JPH0671182B2 - 周波数変換増幅装置 - Google Patents
周波数変換増幅装置Info
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- JPH0671182B2 JPH0671182B2 JP61281216A JP28121686A JPH0671182B2 JP H0671182 B2 JPH0671182 B2 JP H0671182B2 JP 61281216 A JP61281216 A JP 61281216A JP 28121686 A JP28121686 A JP 28121686A JP H0671182 B2 JPH0671182 B2 JP H0671182B2
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- Japan
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- frequency
- amplifier
- converter
- gain
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- Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、装置利得の温度特性および周波数特性を開
ループにて補償した周波数変換増幅装置に関するもので
ある。
ループにて補償した周波数変換増幅装置に関するもので
ある。
近年装置の小形化に伴ない、送信側では送信周波数変換
部（アツプコンバータ）と高出力高周波増幅器とを一体
化した送信周波数変換増幅装置（HPC＝High Power Conv
erter）、受信側では低雑音高周波増幅器と受信周波数
変換部（ダウンコンバータ）とを一体化した低雑音周波
数変換増幅装置（LNC＝Low Noise Converter）が、衛星
通信用の小形地球局にて用いられている。第６図は従来
のHPCのブロック図であり、図において（１）はアツプ
コンバータ、（２）は装置利得調整用のPINダイオード
等による可変減衰器、（３）は高周波増幅器、（４）は
（３）近傍の周囲温度を検出するサーミスタ等の温度セ
ンサ、（５）は（４）の検出温度に応じ（２）のバイア
ス電流を制御するバイアス電流制御回路である。
部（アツプコンバータ）と高出力高周波増幅器とを一体
化した送信周波数変換増幅装置（HPC＝High Power Conv
erter）、受信側では低雑音高周波増幅器と受信周波数
変換部（ダウンコンバータ）とを一体化した低雑音周波
数変換増幅装置（LNC＝Low Noise Converter）が、衛星
通信用の小形地球局にて用いられている。第６図は従来
のHPCのブロック図であり、図において（１）はアツプ
コンバータ、（２）は装置利得調整用のPINダイオード
等による可変減衰器、（３）は高周波増幅器、（４）は
（３）近傍の周囲温度を検出するサーミスタ等の温度セ
ンサ、（５）は（４）の検出温度に応じ（２）のバイア
ス電流を制御するバイアス電流制御回路である。
次に動作について説明する。IF入力信号はアツプコンバ
ータ（１）によりRF帯に周波数変換され高周波増幅器
（３）により高周波増幅される。高周波増幅器（３）は
通常ガリウム砒素（GaAs）FET等の半導体増幅素子を多
段接続して構成されるが、一般的に周囲温度が上昇する
と高周波利得が減少する温度特性を持つ。この温度特性
を軽減するため、サーミスタ等の温度センサ（４）を用
いて高周波増幅器（３）近傍の周囲温度を検出し、周囲
温度が上昇すると、可変減衰器（２）の減衰量を小さく
するよう、バイアス電流制御回路（５）が可変減衰器
（２）のバイアス電流を制御し、装置全体の利得の温度
補償を行なつている。第７図に温度補償を行なつた14GH
Z帯の高周波増幅器の利得の温度特性及び周波数特性の
一例を示す。（本例では、ソース接地形のGaAs電界効果
トランジスタを10段接続している。）第４図より、温度
補償を行なうことにより利得の温度変動は約1/3に改善
されるが、利得の周波数特性は全く改善されないことが
わかる。
ータ（１）によりRF帯に周波数変換され高周波増幅器
（３）により高周波増幅される。高周波増幅器（３）は
通常ガリウム砒素（GaAs）FET等の半導体増幅素子を多
段接続して構成されるが、一般的に周囲温度が上昇する
と高周波利得が減少する温度特性を持つ。この温度特性
を軽減するため、サーミスタ等の温度センサ（４）を用
いて高周波増幅器（３）近傍の周囲温度を検出し、周囲
温度が上昇すると、可変減衰器（２）の減衰量を小さく
するよう、バイアス電流制御回路（５）が可変減衰器
（２）のバイアス電流を制御し、装置全体の利得の温度
