JPH08163189A - 送信回路 - Google Patents

送信回路

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JPH08163189A
JPH08163189A JP6301946A JP30194694A JPH08163189A JP H08163189 A JPH08163189 A JP H08163189A JP 6301946 A JP6301946 A JP 6301946A JP 30194694 A JP30194694 A JP 30194694A JP H08163189 A JPH08163189 A JP H08163189A
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quadrature
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signal
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Masaki Ichihara
正貴 市原
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NEC Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 振幅変動のある送信変調波を非線形で高効率
なパワーアンプを用いて発生する方法を提供する。 【構成】 ベースバンド波形発生器は、送信変調波の
I,Q成分から計算した下記信号 I1 =[I+Q・SQRT(4/a2 −1)] Q1 =[Q−I・SQRT(4/a2 −1)] I2 =[I−Q・SQRT(4/a2 −1)] Q2 =[Q+I・SQRT(4/a2 −1)] (ただしa2 =I2 +Q2 )を出力する。ここでSQR
T(x)はxの平方根を示す。I1 は直交変調器12の
同相成分入力、Q1 は直交成分入力、I2 は直交変調器
22の同相成分入力,Q2 は直交成分入力である。直交
変調器12及び22の出力はともに定包絡線変調波であ
り、それぞれ非線形で高効率な送信パワーアンプ13、
23で容易に電力増幅出来る。送信パワーアンプ13及
び23の出力を電力合成器9で合成すると、搬送波に対
して同相成分I、直交成分Qを有する送信変調波が得ら
れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、包絡線変動のある変調
波、例えば、4相PSKやπ/4シフトDQPSK等の
変調波を送信するための送信回路に関する。
【0002】
【従来の技術】ディジタルセルラ電話システムでは、周
波数の有効利用の観点から、占有帯域幅が狭いπ/4シ
フトDQPSKなどの線形変調方式が使われている。と
ころが、この種の線形変調方式は従来のFM変調やGM
SK変調などの定包絡線変調とは異なり、送信電波の振
幅が大きく変動する方式であるため、送信回路はこの振
幅変動を忠実に伝える必要がある。このため、効率の悪
い線形増幅器を使う必要があった。
【0003】図2に従来の送信回路の構成例を示す。
【0004】ベースバンド波形発生回路1は、送信する
入力データ信号7をクロック8に同期して取り込み、こ
のデータに対応するベースバンド信号I,Qを出力す
る。信号Iは送信電波の搬送波に対する同相成分、信号
Qは直交成分を表す。これらの信号は直交変調器2に入
力され、ローカル発振器6からのローカル信号を直交変
調する。ついで、直交変調器2の出力を送信パワーアン
プ3で増幅し、送信フィルタ4で不要波を除去した後、
アンテナ5から送信する。
【0005】直交変調器2の出力がπ/4シフトDQP
SKやQPSK等の線形変調の場合は、定包絡線変調で
はないため、包絡線振幅の変動をともなう。従って、送
信パワーアンプ3は包絡線振幅変動を忠実に再現する必
要があり、線形増幅器でなければならない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】図3に代表的な送信パ
ワーアンプの特性を示す。横軸は入力レベルであり、左
の縦軸は出力レベル、右の縦軸は効率を表す。実線は、
入力電力と出力電力の関係を示し、点線は入力電力と効
率の関係を示す。従来方式では、線形増幅を行うため、
入力電力に対して出力電力が線形に変化する領域を使わ
ざるを得ない。ところがこの領域では、効率は非常に悪
く、同じ送信パワーの場合、非線形領域(図3の右端)
で動作出来る定包絡線変調に比べて消費電力が増大する
と言う欠点がある。
【0007】このように、線形変調波を線形増幅器でそ
のまま増幅する従来の方法では、増幅器の電力効率が非
常に低く、消費電力性能に問題がある。本発明はこの問
題を改善することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、同相成分信号
I,直交成分信号Qにより搬送波を変調して得られる振
幅変動のある変調波を増幅・送信する送信回路であり、
前記同相成分信号I,直交成分信号Qを、各々が同相成
分信号と直交成分信号とのペアである2つのベクトル信
号(I1 ,Q1 ),(I2 ,Q2 )に変換する変換回路
であり、前記(I1 ,Q1 )及び(I2 ,Q2 )はその
値にかかわらず絶対値が一定である変換回路と、前記ベ
クトル信号(I1 ,Q1 )により搬送波を変調し、第1
の変調波を生成する第1の変調手段と、前記ベクトル信
号(I2 ,Q2 )により搬送波を変調し、第2の変調波
を生成する第2の変調手段と、前記第1の変調波を電力
増幅する第1の増幅手段と、前記第2の変調波を電力増
幅する第2の増幅手段と、前記第1の増幅手段出力と前
記第2の電力増幅手段出力とを合成する合成手段とを備
えたことを特徴とする。
【0009】
【作用】次に本発明の原理を説明する。
【0010】図4は信号の位相と振幅を表現するための
ベクトル図である。
【0011】送信されるべき変調波のベクトルをAと
し、搬送波に対する同相成分をI、直交成分をQとおく
と、ベクトルAは、 A=(I,Q) …(1) と表される。Aの振幅aは変動するものとし、その最大
値の1/2以上の一定振幅を有するベクトルA1、A2
を考える。簡単のため、A1とA2の振幅は1とする
(すなわちa<2となる)。A1とA2の成分をそれぞ
れ、 A1=(I1,Q1)、A2=(I2,Q2) …(2) と置く。このとき、ベクトルA1とA2のベクトル和が
Aに等しくなるように、 I1、Q1、I2、Q2 を選ぶことが出来る。
【0012】このとき、次の(3−1)から(3−4)
式が成立する。
【0013】 I1 ={I+Q・SQRT(4/a2 −1)} (3−1) Q1 ={Q−I・SQRT(4/a2 −1)} (3−2) I2 ={I−Q・SQRT(4/a2 −1)} (3−3) Q2 ={Q+I・SQRT(4/a2 −1)} (3−4) ここでSQRT{x}は、xの平方根を示している。
(3−1)式から(3−4)式により明らかなとおり、
1 2+Q1 2=1,I2 2+Q2 2=1である。これは、信号
(I1 ,I2 )及び信号(I2 ,Q2 )は各々定包絡線
変調波であることを示している。また、(I1 ,Q1
+(I2 ,Q2 )=(I,Q)である。
【0014】以上のことから、位相成分が(I1
1 )なる一定包絡線の変調波及び位相成分が(I2
2 )なる同一値の定包絡線の変調波を生成し、この2
つの定包絡線変調波を、同一ゲインで増幅して合成すれ
ば、位相成分(I,Q)の変動する包絡線の変調波を生
成することができる。
【0015】
【実施例】次に図1を参照して本発明の一実施例を説明
する。図1に示すとおり、本発明の一実施例は、同相成
分信号I,直交成分信号Q及びこの入力データと同期し
たクロック8にもとづいてベースバンド信号I1
1 ,I2 ,Q2 を出力するベースバンド波形発生回路
10と;同相成分信号I1 ,直交成分信号Q1 を用いて
ローカル発振器6からのローカル信号(搬送波)を直交
変調する第1の直交変調器12と;同相成分信号I2
直交成分信号Q2 とを用いてローカル信号を直交変調す
る第2の直交変調器22と;第1の直交変調器12出力
を増幅する第1の送信パワーアンプ13と;第2の直交
変調器出力を増幅する第2の送信パワーアンプ23と;
第1及び第2の送信パワーアンプ出力を合成する電力合
成器9と;電力合成器9出力を帯域制限する帯域通過フ
ィルタ4と;帯域通過フィルタ4出力を送信するアンテ
ナ5とから構成される。
【0016】ベースバンド波形発生回路10は、前述し
た(3−1)から(3−4)式に示される処理を入力デ
ータ7に施し、同相成分信号I1 と直交成分信号Q1
