JPH063855B2 - 電力増幅器 - Google Patents

電力増幅器

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JPH063855B2
JPH063855B2 JP3502613A JP50261391A JPH063855B2 JP H063855 B2 JPH063855 B2 JP H063855B2 JP 3502613 A JP3502613 A JP 3502613A JP 50261391 A JP50261391 A JP 50261391A JP H063855 B2 JPH063855 B2 JP H063855B2
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power amplifier
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03GCONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G3/00Gain control in amplifiers or frequency changers
    • H03G3/20Automatic control
    • H03G3/30Automatic control in amplifiers having semiconductor devices
    • H03G3/3036Automatic control in amplifiers having semiconductor devices in high-frequency amplifiers or in frequency-changers
    • H03G3/3042Automatic control in amplifiers having semiconductor devices in high-frequency amplifiers or in frequency-changers in modulators, frequency-changers, transmitters or power amplifiers
    • H03G3/3047Automatic control in amplifiers having semiconductor devices in high-frequency amplifiers or in frequency-changers in modulators, frequency-changers, transmitters or power amplifiers for intermittent signals, e.g. burst signals

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  • Amplifiers (AREA)
  • Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Circuits Of Receivers In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 背景技術と発明の概要 本発明は、パルス電力増幅器のような無線周波数信号を
増幅する電力増幅器に関する。本発明は特に、GSM無
線送信機に用いられる電力増幅器に関する。
GSM移動無線送信機に用いることのできるパルス電力
増幅器は英国特許第8826918.8号に記述されて
おり、その開示内容は参考として本書に内包される。本
出願は、そのオン/オフ時の出力電力特性が、電力増幅
器の電力制御のメモリに記憶された数値列に依存する電
力制御信号により制御されるバースト変調電力増幅器を
開示する。本電力増幅器は、さまざまな異なる出力電力
レベルで動作することができ、数値列はこれらの電力レ
ベルの各々についてメモリ内に格納される。電力レベル
が選択されると、対応する数値列が選択されてメモリか
ら読み出される。
GSM移動無線送信機の出力電力は、16の電力レベル
間で調整可能でなければならない。最終出力電力に影響
を与える増幅器内の公差要因を考慮するため、通常16
の公称電力レベルがあり、これらは公称値に近い4つの
サブレベルにそれぞれ分かれている。次に電力制御部の
送信コントローラは、64のサブレベルのうちどれが1
6の公称電力レベルの各々を表すのに最も適しているか
を決定することができる。そのため64の電力レベルに
対応して、64の数値列がメモリに記憶されている。
それぞれの数値列は、オンとオフとにそれぞれ対応す
る、ランプアップ(ramp-up)波形とランプダウン(ramp-d
pwn)波形とを表す。1つのランプアップ波形は、メモリ
に記憶される64バイト(512ビット)の数値列によ
り充分に表すことができ、1つのランプダウン波形は、
メモリに記憶される64バイトの数値列により充分に表
すことができる。そのため、64の数値列を記憶するの
に必要なメモリの合計バイト数は、8192バイト(6
5536ビット)である。この数字は、特に電力制御部
が集積回路に集積される場合にはかなり大きな数字であ
る。
そのため、異なる電力レベルに対してすべての数値列を
記憶するために必要なメモリのバイト数を小さくするこ
とが望ましい。
本発明の第1例に従って、電力レベル制御信号に応答し
て無線周波数信号を増幅し、複数の増幅器出力電力エン
ベロープのうち任意の1つを定める電力増幅器が提供さ
れ、本電力増幅器は: 前記複数の増幅器出力電力エンベロープのうち所定の1
つを表す所定の時変信号を発生する手段; 前記電力レベル制御信号に応答して前記時変信号を修正
し、選択された出力電力エンベロープを定める手段:お
よび 前記被修正時変信号に応答して増幅器出力電力を制御
し、前記複数の出力電力エンベロープのうち選択された
エンベロープに応じて無線周波数信号を増幅する制御手
段; によって構成される。
好適な実施例において、修正手段は電力レベル制御信号
に依存する値において時変信号をクリップする手段から
成る。
本発明の第2実施例において、修正手段は電力レベル制
御信号に依存する倍率を時変信号に乗算する手段より構
成される。
本発明の第3実施例においては、修正手段はある値を時
変信号と合成する合成手段から成る。この値は電力レベ
ル制御信号に依存し、負の数でもゼロ以上の正の値でも
よい。
時変信号は, 複数の増幅器出力電力エンベロープのうちの所定の1つ
を表す、メモリに記憶された数値列から成ってもよい。
パルス電力増幅器はさらに、被修正数値例により発生さ
れる波形を平滑化するための低域フィルタのようなフィ
ルタから成ってもよい。
従って、すべての異なる電力レベルに対して1つのラン
プアップ波形と1つのランプダウン波形を表す1つの数
値列を発生させ、特定の電力レベルに応答してその値を
修正する修正手段を用いることにより、被修正数値列に
よって表されるランプアップ波形とランプダウン波形と
を任意の電力レベルについて得ることができ、また、1
つの数値列のみを発生させるだけですむので、数値の合
計数はかなり小さくなる。たとえば上述の従来技術の電
力増幅器については、8192バイトではなく128バ
イトしか必要としない。
無線周波数信号を増幅する3種類のパルス電力増幅器
を、以下の図面を参照して、例として説明する。
図面の簡単な説明 第1図は、本発明による第1パルス電力増幅器のブロッ
ク概略図である。
第2図は、本発明による第2パルス電力増幅器のブロッ
ク概略図である。
第3図は、本発明による第3パルス電力増幅器のブロッ
ク概略図である。
第4図は、第1図に示されたパルス電力増幅器のオン時
の典型的な出力電力と時間応答の図である。
第5図は、第1図に示されたパルス電力増幅器のオフ時
の典型的な出力電力と時間応答の図である。
実施例の説明 第1図には、フィードバック・ループ8により制御され
る減衰器4に結合された電力制御部2が示されている。
RF信号は減衰器4の入力に供給され、減衰器4の出力
はRF電力増幅器6に結合されている。電力増幅器の出
力はアンテナ(図示せず)に送られる。
電力制御部2は、6ビットのカウンタ10に結合された
クロック入力CLKを有し、カウンタ10はROM14
のアドレス・ラインに結合される。カウンタ10とRO
M14とに結合されるコントロール12は、クロック入
力CLK上の信号と送信入力TX上の信号とにより制御
される。コントロール12はランプ・クリッパ16とデ
ジタル/アナログ変換器18とに結合される。ROM1
4は、8ビットの出力を与え、この出力はランプ・クリ
ッパ16に送られる。ランプ・クリッパ16は、電力制
御データ・ライン24上の電力制御データにより制御さ
れ、その出力はデジタル/アナログ変換器18に送られ
る。そこで発生されたアナログ信号は、変換器18から
低域平滑化フィルタ20を介して、減衰器4に結合され
たコンパレータ増幅器22に送られる。
1つのランプアップ波形と1つのランプダウン波形とを
表す数値列は、ROM14に記憶される。好適な実施例
においては、第4図のランプアップ波形Aのような1つ
のランプアップ波形を表すのに64バイトが必要であ
り、また、第5図のランプダウン波形Cのような1つの
ランプダウン波形を表すのに64バイトが必要なので、
必要な合計バイト数は128バイトである。この数値列
はカウンタ10に結合されたアドレス・ライン上の信号
に応じてアドレス指定される。
本発明による電力増幅器の動作を以下に説明する。しか
し電力増幅器の動作は上記の参考の特許出願に詳細に説
明されているので、詳細には説明しない。
RF信号の送信開始時に、送信コントローラ(図示せ
ず)は電力レベルを選択し、対応する信号を電力制御デ
ータ・ライン24上でランプ・クリッパ16に送る。さ
らに、送信コントローラ(図示せず)は、送信開始を指
示する送信制御信号を送信入力TXに与え、減衰器4の
入力に送られるRFデータを与える。送信入力TXにお
いて「開始」信号が受信されると、カウンタ10とコン
トロール12との制御に基づき、ランプアップ波形を表
す数値列がROM14より読み出され、ランプ・クリッ
パ16に送られる。送信終了時には、送信コントローラ
(図示せず)が送信入力TXに「終了」信号を与え、そ
れによりカウンタ10とコントロール12との制御に基
づき、ランプダウン波形Cを表す数値列がROM14か
ら読み出され、ランプ・クリッパ16に送られる。
電力制御データ・ライン24上で送られる電力制御デー
タ信号はランプ・クリッパ16のクリッピング・レベル
を制御する。すなわち、その信号が数値列のうちランプ
アップ波形を表す値を決定し、その値に対して数値列の
それ以降のすべての値がクリップされる。ランプ・クリ
ッパ16は電力制御データをROM14からの値に加算
して、この和が所定の閾値を越えていればデジタル/ア
ナログ変換器18のクロック動作は停止され、最後にク
ロックされた値がデジタル/アナログ変換器より引き続
き出力される。たとえば、波形Bにより表される電力レ
ベルが選択されると、ランプアップ波形Aは、点Xより
上でクリップされる。ランプダウン波形については、そ
の信号がその数値列内の値を決定し、この値に対して数
値列内の以前のすべての値がクリップされる。このよう
に、選択された電力レベルに対応するランプアップ波形
およびランプダウン波形を得るため、ランプ・クリッパ
16は電力制御データ・ライン24上の信号に応答し
て、電力制御データ信号に依存するある値において数値
列をクリップする。ランプ・クリッパの出力は、その後
アナログ/デジタル変換器18に送られて、低域フィル
タ20により平滑化される。電力増幅器の出力電力はこ
のように、低域フィルタの出力により制御されて、コン
パレータ増幅器22と減衰器4とに送られる。
電力制御データ・ライン24上の信号はバースト中、す
なわち、バースト変調電力増幅器がオンの間は、一定で
あり、さらに次のバーストについて異なる電力レベルが
選択されるようにバーストとバーストとの間で変えさせ
ることができる。クリップ方法によりランプアップ波形
およびランプダウン波形のエッジが鋭くなるので、平滑
化低域フィルタを設けることが必要である。これにより
電力のランプにより発生されるスペクトル・ノイズが減
少する。
ランプ・クリッパ16は、本発明を具現する第2パルス
電力増幅器を示す第2図に示されるようなランプ乗算器
130と置き換えてもよい。第1図のものと同様の素子
は、同一参照番号に100を加えた番号により示され
る。第2パルス電力増幅器の動作は、第1図,第4図お
よび第5図を参照して説明される第1増幅器と同様であ
る。ただし、異なる電力レベルに対するランプアップ波
形およびランプダウン波形が、ROM114に記憶され
ているランプアップ波形およびランプダウン波形にある
倍率を掛けて得られる点が異なる。倍率は、電力制御デ
ータ・ライン124上の信号により決定される。
または、第1パルス電力増幅器のランプ・クリッパ16
を、本発明を具現する第3パルス電力増幅器を示す第3
図のようにランプ加算器あるいは減算器32と置き換え
てもよい。第1図のものと同様の素子は、同一参照番号
に200を加えた番号により示される。第3パルス電力
増幅器の動作は、第1図,第4図および第5図を参照し
て説明される第1増幅器と同様である。ただし、異なる
電力レベルに対するランプアップ波形およびランプダウ
ン波形が、ROM214に記憶されているランプアップ
波形およびランプダウン波形からある値を減ずることに
より得られる点が異なる。この減ずる値は、電力制御デ
ータ・ライン224上の信号によって決まる。
波形上に鋭いエッジができるために、平滑化低域フィル
タをランプ・クリッパと共に用いることが必要であるが
このような低域フィルタは、ランプ乗算器やランプ減算
器には必ずしも必要でないことが理解される。
また、64個の数値列が1つのランプアップ波形を表す
ために用いられ、別の64の数値列が1つのランプダウ
ン波形を表するために用いられ、各数値は8ビットから
成る場合について本発明の好適な実施例を説明してきた
が、これらの値は任意であり、パルス電力増幅器の用途
により異なることが明らかである。さらに、望ましい電
力レベルの数はパルス電力増幅器の用途により変わる場
合がある。
また、本明細書で説明してきた好適な実施例では、数値
列を記憶させることにより所定の時変信号を発生させる
ためROMを用いているが、時変信号はアナログ手段に
より発生させてもよい。
時変信号は単一のステップでもよいことは明らかであ
る。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】電力レベル制御信号に応答して、無線周波
    数信号を増幅し、複数の出力電力エンベロープから任意
    の1つを定める電力増幅器であって: 前記複数の増幅器出力電力エンベロープのうち所定の1
    つを表す所定の時変信号を発生する手段; 前記電力レベル制御信号に応答して前記時変信号を修正
    し、選択された出力電力エンベロープを定める手段;お
    よび 前記の被修正時変信号に応答して増幅器出力電力を制御
    し、前記複数の出力電力エンベロープのうち選択された
    1つに応じて無線周波数信号を増幅する制御手段; によって構成されることを特徴とする電力増幅器。
  2. 【請求項2】前記時変信号が、前記複数の増幅器出力電
    力エンベロープのうち所定の1つを表す数値列から成る
    ことを特徴とする請求項1記載の電力増幅器。
  3. 【請求項3】所定の数値列を発生する前記発生手段が、
    前記複数の増幅器出力電力エンベロープのうち所定の1
    つを表す数値列を記憶する読み出し専用メモリ等から成
    ることを特徴とする請求項2記載の電力増幅器。
  4. 【請求項4】前記電力増幅器が、前記の被修正数値列の
    各値に対してアナログ信号を発生させる手段と、前記ア
    ナログ信号を濾波して実質的に平滑な増幅器出力電力エ
    ンベロープを与えるフィルタとから成ることを特徴とす
    る請求項2または3記載の電力増幅器。
  5. 【請求項5】前記修正手段が、電力レベル制御信号に依
    存する値において前記数値列をクリップする手段から成
    ることを特徴とする請求項2,3または4記載の無線周
    波数信号を増幅する電力増幅器。
  6. 【請求項6】前記修正手段が、電力レベル制御信号に依
    存する値を前記数値列に乗算する手段から成ることを特
    徴とする請求項2,3または4記載の電力増幅器。
  7. 【請求項7】前記修正手段が、電力レベル制御信号に依
    存する値と前記数値列とを合成する手段から成ることを
    特徴とする請求項2,3または4記載の電力増幅器。
  8. 【請求項8】前記値がゼロ以上の任意の数値となりうる
    ことを特徴とする請求項7記載の電力増幅器。
  9. 【請求項9】前記値が負の数値となりうることを特徴と
    する請求項7記載の電力増幅器。
  10. 【請求項10】電力レベル制御信号に応答してパルス電
    力増幅器により無線周波数信号を増幅する方法であっ
    て: 所定の時変信号を発生させる段階; 前記電力レベル制御信号に応答して、前記時変信号を修
    正する段階;および 前記の被修正時変信号に応答して、増幅器出力電力を制
    御する段階; によって構成されることを特徴とする方法。
JP3502613A 1990-02-17 1991-01-25 電力増幅器 Expired - Lifetime JPH063855B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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GB9003663.3 1990-02-17
GB9003663A GB2241124A (en) 1990-02-17 1990-02-17 Output power envelope control for amplifier

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04503746A JPH04503746A (ja) 1992-07-02
JPH063855B2 true JPH063855B2 (ja) 1994-01-12

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EP (1) EP0469101B1 (ja)
JP (1) JPH063855B2 (ja)
AT (1) ATE165196T1 (ja)
CA (1) CA2049299C (ja)
DE (1) DE69129251T2 (ja)
ES (1) ES2114538T3 (ja)
GB (1) GB2241124A (ja)
TR (1) TR25685A (ja)
WO (1) WO1991012661A1 (ja)

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GB2241124A (en) 1991-08-21
ATE165196T1 (de) 1998-05-15
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DE69129251T2 (de) 1998-10-08
TR25685A (tr) 1993-09-01
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