補償を行なつている。第７図に温度補償を行なつた14GH
Z帯の高周波増幅器の利得の温度特性及び周波数特性の
一例を示す。（本例では、ソース接地形のGaAs電界効果
トランジスタを10段接続している。）第４図より、温度
補償を行なうことにより利得の温度変動は約1/3に改善
されるが、利得の周波数特性は全く改善されないことが
わかる。
従来の送信周波数変換増幅装置は以上のように構成され
ているので、装置利得の温度変動は補償されるが周波数
特性については改善されず、振幅等化器をアツプコンバ
ータ（１）と高周波増幅器（３）の間に追加して周波数
特性を補償する必要があるが一般的には振幅等化器は調
整が複雑となる欠点がある。その他の手段としては、フ
イードバツク制御により利得の温度変動と周波数特性の
両者を補償する方法もあるが、入力搬送波がSCPCもしく
はTDMAの如く断続する場合には、入力搬送波が断の間に
可変減衰器（２）の減衰量が最小となり入力搬送波がON
となった時に過大な出力が高周波増幅器（３）から発生
するという欠点がある。
ているので、装置利得の温度変動は補償されるが周波数
特性については改善されず、振幅等化器をアツプコンバ
ータ（１）と高周波増幅器（３）の間に追加して周波数
特性を補償する必要があるが一般的には振幅等化器は調
整が複雑となる欠点がある。その他の手段としては、フ
イードバツク制御により利得の温度変動と周波数特性の
両者を補償する方法もあるが、入力搬送波がSCPCもしく
はTDMAの如く断続する場合には、入力搬送波が断の間に
可変減衰器（２）の減衰量が最小となり入力搬送波がON
となった時に過大な出力が高周波増幅器（３）から発生
するという欠点がある。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、従来装置における装置利得の温度特性補償に
加えて、振幅等化器やフイードバツク制御を用いずに、
周波数特性の補償を行なう送信周波数変換増幅装置を得
ることを目的とする。
たもので、従来装置における装置利得の温度特性補償に
加えて、振幅等化器やフイードバツク制御を用いずに、
周波数特性の補償を行なう送信周波数変換増幅装置を得
ることを目的とする。
この発明に係る送信周波数変換増幅装置は、アツプコン
バータの局部発振器に用いられる電圧制御形発振器（以
下VCOと称する）への制御電圧を利用し、このVCO制御電
圧を折線近似回路に入力し、この折線近似回路の出力電
圧と、温度センサの出力電圧とを加算し、この加算電圧
を可変減衰器の減衰量を制御するバイアス電流制御回路
へ加えて、装置の高周波利得の周波数特性と温度特性の
両者を補償したものである。
バータの局部発振器に用いられる電圧制御形発振器（以
下VCOと称する）への制御電圧を利用し、このVCO制御電
圧を折線近似回路に入力し、この折線近似回路の出力電
圧と、温度センサの出力電圧とを加算し、この加算電圧
を可変減衰器の減衰量を制御するバイアス電流制御回路
へ加えて、装置の高周波利得の周波数特性と温度特性の
両者を補償したものである。
この発明における折線近似回路（６）は、装置のRF出力
周波数に比例するVCO制御電圧を入力として、高周波増
幅器（３）の周波数特性の補正量を出力し、可変減衰器
（２）の減衰量を決定する。
周波数に比例するVCO制御電圧を入力として、高周波増
幅器（３）の周波数特性の補正量を出力し、可変減衰器
（２）の減衰量を決定する。
〔実施例〕 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において、（１）〜（５）は第３図に示す従来例と同
一である。（６）はアツプコンバータ（１）より得られ
るVCO制御電圧を入力とする折線近似回路、（７）は温
度センサ（４）の出力電圧と折線近似回路（６）の出力
電圧とを加算する加算器である。第２図にアツプコンバ
ータのブロツク図を示す。図において、（11）はIFアン
プ、（12）は第１段ミキサ、（13）は第１局部発振器、
（14）は第１段ミキサ（12）の出力に現れるイメージ周
波数抑圧用のバンドパスフイルタ、（15）は段間レベル
合わせ用のアンプ、（16）は第２段ミキサ、（17）は電
圧制御形発振器（VCO）、（18）は出力周波数設定用の
シンセサイザ、（19）はVCO（17）の出力周波数とシン
セサイザ（18）の出力周波数とを比較する位相弁別器
（PSD）、（20）はループフイルタ、（21）はVCO（17）
の出力の１部を分岐する方向性結合器、（22）は第２段
ミキサの出力に現れるイメージ周波数抑圧用のバンドパ
スフイルタである。
図において、（１）〜（５）は第３図に示す従来例と同
一である。（６）はアツプコンバータ（１）より得られ
るVCO制御電圧を入力とする折線近似回路、（７）は温
