(1) ここで、ω_cは搬送波の角周波数であり、第１
図の発振器１４０の発振周波数である。

一方、増幅器１５０の出力端子から信号分岐回
路１６５を経て直交検波器１３２に入力される高
周波帰還信号ｒ(t)は、次のように表される。

ｒ(t)＝x′(t)cosω_cｔ−y′(t)sinω_cｔ …(2) ここで、x′(t)，y′(t)は前述したように直交検波
器１３２のそれぞれ同相および直交検波信号であ
る。検波信号x′(t)，y′(t)は増幅器１５０および帰
還路の位相廻りのために、変調入力信号ｘ(t)およ
びｙ(t)から次のように変化している。ここで、θ
は位相廻りの大きさを示す。

x′(t)＝ｘ(t)cosθ＋ｙ(t)sinθ …(3) y′(t)＝−ｘ(t)sinθ＋ｙ(t)cosθ …(4) これらの式より、 sinθ＝x′(t)ｙ(t)−y′(t)ｘ(t)／x²(t)＋y²(t)…(5) が得られる。上式の分母は正であり、また｜θ｜
≪１のときには、sinθはθで近似できるので、(5)
式の分子を位相検波出力とすることができる。第
４図に示した位相検波器１８０は(5)式の分子の演
算を実現するものである。位相検波器１８０の出
力信号を位相制御回路１７０の制御信号とするこ
とにより、増幅器１５０や帰還路における位相廻
りを自動的に補償し、信号合成回路１２１，１２
２に入力される帰還信号が常に逆位相となるよう
に制御することができる。

以上説明したように、本実施例によればベース
バンド信号で位相検波を行い、ベースバンド帯に
おいて帰還合成を行い、変調器の入力に負帰還を
かけるようにしている。

以上本発明の一実施例を説明したが、本発明は
この実施例に限定されるものではなく、本発明の
範囲内で種々の変形、変更が可能なことは勿論で
ある。例えば、上記実施例では、位相制御回路１
７０を、増幅器１５０の出力端子から直交検波器
１３２に至る高周波帰還路に設けたが、信号合成
回路１２１，１２２の出力端子から入力端子に至
る帰還ループの中であれば、いかなる個所に設け
てもよいことは明らかである。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は負帰還を変調器
の入力にかけるので、増幅器のみならず変調器に
おけるひずみをも改善することができる。また、
本発明では、ベースバンド信号において位相検波
を行うので、位相検波回路の実現が容易となるう
え、ベースバンド帯において帰還合成を行うの
で、帰還合成を安定に行うことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示すブロツク
図、第２図は、第１図の実施例に用いられる直交
変調器のブロツク図、第３図は、第１図の実施例
に用いられる直交検波器のブロツク図、第４図
は、第１図の実施例に用いられる位相検波器のブ
ロツク図である。１２１，１２２……信号合成回路、１３１……
直交変調器、１３２……直交検波器、１５０……
増幅器、１７０……位相制御回路、１８０……位
相検波器。

Claims

【特許請求の範囲】

１同相および直交変調入力信号を入力する手段
を有する直交変調器と、該変調器の出力信号を増
幅して送信するための増幅器と、該増幅器の出力
信号の一部を分岐して得られる信号を入力とする
直交検波器と、該直交検波器の二つの出力信号で
ある同相および直交検波信号をそれぞれ前記同相
および直交変調入力信号に負帰還合成する信号合
成手段と、該信号合成手段の出力から前記直交検
波器の二つの出力信号が前記信号合成手段に入力
される入力端子までの信号径路のうち任意の個所
に挿入される位相制御回路と、前記同相および直
交変調入力信号をそれぞれ前記直交および同相検
波信号に乗算する第１および第２の乗算回路を有
し、該第１および第２の乗算回路の出力信号の減
算を行つて得られる信号を検波出力とする位相検
波器とを備え、該位相検波器の出力信号を前記位
相制御回路の制御信号入力とすることによつて、
前記同相および直交変調入力信号と前記同相およ
び直交検波信号の位相差をそれぞれほぼ180゜に制
御することを特徴とする送信機。