を第1の直交変調器12に供給し、同相成分信号I2
直交成分信号Q2 とを第2の直交変調器22に供給す
る。
【0017】第1の直交変調器12は同相成分信号I1
及び直交成分信号Q1 により、ローカル発振器6からの
ローカル信号を直交変調する。また第2の直交変調器2
2は、同相成分信号I2 及び直交成分信号Q2 によりロ
ーカル信号を直交変調する。
【0018】第1の直交変調器12出力及び第2の直交
変調器22出力は、各々、第1の送信パワーアンプ1
3,第2の送信パワーアンプ23により電力増幅され
る。先に述べたとおり、ベースバンド波形発生回路10
の処理により、第1の直交変調器12出力及び第2の直
交変調器22出力はともに定包絡線変調波であるので、
非線形で高能率な送信パワーアンプで電力増幅しても歪
は生じない。
【0019】第1の送信パワーアンプ13の出力及び第
2の送信パワーアンプ23出力は電力合成器9で電力合
成される。この結果、電力合成器9出力には、同相成分
信号I,直交成分信号によりローカル信号が直交変調さ
れ、無歪で電力増幅された信号と同様の信号が出力され
る。電力合成器9出力は、アンテナ5に供給され送信さ
れる。
【0020】
【発明の効果】以上で述べた様に、本発明を用いれば、
振幅の変動する変調方式においても、2つの定包絡線変
調波の和として送信電波を合成するため、送信パワーア
ンプに非線形で高効率な増幅器を使うことが出来る。こ
れによって、装置の消費電力を低減することが可能であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示すブロック図である。
【図2】従来の送信回路の一例を示すブロック図であ
る。
【図3】パワーアンプの電力増幅特性と効率との関係を
示す図である。
【図4】2つの定振幅ベクトルによる任意のベクトルの
合成
【符号の説明】
1,10 ベースバンド波形発生回路 2,12,22 直交変調器 3,13,23 送信パワーアンプ 4 帯域通過フィルタ 5 アンテナ 6 ローカル発振器 9 電力合成器

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】同相成分信号I,直交成分信号Qにより搬
    送波を変調して得られる、振幅変動のある変調波を増幅
    ・送信する送信回路であり、 前記同相成分信号I,直交成分信号Qを各々が同相成分
    信号と直交成分信号とのペアである2つのベクトル信号
    (I1 ,Q1 ),(I2 ,Q2 )に変換する変換回路で
    あり、前記(I1 ,Q1 )及び(I2 ,Q2 )はその値
    にかかわらず絶対値が一定である変換回路と、 前記ベクトル信号(I1 ,Q1 )により搬送波を変調
    し、第1の変調波を生成する第1の変調手段と、 前記ベクトル信号(I2 ,Q2 )により搬送波を変調
    し、第2の変調波を生成する第2の変調手段と、 前記第1の変調波を電力増幅する第1の増幅手段と、 前記第2の変調波を電力増幅する第2の増幅手段と、 前記第1の増幅手段出力と前記第2の電力増幅手段出力
    とを合成する合成手段とを備えたことを特徴とする送信
    回路。
  2. 【請求項2】前記変換回路は、前記同相成分信号I,直
    交成分信号Qを次式で示される処理を施して前記2つの
    ベクトル信号(I1 ,Q1 ),(I2 ,Q2 )に変換す
    ることを特徴とする請求項1記載の送信回路。 I1 ={I+Q・SQRT(4/a2 −1)} Q1 ={Q−I・SQRT(4/a2 −1)} I2 ={I−Q・SQRT(4/a2 −1)} Q2 ={Q+I・SQRT(4/a2 −1)} ここでSQRT(x)はXの平方根,a2 =I2 +Q2
    を示す。
  3. 【請求項3】前記第1の変調手段及び前記第2の変調手
    段は、直交変調器であることを特徴とする請求項2に記
    載の送信回路。
  4. 【請求項4】前記第1の増幅手段及び前記第2の増幅手
    段は非線形電力増幅器であることを特徴とする請求項3
    に記載の送信回路。
JP6301946A 1994-12-06 1994-12-06 送信回路 Pending JPH08163189A (ja)

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