JPH0865221A - ヘテロダイン無線中継方式における歪補償回路 - Google Patents

ヘテロダイン無線中継方式における歪補償回路

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JPH0865221A
JPH0865221A JP19397494A JP19397494A JPH0865221A JP H0865221 A JPH0865221 A JP H0865221A JP 19397494 A JP19397494 A JP 19397494A JP 19397494 A JP19397494 A JP 19397494A JP H0865221 A JPH0865221 A JP H0865221A
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JP
Japan
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circuit
distortion
phase
compensating
output
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Withdrawn
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JP19397494A
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English (en)
Inventor
Eiichi Hirayama
栄一 平山
Koichi Hayasaka
巧一 早坂
Isamu Unno
勇 海野
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ヘテロダイン無線中継方式のディジタル多重
無線装置の各増幅器にて発生する非線形歪の補償を行う
歪補償回路に関し、其の電源の消費電力が増加したり,
コストが増大すること無く,其の増幅器によって生じる
非線形歪を容易に且つ安価に補償できる歪補償回路を目
的とする。 【構成】 受信部のRF増幅器(10)の非線形歪の補償を
行う歪補償回路の場合は、受信入力の増大時に利得が伸
張する利得伸張回路(11)と其の出力で入力信号の位相を
変える位相器(12)とから成る線形化回路(1) を、周波数
変換器(20)の後の中間周波数回路(30)内に設けるように
構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、受信のRF増幅器,周
波数変換回路,中間周波数回路,送信の中間周波数回
路,周波数変換回路,RF電力増幅器からなるヘテロダ
イン無線中継方式の例えば多値QAMのディジタル多重
無線装置に係り、特に其の各増幅器にて発生する非線形
歪の補償を行う歪補償回路に関するものである。多値Q
AM信号を伝送するディジタル多重無線装置では、装置
内の各増幅器に対して非線形歪(AM−AM変換,AM
−PM変換)が小さい動作特性が要求される。この非線
形歪に対する要求特性を満足させる為には、増幅器自身
の入出力の直線性が良いことが要求される。この為、各
増幅器は其の通常の出力電力よりも高い出力電力で飽和
する飽和特性が要求される。その為に、各増幅器は、其
の電源の消費電力が増加したりコストが増大することに
なる。この為に、各増幅器には、其の増幅器によって生
じる非線形歪を容易に且つ安価に補償できる歪補償回路
が必要となる。
【0002】
【従来の技術】多値QAM信号を伝送するディジタル多
重無線装置における送信のRF電力増幅器の非線形歪の
補償には、従来からプリディストーション回路又は線形
化回路(リニアライザ回路)と呼ばれる歪補償回路が用
いられて来た。
【0003】プリディストーション回路は、図示しない
が、送信のRF電力増幅器の最終出力段(終段電力増幅
器)の前段に設けられ、該プリディストーション回路に
よって発生した歪みと,終段電力増幅器によって発生し
た歪みとが逆相で合成される様にして、終段電力増幅器
が発生する歪みを補償する回路である。
【0004】線形化回路(リニアライザ回路)は、図6
-(b)に示す如く、終段電力増幅器の前段に設けられて、
図6-(c)に示す如く、入力電力の増大時に利得が増加す
ると同時に,入力電力に対応した直流電圧DCを出力する
