JPH06350462A

JPH06350462A - 線形送信回路

Info

Publication number: JPH06350462A
Application number: JP5132265A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Matsumoto; 孝之松本; Hiroaki Kosugi; 裕昭小杉
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1993-06-03
Filing date: 1993-06-03
Publication date: 1994-12-22
Anticipated expiration: 2015-11-13
Also published as: JP3107680B2

Abstract

(57)【要約】【目的】線形送信回路において簡素な回路で、非常に精
度の良い線形性を持つ送信出力を得る。【構成】送信出力のモニタ出力は包絡線検波回路１１７
に入力され、送信包絡線信号電圧Ｖdaが発生する。一
方、Ｉ，Ｑ信号発生器１１１の出力は基準包絡線発生器
１１９にも入力され、基準包絡線信号となり、検波特性
補償信号発生器１２０１とループ誤差補償信号発生器１
２０２とから構成されるデータ信号発生回路１２０の出
力とともに乗算器１２１に入力される。この乗算器出力
はディジタル−アナログ信号変換器１２２とローパスフ
ィルタ１２３を通り出力電圧Ｖdb2 となり、前述の送信
包絡線信号電圧Ｖdaとともに誤差増幅器１１８に入力さ
れ、それらの差電圧を増幅した出力電圧Ｖdcが利得可変
回路制御端子１２５に制御電圧として供給され、利得可
変回路１１４の利得または減衰を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、移動体通信機器などの
無線通信機器で用いられる送信回路に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】図４は従来の送信回路のブロック図を示
す。図４において、１はＩ，Ｑ信号発生器、２は直交変
調器、３はローカル信号発生器、４は利得可変回路、５
は電力増幅器、６は分配器、７は包絡線検波回路、８は
誤差増幅器、９は基準包絡線信号発生器、１０はディジ
タル−アナログ信号変換器、１１はローパスフィルタ、
１２は検波特性補償回路、１３は加算器、１４は高周波
信号出力端子、１５は直流電圧入力端子、１６は利得可
変回路制御端子である。

【０００３】図５は送信回路における検波特性補償回路
１２の回路図を示す。図５において、５１は検波特性補
償回路におけるダイオード特性補償器と可変負荷回路、
５２はダイオード特性補償器入力端子、５３は検波特性
補償電圧出力端子、１１４２は接続端子、１１４１はダ
イオード特性補償器、１１４６は可変負荷回路、５５２
はダイオード特性補償用ダイオード、１１４７１，１１
４７２は可変抵抗制御入力端子、５５５，５５６，５６
５は高周波接地用コンデンサ、５６１，５６２，５６
３，５６４，５６８，５６９，５７１，５７２は固定抵
抗、５６６，５６７は可変負荷回路オンオフ制御用トラ
ンジスタである。

【０００４】以上のような構成要素からなる送信回路に
ついて以下これら構成要素間の関係とその動作について
説明する。まずＩ，Ｑ信号発生器１から出力されたＩ，
Ｑ信号は、ローカル信号発生器３から出力されたローカ
ル信号とともに、直交変調器２に入力され変調される。
この変調された信号は、利得可変回路４により増幅また
は減衰され、さらに電力増幅器５により増幅され、分配
器６によって分岐される。分岐された信号のうち、一方
の信号は送信出力として高周波信号出力端子１４から出
力され、他の一方の信号はモニタ出力として包絡線検波
回路７に入力される。包絡線検波回路７に入力された高
周波信号は包絡線検波され、送信包絡線信号電圧として
出力される。

【０００５】一方、Ｉ，Ｑ信号発生器１の出力は、基準
包絡線信号発生器９にも入力され、基準包絡線信号がつ
くられる。この基準包絡線信号は、ディジタル−アナロ
グ信号変換器１０によりアナログ信号に変換され、ロー
パスフィルタ１１により滑らかな波形になる。ローパス
フィルタ１１の出力は検波特性補償回路１２に入力さ
れ、包絡線検波回路７のダイオード検波器の非線形性が
附加される。この検波特性補償回路出力と包絡線検波回
路７からの送信包絡線信号電圧は、ともに誤差増幅器８
に入力され、それらの差電圧が増幅される。誤差増幅器
８の出力電圧は、直流電圧入力端子１５から外部入力さ
れた直流電圧とともに加算器１３に入力される。そし
て、この加算器出力は、利得可変回路制御端子１６に制
御電圧として供給され、利得可変回路４の利得または減
衰を制御する。このように、フィードバックループを構
成して、基準包絡線発生回路９の出力に応じて送信出力
を制御する。

【０００６】また、検波特性補償回路１２において、ダ
イオード特性補償器入力端子５２より入力した信号はダ
イオード特性補償器１１４１でダイオード特性補償がな
され、入力電圧に比例したダイオード特性補償電流Ｉｄ
が接続端子１１４２に発生する。ここでトランジスタ５
６６，５６７が非導通状態のとき、ダイオード特性補償
電流Ｉｄは可変負荷回路１１４６に流れ、ダイオード特
性補償電圧出力端子５３には可変負荷回路１１４６に流
れ込む電流値と固定抵抗５６１，５６２の抵抗値に従っ
たダイオード特性補償電圧が発生する。

【０００７】また、可変負荷回路制御端子１１４７１に
電流を流すことにより、トランジスタ５６６を導通状態
にさせ、可変負荷回路制御端子１１４７２に電流を流さ
ないことにより、トランジスタ５６７を非導通状態にさ
せた場合、ダイオード特性補償電圧出力端子５３には可
変負荷回路１１４６に流れ込む電流値と固定抵抗５６
１，５６２，５６３の抵抗値に従ったダイオード特性補
償電圧が発生する。

【０００８】また、可変負荷回路制御端子１１４７２に
電流を流すことにより、トランジスタ５６７を導通状態
にさせ、可変負荷回路制御端子１１４７１に電流を流さ
ないことにより、トランジスタ５６６を非導通状態にし
た場合、ダイオード特性補償電圧出力端子５３には可変
負荷回路１１４６に流れ込む電流値と固定抵抗５６１，
５６２，５６４の抵抗値に従ったダイオード特性補償電
圧が発生する。

【０００９】また、可変負荷回路制御端子１１４７１お
よび１１４７２にともに電流を流してトランジスタ５６
６，５６７をともに導通状態にさせたとき、検波出力端
子５３には可変負荷回路１１４６に流れ込む電流値と固
定抵抗５６１，５６２，５６３，５６４の抵抗値に従っ
たダイオード特性補償電圧が発生する。

【００１０】このように、抵抗オンオフトランジスタ５
６６，５６７をオンオフさせることにより、可変負荷回
路１１４６の中の固定抵抗を選択して、ダイオード特性
補償電圧出力端子５３に発生する電圧を任意に変化させ
ることができるので、ダイオード特性補償器入力電力が
変化してもダイオード特性補償電圧が大きく変化しない
ように抑えることができる。なお、ここで用いられてい
るダイオード５５２は、包絡線検波回路で用いられてい
るものと同種類のものを用いている（たとえば、特願平
４−２１６９８１）。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような構成では、電力増幅器５が飽和して送信出力信号
が歪んだとき、分配器６で分岐した出力信号を包絡線検
波器７で検波した歪を含む送信包絡線信号電圧と、歪み
を含まない基準包絡線信号電圧との差電圧を誤差増幅器
８で検出増幅し、この信号電圧を利得可変回路４の制御
電圧として用いて、電力増幅器５が歪んだ部分だけ利得
が上がるように利得可変回路４を制御して電力増幅器５
の線形性を補償する場合、送信包絡線検波信号に含まれ
る包絡線検波回路７の非線形性は、検波特性補償回路１
２により基準包絡線信号にも附加され、かつ、誤差増幅
器出力電圧に外部から直流電圧を加えて、利得可変回路
４の制御電圧の動作点を移動させることができるので、
フィードバックループのループ誤差の影響も補正するこ
とができる。

【００１２】しかし、検波特性補償回路１２は、検波回
路と同種類のダイオードが使用されているが、このダイ
オードの特性が悪い場合には、線形補償の特性が悪くな
る。また、加算器１３だけでは、フィードバックループ
のループ誤差の影響を大きく補正できない。さらに、加
算器１３や検波特性補償回路１２を用いることにより、
部品点数が多くなり、回路規模が大きくなるという問題
を有していた。

【００１３】本発明は上記問題点に鑑み、電力増幅器の
飽和による信号の歪に対して、簡素化した回路で、かつ
精度良く線形補償を行える線形送信回路を提供すること
を目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の線形送信回路は、加算器および検波特性補償
回路のかわりに、包絡線検波回路の非線形性を補償する
信号を発生する検波特性補償信号発生器およびフィード
バックループのループ誤差を補償する信号を発生するル
ープ誤差補償信号発生器とからなるデータ信号発生回路
と、このデータ信号発生回路の出力と基準包絡線信号を
発生する基準包絡線信号発生器との出力を乗算する乗算
器を加えたものである。

【００１５】

【作用】本発明は上記した構成により、電圧増幅器が飽
和して利得が足りなくなったとき、その足りない利得分
を利得可変回路で補う線形補償をする場合、包絡線検波
回路の非線形性に対する補償信号を出力する検波特性補
償信号発生器およびループ誤差に対する補償信号を発生
するループ誤差補償信号発生器とからなるデータ信号発
生回路の出力を乗算器により基準包絡線信号に乗算する
ことで、送信包絡線信号が持つ検波器の非線形性の補償
と、ループ誤差に対する補償をディジタル的に行うこと
ができ、簡素化した回路で、かつ精度よく線形補償を行
うことができる。

【００１６】

【実施例】以下本発明の一実施例の構成について、図面
を参照しながら説明する。図１は本発明の第１の実施例
における線形送信回路のブロック図を示したものであ
る。図１において、１１は線形送信回路、１１１はＩ，
Ｑ信号発生器、１１２は直交変調器、１１３はローカル
信号発生器、１１４は利得可変回路、１１５は電力増幅
器、１１６は分配器、１１７は包絡線検波回路、１１８
は誤差増幅器、１１９は基準包絡線信号発生器、１２０
はデータ信号発生回路、１２０１は検波特性補償信号発
生器、１２０２はループ誤差補償信号発生器、１２１は
乗算器、１２２はディジタル−アナログ信号変換器、１
２３はローパスフィルタ、１２４は送信出力端子、１２
５は利得可変回路制御端子である。

【００１７】以上のような構成要素からなる第１の実施
例の線形送信回路について以下これら構成要素間の関係
とその動作を図１を用いて説明する。Ｉ，Ｑ信号発生器
１１１から出力されたＩ，Ｑ信号は、ローカル信号発生
器３から出力されたローカル信号とともに、直交変調器
１１２に入力され変調される。この変調された信号は、
利得可変回路１１４において、制御端子１２５に入力さ
れる制御信号により増幅または減衰され、さらに電力増
幅器１１５によって増幅される。この増幅された変調信
号は分配器１１６で送信出力とモニタ出力とに分岐され
る。分岐されたモニタ出力は、包絡線検波回路１１７に
入力され、ここで包絡線検波されて送信包絡線信号電圧
Ｖdaとなる。

【００１８】一方、Ｉ，Ｑ信号発生器１１１の出力は、
基準包絡線発生器１１９にも入力され、基準包絡線信号
がつくられる。また、包絡線検波回路１１７の入出力特
性データを記憶しているメモリからなる検波特性補償信
号発生器１２０１の出力と、フィードバックループのル
ープ誤差特性データを記憶しているメモリからなるルー
プ誤差補償信号発生器１２０２の出力とは合成され、デ
ータ信号発生回路１２０の出力となる。このデータ信号
発生回路出力は、基準包絡線信号発生器１１９から出力
される基準包絡線信号とともに乗算器１２１に入力され
る。この乗算器出力は、ディジタル−アナログ信号変換
器１２２によりアナログ信号に変換されてアナログ信号
電圧Ｖdb1 となり、さらにローパスフィルタ１２３によ
り滑らかな波形になる。このローパスフィルタ１２３の
出力電圧Ｖdb2 は、包絡線検波回路１１７の送信包絡線
信号電圧Ｖdaとともに、誤差増幅器１１８に入力され、
それらの差電圧が増幅される。誤差増幅器１１８の出力
電圧Ｖdcは、利得可変回路制御端子１２５に制御電圧と
して供給され、利得可変回路１１４の利得または減衰を
制御する。

【００１９】以上のように本発明の第１の実施例によれ
ば、送信包絡線信号電圧Ｖdaとローパスフィルタ出力信
号電圧Ｖdb2 が一致するように、フィードバックループ
制御することにより包絡線に歪みのない送信出力信号が
送信出力端子１２４から出力される。

【００２０】また、電力増幅器１１５が飽和して利得が
足りなくなったとき、その足りない利得分を利得可変回
路１１４の利得を上げることにより補う線形補償をする
場合、包絡線検波回路１１７の出力電圧Ｖdaに含まれる
包絡線検波回路の非線形性の影響と、ループ利得の誤差
の影響を取り除かなければ精度良く線形補償を行うこと
はできない。しかし、この線形送信回路では、検波特性
補償信号発生器１２０１およびループ誤差補償信号発生
器１２０２からなるデータ信号発生回路１２０の出力
を、基準包絡線信号に乗算することで、包絡線検波回路
の非線形性の影響とループ利得の誤差の影響をディジタ
ル的に低減させることができ、簡素な回路で、精度良く
線形補償を行うことが可能となる。さらに、この方式で
は、完全なフィードバックループ制御を行っているた
め、たとえ使用している素子にばらつきがあっても、安
定な制御が構成される。

【００２１】次に、本発明の他の実施例について、図面
を参照しながら説明する。図２は本発明の第２の実施例
における線形送信回路のブロック図を示したものであ
り、図３はそのタイミングチャートを示す。なお、図２
において、図１における機器および回路素子などと同一
ないし均等のものは同一符号を用いて示し、重複した説
明は省略する。

【００２２】本実施例では、データ信号発生回路１２０
に、ランピング信号発生器１２０３が附加されている。
また、図３のタイミングチャートには送信バースト平均
電力波形１１０１およびランピング信号発生器１２０３
から出力される送信バースト制御信号１１０２、送信バ
ーストの立ち上がり区間１１０３、送信バーストの立ち
下がり区間１１０４が示されている。

【００２３】以上のような構成要素からなる第２の実施
例の線形送信回路について以下これら構成要素間の関係
とその動作を図２、図３を用いて説明する。送信バース
ト制御信号１１０２は送信バーストの立ち上がり区間１
１０３で滑らかなカーブ（たとえばレイズドコサインカ
ーブ）で立ち上がり、送信バーストの立ち下がり区間１
１０４で滑らかなカーブ（たとえばレイズドコサインカ
ーブ）で立ち下がるようにする。ランピング信号発生器
１２０３の出力である送信バースト制御信号１１０２
と、検波特性補償信号発生器１２０１の出力と、ループ
誤差補償信号発生器１２０２の出力の合計３つの出力の
合成出力であるデータ信号発生回路１２０の出力と、基
準包絡線発生回路１１９の出力である基準包絡線信号と
が乗算器１２１によって乗算された信号は、ディジタル
−アナログ信号変換器１２２に入力される。このディジ
タル−アナログ信号変換器１２２の出力信号電圧Ｖdb1
は、ローパスフィルタ１２３に入力され、このローパス
フィルタ１２３の出力電圧Ｖdb2 は、誤差増幅器１１８
の一方の入力となり、フィードバックループが働くの
で、送信出力信号は、その信号バースト平均電力波形１
１０１の立ち上がりと立ち下がりが滑らかなバースト状
の波形となる。

【００２４】以上のようにこの実施例によれば上記の構
成により立ち上がり立ち下がりの滑らかなバースト状の
送信出力信号を得ることができ、バースト信号の立ち上
がり立ち下がりの影響による周波数領域での不要な広が
りを抑えることができる。また、その後の誤差増幅器１
１８以降の動作は、基本的には、第１の実施例と同じで
ある。

【００２５】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、線形送
信回路において、検波特性補償信号発生器とループ誤差
補償信号発生器とからなるデータ信号発生回路と、デー
タ信号発生回路の出力と基準包絡線発生回路の出力とを
乗算することのできる乗算器とを設け、ディジタル的
に、包絡線検波回路の非線形性の影響と、ループ誤差の
影響を低減することにより、簡素な回路で精度の良い線
形送信回路が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における線形送信回路の
ブロック図

【図２】本発明の第２の実施例における線形送信回路の
ブロック図

【図３】本発明の第２の実施例における線形送信回路の
タイミングチャート

【図４】従来の送信回路のブロック図

【図５】従来の送信回路における検波特性補償回路の回
路図

【符号の説明】

１１線形送信回路１１１Ｉ，Ｑ信号発生回路１１２直交変調器１１３ローカル信号発生器１１４利得可変回路１１５電力増幅器１１６分配器１１７包絡線検波回路１１８誤差増幅器１１９基準包絡線発生回路１２０データ信号発生回路１２０１検波特性補償信号発生器１２０２ループ誤差補償信号発生器１２０３ランピング信号発生器１２１乗算器１２２ディジタル−アナログ信号変換器１２３ローパスフィルタ１２４送信出力端子１２５利得可変回路制御端子１１０１送信バースト平均電力波形１１０２送信バースト制御信号１１０３送信バースト立ち上がり区間１１０４送信バースト立ち下がり区間

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ベースバンドのＩ，Ｑ信号を発生する
Ｉ，Ｑ信号発生器と、ローカル信号を発生するローカル
信号発生器と、前記Ｉ，Ｑ信号発生器の出力と前記ロー
カル信号発生器の出力とを入力とし、変調波を出力する
直交変調器と、前記直交変調器の出力を入力とし、利得
または減衰を可変する利得可変回路と、前記利得可変回
路の出力を入力とし、高周波信号を増幅する電力増幅器
と、前記電力増幅器の出力を入力とし、この高周波信号
を送信出力とモニタ出力とに分ける分配器と、前記分配
器のモニタ出力を入力とし、この入力された高周波信号
を包絡線検波して送信包絡線信号電圧を得る包絡線検波
回路と、前記Ｉ，Ｑ信号発生器の出力を入力とし、基準
包絡線信号を発生する基準包絡線信号発生器と、前記包
絡線検波回路の入出力特性データおよびフィードバック
ループのループ誤差特性データを記憶しているメモリか
らなるデータ信号発生回路と、前記基準包絡線信号発生
器出力と前記データ信号発生回路の出力とを乗算する乗
算器と、前記乗算器の出力を入力とし、ディジタル−ア
ナログ信号変換をするディジタル−アナログ信号変換器
と、前記ディジタル−アナログ信号変換器の出力信号の
周波数帯域制限をするローパスフィルタと、前記ローパ
スフィルタの出力信号と前記包絡線検波回路出力信号と
の誤差電圧を検出増幅する誤差増幅器とを備え、前記誤
差増幅器の出力を制御信号とし、この制御信号を利得可
変回路制御端子に入力して前記利得可変回路の利得また
は減衰を制御するようにフィードバックループを構成し
ている線形送信回路。
【請求項２】データ信号発生回路出力信号は、送信バ
ースト信号出力に対応した立ち上がりおよび立ち下がり
の滑らかな送信オンオフ信号が考慮されたものであるこ
とを特徴とする請求項１記載の線形送信回路。