度センサ（４）の出力電圧と折線近似回路（６）の出力
電圧とを加算する加算器である。第２図にアツプコンバ
ータのブロツク図を示す。図において、（11）はIFアン
プ、（12）は第１段ミキサ、（13）は第１局部発振器、
（14）は第１段ミキサ（12）の出力に現れるイメージ周
波数抑圧用のバンドパスフイルタ、（15）は段間レベル
合わせ用のアンプ、（16）は第２段ミキサ、（17）は電
圧制御形発振器（VCO）、（18）は出力周波数設定用の
シンセサイザ、（19）はVCO（17）の出力周波数とシン
セサイザ（18）の出力周波数とを比較する位相弁別器
（PSD）、（20）はループフイルタ、（21）はVCO（17）
の出力の１部を分岐する方向性結合器、（22）は第２段
ミキサの出力に現れるイメージ周波数抑圧用のバンドパ
スフイルタである。
次に動作について説明する。第７図においてたとえば＋
25℃における利得の周波数特性を平担化するには、第３
図に示すような補正減衰量を各RF周波数に対して定めれ
ばよく、第４図に示すように利得の周波数特性が改善さ
れることになる。第１図において折線近似回路（６）が
第３図に示す補正減衰量の近似値をバイアス電流制御回
路（５）を介して、PINダイオード等の可変減衰器
（２）に与える動作をする。すなわち、折線近似回路
（６）の入力には、アツプコンバータ（１）のループフ
イルタ（20）の出力から得られるVCO制御電圧が与えら
れており、このVCO制御電電圧は装置のRF出力周波数に
比例している。したがって、第３図において、横軸の周
波数はVCO制御電圧に相当し、縦軸の補正減衰量は折線
近似回路（６）の出力電圧に相当する。第３図からわか
るように、高周波増幅器の周波数特性の補正量は直線で
近似できるので、よく知られているように演算増幅器と
ダイオードを用いた回路で折線近似回路を容易に実現で
きる。
25℃における利得の周波数特性を平担化するには、第３
図に示すような補正減衰量を各RF周波数に対して定めれ
ばよく、第４図に示すように利得の周波数特性が改善さ
れることになる。第１図において折線近似回路（６）が
第３図に示す補正減衰量の近似値をバイアス電流制御回
路（５）を介して、PINダイオード等の可変減衰器
（２）に与える動作をする。すなわち、折線近似回路
（６）の入力には、アツプコンバータ（１）のループフ
イルタ（20）の出力から得られるVCO制御電圧が与えら
れており、このVCO制御電電圧は装置のRF出力周波数に
比例している。したがって、第３図において、横軸の周
波数はVCO制御電圧に相当し、縦軸の補正減衰量は折線
近似回路（６）の出力電圧に相当する。第３図からわか
るように、高周波増幅器の周波数特性の補正量は直線で
近似できるので、よく知られているように演算増幅器と
ダイオードを用いた回路で折線近似回路を容易に実現で
きる。
なお上記実施例では、可変減衰器（２）はアツプコンバ
ータ（１）と高周波増幅器（３）の間に設けたものを示
したが、アツプコンバータ（１）のIF入力端子から高周
波増幅器（３）の出力段の間であれば、可変減衰器
（２）をどこに設けてもよい。
ータ（１）と高周波増幅器（３）の間に設けたものを示
したが、アツプコンバータ（１）のIF入力端子から高周
波増幅器（３）の出力段の間であれば、可変減衰器
（２）をどこに設けてもよい。
また上記実施例では、アツプコンバータと高周波増幅器
とを一体化した送信周波数変換増幅装置（HPC）の場合
について説明したが、低雑音増幅器とダウンコンバータ
とを一体化した低雑音周波数変換装置（LNC）の利得の
温度補償および周波数特性の補償に適用してもよく、上
記実施例と同様の効果を奏する。第５図にその回路図を
示す。
とを一体化した送信周波数変換増幅装置（HPC）の場合
について説明したが、低雑音増幅器とダウンコンバータ
とを一体化した低雑音周波数変換装置（LNC）の利得の
温度補償および周波数特性の補償に適用してもよく、上
記実施例と同様の効果を奏する。第５図にその回路図を
示す。
以上のようにこの発明によれば、開ループにより装置利
得の温度補償及び周波数特性の補償を行なうように周波
数変換増幅装置を構成したので装置の構成が簡単にな
り、またフイードバツク制御を用いた場合の欠点を除去
することができる。
得の温度補償及び周波数特性の補償を行なうように周波
数変換増幅装置を構成したので装置の構成が簡単にな
り、またフイードバツク制御を用いた場合の欠点を除去
することができる。
第１図はこの発明の一実施例による送信周波数変換増幅
装置の構成を示すブロック図、第２図はこの発明の装置
中アツプコンバータ部の構成を示すブロック図、第３図
は周波数特性の補正減衰量を示す一例図、第４図は従来
装置に本発明による利得の周波数特性の補正を行なつた