利得伸張回路(11)と其の出力DCにより、位相器φ(12)を
制御する構成であって、図6-(a)に示す如く、入力電力
に対するGAIN(利得)の非線形歪のAM−AM特性
と、φ(位相)の非線形歪のAM−PM特性とを有
し、終段電力増幅器の持つ利得の非線形歪のAM−AM
特性と,位相の非線形歪のAM−PM特性とを、各
々の逆特性で補償し,入力電力に対し何れの特性も
平坦な補償された出力が得られる歪補償回路である。な
お、此の非線形歪の補償回路である線形化回路は、RF
帯のデバイスのFETトランジスタで構成され、その直
流バイアスの条件により, 上記の利得伸張回路(11)と位
相器(12)φの特性が実現されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来の非線形歪の補償
回路の線形化回路(リニアライザ回路)は、上述の如
く、RF帯のFETトランジスタ回路により実現され
て、送信電力増幅器の非線形歪を補正する回路である。
この様な、RF帯の回路で実現される線形化回路は、コ
スト高な歪補償回路となり、且つ補償する対象が、送信
のRF電力増幅器に限られるという問題があった。この
様な問題を解決して, 例えば受信のRF増幅器の非線形
歪を補正する歪補正回路を得るには、RF帯より低い周
波数帯にて、上記の特性を持つ線形化回路を実現するこ
とが必要である。
【0006】
【課題を解決するための手段】この目的達成のための本
発明の基本構成を、図1の原理的な構成図に示す。図1
は、受信のRF増幅器10,周波数変換回路20,中間周波
数回路30によって構成されるヘテロダイン無線中継の無
線装置の受信部の構成を示し、其の周波数変換回路20の
後段の中間周波数回路部30に、中間周波数帯IFで構成
される線形化回路(1) を設ける。そして前段のRF増幅
器10(LNA)によって生じた非線形歪(振幅歪み,位
相歪み)を、周波数変換回路20の後段の中間周波数回路
部30内に設けた利得伸張回路(11)と位相器(12)より成る
線形化回路(1) によって補償するように構成する。
【0007】
【作用】本発明では、受信のRF増幅器10(LNA)に
よって生じた非線形歪(振幅歪み,位相歪み)を、周波
数変換回路20の後段の周波数の低い中間周波数回路部30
内に設けた利得伸張回路(11)と位相器(12)より成る線形
化回路(1) によって補償するので、低コストで前記のR
F増幅器10の非線形歪の補償が可能になる。
【0008】
【実施例】図2,図3,図4,図5は、それぞれ本発明
の請求項2,3,4,に対応する各実施例の中間周波数
(IF)帯で構成される線形化回路(1) の構成図である。
【0009】請求項2に対応する図2の実施例の線形化
回路は、両方ともBクラス又はABクラスにバイアスさ
れた並列に2つのバイポーラ・トランジスタのTR1,
TR2により, それぞれ構成された利得伸張回路(111),
(112)と其の出力により受信入力信号の位相を変える位
相器(12)により構成される。各々がBクラス又はABク
ラスにバイアスされたバイポーラ・トランジスタTR
1,TR2は、その各入力電力に対するGAIN(利得)の
特性のAM−AM特性において、図6-(a)のに示す如
く、入力電力の増大時に利得が増加すると同時に,図6
-(c)に示す如く、入力電力に対応した直流電圧DCを出力
する利得伸張回路の特性を持つようになり、又、各トラ
ンジスタTR1,TR2のコレクタc に流れるコレクタ
電流は入力電力によって変化するため(入力電力が増大
するとコレクタ電流は増加する)、コレクタ電圧Vcは低
下する。TR1とTR2の入力には同一信号が入力され
る。TR1は、其の利得伸張の特性により、図6-(a)の
AM−AM特性のに示す出力信号をコレクタc より出
力し、位相器(2) に入力する。又、TR2は入力レベル
によって変化する直流電圧Vcをコレクタc より出力し、
制御電圧DCとして位相器(2) に供給する。位相器(2) は
此の制御電圧DCを可変容量ダイオードD1に印加し、該ダ
イオードD1とコンデンサC6とで定まる移相量を制御し
て、位相器(2) の出力として、線形化回路の図6-(a)の
入力電力に対するφ(利得)のAM−PM特性のに示
される特性を得る。
【0010】請求項3に対応する図3の実施例の線形化
回路は、図2の線形化回路における利得伸張回路(112)
のTR2のコレクタ出力に、入力の直流電圧DCを反転す
る反転増幅器AMP 1 を設け、其の反転出力を利得伸張回
路(111)のTR1のベースに入力する様に接続した回路
である。この図3の線形化回路によれば、入力信号が高
いレベルから低レベルに低下するにつれて、TR1の動
作点は、BクラスからAクラスに移行していく。これ
は、入力レベルが高い時のみ,TR1,TR2を利得伸
張回路として動作させる事により, 図3の線形化回路
が、入力信号の広範囲のレベル変動に対して安定性の有
る歪補償を可能とする事を意味している。
【0011】請求項4に対応する図4の線形化回路は、
其の利得伸張回路(11)を別構成で実現したものである。
図4の線形化回路では、入力電力に対する利得伸張特性
を、可変減衰器の PINダイオードD21 に流す電流を入力
電力に比例するように制御することによって得ている。
即ち、 PINダイオードD21 に、外部入力電圧V G からの
一定の電流と, 入力信号の電力に比例する可変の電流と
を印加する事により、PIN ダイオードD21 による入力信
号に対する減衰量が入力信号の電力に比例して減少す
る。其の入力信号の電力に比例する電流は、入力信号を
コンデンサC24 で取り出し, 増幅器AMP 21で増幅した出
力のレベルを検波する検波回路DET 20を設けることによ
って得られる。また、其の入力信号の電力に比例する電
流は、演算増幅器AMP 22にて直流電圧DCに変換されて、
入力信号の可変減衰器の PINダイオードD21 からの信号
に対する位相器(12)の可変容量ダイオードD1に制御電圧
として加えられ、該信号の位相が該位相器(12)の出力に
て補償用の所定の位相になる様に制御される。
【0012】この図4の線形化回路の利得伸張回路(11)
で、入力信号の電力に比例する電流を検出して,可変減
衰器の PINダイオードD21 と位相器(12)とに加える検出
回路を、図5の直線増幅のバイポーラ・トランジスタの
TR2によって構成することも可能である。
【0013】請求項5は、前記の線形化回路(1) を、周
波数変換回路(20)と中間周波数増幅回路(30)との間に設
け、該線形化回路(1) が、後段の中間周波数増幅回路(3
0)によって生じる非線形歪を補償するようにしたもので
ある。
【0014】請求項6は、送信の中間周波数増幅回路(4
0)と、周波数変換回路(50)と、RF電力増幅器(60)とか
ら成るヘテロダイン中継の無線装置の送信部において、
該周波数変換回路(50)の前段に、前記の利得伸張回路(1
1)と位相器(12)とから成る線形化回路(1) を設け、RF
電力増幅器(60)によって生じる振幅と位相の非線形歪を
補償するようにしたものである。
【0015】
【発明の効果】以上説明した如く、本発明によれば、ヘ
テロダイン無線中継の無線装置の各増幅器の非線形歪を
補償する線形化回路を,RF周波数より低いい中間周波
数の回路によって実現されるので、低コストで各増幅器
の非線形歪の補償を行うことが可能となる効果が得られ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の請求項1のヘテロダイン無線中継方
式の無線装置の受信部のRF増幅器における非線形歪の
歪補償回路の基本構成を示す原理図
【図2】 本発明の請求項2の実施例の歪補償回路の線
形化回路の構成図
【図3】 本発明の請求項3の実施例の歪補償回路の線
形化回路の構成図
【図4】 本発明の請求項4の実施例の歪補償回路の線
形化回路の構成図
【図5】 本発明の請求項4の別の実施例の線形化回路
の構成図
【図6】 本発明に関する増幅器の非線形歪を補償する
線形化回路のAM−AM特性,AM−PM特性と、線形
化回路の構成図
【符号の説明】
1は線形化回路、11は利得伸張回路、12は位相器、10は
受信のRF増幅器、20は周波数変換回路、30は中間周波
数回路、40は送信の中間周波数回路、50は周波数変換回
路、60はRF電力増幅器である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 海野 勇 宮城県仙台市青葉区一番町1丁目2番25号 富士通東北ディジタル・テクノロジ株式 会社内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ヘテロダイン中継方式の多重無線装置の
    受信のRF増幅器(10)にて発生する振幅歪と位相歪の非
    線形歪の補償を行う歪補償回路において、受信入力の増
    大時に利得が伸張する利得伸張回路(11)と其の出力で入
    力信号の位相を変える位相器(12)とから成る線形化回路
    (1) を、周波数変換器(20)の後の中間周波数回路(30)内
    に設けたことを特徴とするヘテロダイン無線中継方式に
    おける歪補償回路。
  2. 【請求項2】 前記の線形化回路(1) の利得伸張回路(1
    1)が、両方ともBクラス又はABクラスにバイアスされ
    た並列に2つのトランジスタ(TR1, TR2)から成り、其の
    一方のトランジスタ(TR1) の出力信号を直流カットした
    後に前記の位相器(12)に接続し、他方のトランジスタ(T
    R2) の出力の直流電圧(DC)を該位相器(12)の制御電圧と
    することにより、該位相器(12)が前記一方のトランジス
    タ(TR1)の出力信号の位相を所定の位相に制御すること
    を特徴とした請求項1記載のヘテロダイン無線中継方式
    における歪補償回路。
  3. 【請求項3】 前記の線形化回路(1) の利得伸張回路(1
    1)の並列に2つのトランジスタ(TR1, TR2)の前記他方の
    トランジスタ(TR2) の出力に、入力の直流電圧(DC)を反
    転して出力する反転増幅器(AMP 1) を設け、該反転増幅
    器の出力を前記一方のトランジスタ(TR1) のベースに入
    力することにより、受信入力のレベルが高い時には、該
    一方のトランジスタ(TR1) はBクラスのバイアスで動作
    し、受信入力のレベルが低い時には、該トランジスタ(T
    R1) はAクラスのバイアスで動作することを特徴とした
    請求項1記載のヘテロダイン無線中継方式における歪補
    償回路。
  4. 【請求項4】 前記の線形化回路(1) の利得伸張回路(1
    1)が、PIN ダイオード(D21) に一定電流を流し受信入力
    信号に一定の減衰量を付与する可変減衰器と、該可変減
    衰器に並列の受信入力信号レベルを検出する検出回路(D
    ET 20)とから成り、該検出回路の出力の該受信入力信号
    レベルに比例した可変の電流を該可変減衰器のPIN ダイ
    オード(D21) に流し、該検出回路の出力で該受信入力信
    号レベルに比例した可変の電圧を前記の位相器(12)に供
    給することにより、該位相器(12)が前記可変減衰器の出
    力信号の位相を所定の位相に制御することを特徴とした
    請求項1記載のヘテロダイン無線中継方式における歪補
    償回路。
  5. 【請求項5】 前記の線形化回路(1) を、周波数変換回
    路(20)と中間周波数増幅回路(30)との間に設け、該線形
    化回路(1) が、後段の中間周波数増幅回路(30) によっ
    て生じる非線形歪を補償することを特徴としたヘテロダ
    イン無線中継方式における歪補償回路。
  6. 【請求項6】 送信の中間周波数増幅回路(40)と、周波
    数変換回路(50)と、RF電力増幅器(60)とから成るヘテ
    ロダイン中継の無線装置の送信部において、該周波数変
    換回路(50)の前段に、前記の利得伸張回路(11)と位相器
    (12)とから成る線形化回路(1) を設け、RF電力増幅器
    (60)によって生じる振幅と位相の非線形歪を補償するこ
    とを特徴としたヘテロダイン無線中継方式における歪補
    償回路。
JP19397494A 1994-08-18 1994-08-18 ヘテロダイン無線中継方式における歪補償回路 Withdrawn JPH0865221A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109525210A (zh) * 2018-11-07 2019-03-26 中电科仪器仪表有限公司 功率放大系统、方法及应用

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109525210A (zh) * 2018-11-07 2019-03-26 中电科仪器仪表有限公司 功率放大系统、方法及应用

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