後の特性の予想図、第５図は本発明の他の実施例を示す
低雑音周波数変換装置の構成を示すブロツク図、第６図
は従来の送信周波数変換増幅装置のブロック図、第７図
は14GHZ帯高周波増幅器の利得の温度変動及び周波数特
性を示す一例図である。 図において、（１）はアツプコンバータ、（２）は可変
減衰器、（３）は高周波増幅器、（４）は温度センサ、
（５）はバイアス電流制御回路、（６）は折線近似回
路、（７）は加算回路、（８）は低雑音増幅器、（９）
はダウンコンバータである。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
装置の構成を示すブロック図、第２図はこの発明の装置
中アツプコンバータ部の構成を示すブロック図、第３図
は周波数特性の補正減衰量を示す一例図、第４図は従来
装置に本発明による利得の周波数特性の補正を行なつた
後の特性の予想図、第５図は本発明の他の実施例を示す
低雑音周波数変換装置の構成を示すブロツク図、第６図
は従来の送信周波数変換増幅装置のブロック図、第７図
は14GHZ帯高周波増幅器の利得の温度変動及び周波数特
性を示す一例図である。 図において、（１）はアツプコンバータ、（２）は可変
減衰器、（３）は高周波増幅器、（４）は温度センサ、
（５）はバイアス電流制御回路、（６）は折線近似回
路、（７）は加算回路、（８）は低雑音増幅器、（９）
はダウンコンバータである。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 【請求項１】シンセサイザにより局部発振器の発振周波
数を制御する形式の送信周波数変換部（アツプコンバー
タ）と、高周波増幅器と、装置全体の利得を制御する可
変減衰器とを備えた高周波増幅装置において、前記高周
波増幅器近傍の温度を検出する温度センサを設け、この
温度センサの出力電圧と前記送信周波数変換部の電圧制
御発振制御電圧とを加算する加算器を設け、この加算器
出力により前記可変減衰器の減衰量を制御するようにし
たことを特徴とする周波数変換増幅装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61281216A JPH0671182B2 (ja) | 1986-11-25 | 1986-11-25 | 周波数変換増幅装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61281216A JPH0671182B2 (ja) | 1986-11-25 | 1986-11-25 | 周波数変換増幅装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63133710A JPS63133710A (ja) | 1988-06-06 |
| JPH0671182B2 true JPH0671182B2 (ja) | 1994-09-07 |
Family
ID=17635981
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61281216A Expired - Lifetime JPH0671182B2 (ja) | 1986-11-25 | 1986-11-25 | 周波数変換増幅装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0671182B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR970000660B1 (ko) * | 1994-09-27 | 1997-01-16 | 양승택 | 저속데이타 전용 위성통신 단말지구국의 주파수상향 고출력증폭기(tbu) |
| KR100407939B1 (ko) * | 1999-10-27 | 2003-12-01 | 엘지전자 주식회사 | 이동 통신 기지국에서 업 컨버터의 자동 이득 제어 장치 |
| JP5286899B2 (ja) * | 2008-04-09 | 2013-09-11 | パナソニック株式会社 | マイクロ波処理装置 |
| CN110247634B (zh) * | 2019-06-24 | 2023-03-21 | 成都芯通软件有限公司 | 一种宽带高精度设备输出电平带斜率温度补偿方法及系统 |
-
1986
- 1986-11-25 JP JP61281216A patent/JPH0671182B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63133710A (ja) | 1988-06-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |