JPH0878967A - 負帰還増幅器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】位相回りによる歪みをフィードバック制御で補
償するカーテシアン型の負帰還増幅器を提供する。 【構成】このカーテシアン型負帰還増幅器は、引き算器
１０３および１０４と、帯域制限回路１０５および１０
６と、発振器１０７と、直交変調器１０８と、増幅器１
０９と、減衰器１１０と、直交復調器１１２とで基本回
路を構成する。移相器１１１は、位相制御信号ＰＣａに
より直交復調器１１２に供給する搬送波信号Ｌ２ａの位
相を変化させる。位相制御回路１１３は、入力ベースバ
ンド信号Ｉ，Ｑおよび直交復調器１１２が増幅器１０９
からの直交変調信号Ｍｃを復調した帰還ベースバンド信
号ＦＩ，ＦＱを受け、上記帰還ベースバンド信号ベクト
ルの位相が遅れていれば、移相器１１１の移相量を減少
させる位相制御信号ＰＣａを出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は直交変調信号を増幅する
増幅器の非線形歪みを補償する負帰還増幅器に関し、特
に増幅器出力を復調してベースバンド信号の形で負帰還
することによって歪み補償するカーテシアン型の負帰還
増幅器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の負帰還増幅器は、４相Ｐ
ＳＫや１６値ＱＡＭ等の線形変調方式を用いて高密度な
無線ディジタル伝送を行う場合に、送信機における電力
増幅器の非線形歪みを補償する方式、特に高い周波数帯
域の変調信号に対して高い一巡帰還利得を得るための一
方式として知られている。

【０００３】以下、特許公報，平５−５８２８３号に開
示された負帰還増幅器について、図６に示す従来技術に
よる負帰還増幅器のブロック図，図７に示す直交変調器
１０８および直交復調器１１２のブロック図、および図
８に示す入力ベースバンド信号および帰還ベースバンド
信号のベクトル図を参照して説明する。

【０００４】この帰還増幅器において、端子１０１およ
び１０２は関数ｘ（ｔ）で表わされる入力ベースバンド
信号Ｉおよび関数ｙ（ｔ）で表わされる入力ベースバン
ド信号Ｑをそれぞれ受ける。引き算器１０３および１０
４は、入力ベースバンド信号ＩおよびＱから帰還ベース
バンド信号ＦＩｘおよびＦＱｘをそれぞれ減算し、減算
ベースバンド信号ＩａｘおよびＱａｘをそれぞれ生じ
る。減算ベースバンド信号ＩａｘおよびＱａｘは、帯域
制限回路１０５および１０６によってそれぞれ帯域制限
され、それぞれ関数ｘ１（ｔ）で表わされる変調信号Ｉ
ｂｘおよび関数ｙ１（ｔ）で表わされる変調信号Ｑｂｘ
になる。

【０００５】直交変調器１０８は、発振器１０７が発生
する角周波数ωｃの搬送波信号Ｌ１を変調信号Ｉｂｘお
よびＱｂｘによって直交変調し、関数ｚ（ｔ）＝ｘ１
（ｔ）・ｃｏｓωｃｔ＋ｙ１（ｔ）・ｓｉｎωｃｔで表
わされる直交変調信号Ｍａｘを生じる。この直交変調方
式は、ＱＰＳＫ（４相フェーズシフトキーング），π／
４シフトＱＰＳＫあるいは１６値ＱＡＭ変調等である。
また、発振器１０７は、この負帰還増幅器の用途が自動
車電話システムならば周波数ｆ（＝ωｃ／２π）が９０
０ＭＨｚ帯、業務用無線システムならば１４０ＭＨｚ帯
の搬送波信号Ｌ１を生じる。

【０００６】なお、直交変調器１０８は、図７（ａ）に
示すとおり、変調信号Ｉｂｘと搬送波信号Ｌ１とを乗算
する乗算器８１と、変調信号Ｉｂｘと移相器８４により
搬送波信号Ｌ１を９０度だけ遅らせた信号とを乗算する
乗算器８２と、乗算器８１の出力と乗算器８２の出力と
を加算して直交変調信号Ｍａｘを生じる加算器８３とを
有する。

【０００７】直交変調信号Ｍａｘは、増幅器１０９によ
り、直交変調信号Ｍｂｘに増幅される。直交変調信号Ｍ
ｂｘの大部分はアンテナより放射され、この信号Ｍｂｘ
の一部は方向性結合器等により分岐されて減衰器１１０
に供給される。減衰器１１０は、直交変調信号Ｍｂｘを
所定のレベルまで減衰させ、その直交変調信号Ｍｃｘを
直交復調器１１２に供給する。直交復調器１１２は、発
振器１０７の供給する搬送波信号Ｌ２（信号Ｌ１と同一
信号）を移相器３０２により位相推移（移相）させた搬
送波信号Ｌ２ａｘと直交変調信号Ｍｃｘとに応答して直
交変調信号Ｍｃｘを復調し、入力ベースバンド信号Ｉに
対応する帰還ベースバンド信号ＦＩｘと入力ベースバン
ド信号Ｑに対応する帰還ベースバンド信号ＦＱｘとを生
じる。

【０００８】なお、直交復調器１１２は、図７（ｂ）に
示すとおり、変調信号Ｍｃｘと搬送波信号Ｌ２ａｘとを
乗算して帰還ベースバンド信号ＦＩｘを生じる乗算器１
２２と、変調信号Ｍｃｘと移相器１２１により搬送波信
号Ｌ２ａｘを９０度遅らせた信号とを乗算して帰還ベー
スバンド信号ＦＱｘを生じる乗算器１２３とを有する。

【０００９】直交復調器１１２の出力する帰還ベースバ
ンド信号ＦＩｘおよびＦＱｘは増幅器１０９の非直線歪
みにより振幅歪みおよび位相歪みを受けているが、この
帰還ベースバンド信号ＦＩｘおよびＦＱｘを上述のとお
りに引き算器１０３および１０４に供給して増幅器１０
９の非直線歪み成分を負帰還することにより、この負帰
還増幅器は増幅器１０９の非直線歪みを補償している。

【００１０】図６の回路から位相差検出回路３０１を除
いた上述の負帰還増幅器は、一般に、負帰還回路のルー
プ長並びに電力増幅器１０９の帯域制限された周波数特
性等により、直交変調信号Ｍａｘに比べて直交変調信号
Ｍｃｘが遅延し、両信号の搬送波位相が互いに異なって
くる。例えば、移相器３０２の移相量が固定であり、増
幅器１０９の温度特性変動や上記アンテナの負荷変動等
で直交変調器１０８の出力端から直交復調器１１２の入
力端までの遅延量が変化すると、直交変調信号ＩとＱと
の合成ベクトルである入力ベースバンド信号ベクトル
（図８（ａ）参照）に対し、帰還ベースバンド信号ＦＩ
とＦＱとの合成ベクトルである帰還ベースバンド信号ベ
クトル（図８（ｂ）参照）が位相回りを起こす。その結
果、この負帰還増幅器の歪み抑圧特性が劣化することに
なる。

【００１１】そこで、開示された負帰還増幅器は、位相
差検出回路３０１により、直交変調信号Ｍａｘの一部と
直交変調信号Ｍｃｘとを受け、両者の位相差Δθを表わ
す位相差信号ＰＣｘを出力する。この位相差信号ＰＣｘ
は移相器３０２に供給され、移相器３０２は位相差Δθ
が極小となるように移相量を変化させる。この制御の結
果、直交変調信号Ｍａｘと直交変調信号Ｍｃｘのベクト
ル位相がほぼ一致し、この負帰還増幅器は、上述の位相
回り特性による非直線歪みの劣化を軽減することができ
る。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
技術による負帰還増幅器は、直交変調信号ＭａｘとＭｃ
ｘとの間の位相制御をフィードォワード（開ループ）制
御しているため、位相差検出回路の位相差検出精度が十
分でないと上記位相制御を十分に行うことができず、位
相回り特性による歪み劣化を十分に小さくすることが困
難であるという欠点があった。

【００１３】また、直交変調信号ＭａｘとＭｃｘとの間
に信号遅延量が大きい場合には、この遅延のために上記
位相差検出に誤差を免れず、同様に位相回り特性による
歪み劣化を小さくすることが困難であるという欠点があ
った。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明による負帰還増幅
器は、第１および第２の入力ベースバンド信号から第１
および第２の帰還ベースバンド信号をそれぞれ減算して
第１および第２の減算ベースバンド信号をそれぞれ生じ
る第１および第２の引き算器と、前記第１および第２の
減算ベースバンド信号をそれぞれ帯域制限して第１およ
び第２の変調信号をそれぞれ生じる第１および第２の帯
域制限回路と、搬送波信号を生じる発振器と、前記第１
および第２の変調信号により前記搬送波信号を変調して
直交変調信号を生じる直交変調器と、前記直交変調信号
を増幅する増幅器と、前記搬送波信号と前記増幅器から
の前記直交変調信号の一部とに応答して前記直交変調信
号を復調し前記第１の入力ベースバンド信号に対応する
前記第１の帰還ベースバンド信号および前記第２の入力
ベースバンド信号に対応する前記第２の帰還ベースバン
ド信号を生じる直交復調器とを備える負帰還増幅器にお
いて、位相制御信号により前記直交復調器に供給する前
記搬送波信号の位相を推移させる移相器と、前記第１お
よび第２の帰還ベースバンド信号にそれぞれ応答するベ
ースバンド信号の合成ベクトルである帰還ベースバンド
信号応答ベクトルの位相に対する前記第１および第２の
入力ベースバンド信号の合成ベクトルである入力ベース
バンド信号ベクトルの位相の遅れ進みに対応する前記位
相制御信号を生じる位相制御回路とを有する。

【００１５】前記負帰還増幅器の一つは、前記第１およ
び第２の帰還ベースバンド信号にそれぞれ応答するベー
スバンド信号が、前記第１および第２の帰還ベースバン
ド信号そのものであり、前記位相制御信号が、前記帰還
ベースバンド信号のベクトルの位相が前記入力ベースバ
ンド信号ベクトルの位相より遅れている場合には前記移
相器の移相量を減少させ前記帰還ベースバンド信号のベ
クトルの位相が前記入力ベースバンド信号ベクトルの位
相より進んでいる場合には前記移相器の移相量を増大さ
せる構成をとることができる。

【００１６】前記負帰還増幅器の別の一つは、前記第１
および第２の帰還ベースバンド信号にそれぞれ応答する
ベースバンド信号が、前記第１および第２の変調信号で
あり、前記位相制御信号が、前記変調信号のベクトルの
位相が前記入力ベースバンド信号ベクトルの位相より遅
れている場合には前記移相器の移相量を増大させ前記変
調信号のベクトルの位相が前記入力ベースバンド信号ベ
クトルの位相より進んでいる場合には前記移相器の移相
量を減少させる構成をとることができる。

【００１７】前記負帰還増幅器のさらに別の一つは、前
記位相制御回路が、前記第１および第２の入力ベースバ
ンド信号のゼロクロスの瞬間におけるゼロクロスの方向
とゼロクロスしない方の前記入力ベースバンド信号およ
び前記第１および第２の帰還ベースバンド信号応答のベ
ースバンド信号の各極性とに応答し前記入力ベースバン
ド信号ベクトルと前記帰還ベースバンド信号応答ベクト
ルとの間の位相の進み遅れを判定して前記位相制御信号
を生じる構成をとることができる。

【００１８】該負帰還増幅器は、前記位相制御回路が、
前記第１および第２の入力ベースバンド信号および前記
第１および第２の帰還ベースバンド信号応答のベースバ
ンド信号を受けその極性を示す極性信号をそれぞれ生じ
るリミッタと、前記第１および第２の入力ベースバンド
信号対応の極性信号がゼロクロスする瞬間におけるゼロ
クロスの方向とゼロクロスしない方の前記入力ベースバ
ンド信号および前記第１および第２の帰還ベースバンド
信号応答のベースバンド信号の極性信号とに応答し前記
入力ベースバンド信号ベクトルと前記帰還ベースバンド
信号応答ベクトルとの間の位相の進み遅れを示す位相遅
れ進み信号とカウンタ動作信号とを生じる位相回り判定
回路と、前記カウンタ動作信号の入力ごとに前記位相遅
れ進み信号に応じてカウント出力をカウントアップまた
はカウントダウンするカウンタと、前記カウント出力に
対応する前記位相制御信号を生じる移相量設定回路とを
有する構成をとることができる。

【００１９】

【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。

【００２０】図１は本発明による第１の実施例を示すブ
ロック図である。また、図２は本実施例を説明するため
のベクトル図であり、（ａ）は入力ベースバンド信号ベ
クトル，（ｂ）は帰還ベースバンド信号ベクトルを示し
ている。

【００２１】本実施例の負帰還増幅器は、図６に示した
従来技術による負帰還増幅器と同様に構成した，端子１
０１，１０２，引き算器１０３，１０４，帯域制限回路
１０５，１０６，発振器１０７，直交変調器１０８，増
幅器１０９，減衰器１１０および直交復調器１１２を備
える。また、この負帰還増幅器は、従来例の移相器３０
２に代えて移相器１１１を備え、さらに位相差検出回路
３０１を省いて代りに位相制御回路１１３を備えてい
る。従来の負帰還増幅器にも用いた上記諸回路は、本実
施例でも同様の動作をするが、異なる特性の入出力信号
については、サフィツクスｘを省いた符号で表現してい
る。

【００２２】本実施例の負帰還増幅器も、従来技術によ
る負帰還増幅器と同様に、入力ベースバンド信号Ｉおよ
びＱを端子１０１および１０２にそれぞれ入力する。引
き算器１０３および１０４は、入力ベースバンド信号Ｉ
およびＱから帰還ベースバンド信号ＦＩおよびＦＱを減
算し、減算ベースバンド信号ＩａおよびＱａをそれぞれ
生じる。減算ベースバンド信号ＩａおよびＱａは、帯域
制限回路１０５および１０６によってそれぞれ帯域制限
され、それぞれ変調信号ＩｂおよびＱｂになる。なお、
変調信号ＩｂおよびＱｂは、帰還ベースバンド信号ＦＩ
およびＦＱにそれぞれ応答するベースバンド信号であ
る。

【００２３】直交変調器１０８は、発振器１０７が発生
する搬送波信号Ｌ１を変調信号ＩｂおよびＱｂによって
直交変調し、直交変調信号Ｍａを生じる。直交変調信号
Ｍａは、増幅器１０９により電力増幅され、直交変調信
号Ｍｂになる。直交変調信号Ｍｂの大部分はアンテナよ
り放射され、この信号Ｍｂの一部は方向性結合器等によ
り分岐されて減衰器１１０に供給される。減衰器１１０
は、直交変調信号Ｍｂを所定のレベルまで減衰させ、そ
の直交変調信号Ｍｃを直交復調器１１２に供給する。直
交復調器１１２は、発振器１０７の発生する搬送波信号
Ｌ２を移相器１１１により位相推移させた搬送波信号Ｌ
２ａと直交変調信号Ｍｃとに応答して直交変調信号Ｍｃ
を復調し、入力ベースバンド信号Ｉに対応する帰還ベー
スバンド信号ＦＩおよび入力ベースバンド信号Ｑに対応
する帰還ベースバンド信号ＦＱを生じる。なお、直交変
調器１０８および直交復調器１１２も、図７に示した構
成をとる。

【００２４】さて、本実施例の負帰還増幅器は、発振器
１０７と直交復調器１１２との間に挿入した移相器１１
１を位相制御信号ＰＣａによってフィードバック形で移
相量制御する。即ち、位相制御回路１１３は、まず、入
力ベースバンド信号ＩとＱとの合成ベクトルである入力
ベースバンド信号ベクトルと帰還ベースバンド信号ＦＩ
とＦＱとの合成ベクトルである帰還ベースバンド信号ベ
クトルとの位相差を検出する。ついで、位相制御回路１
１３は、上記帰還ベースバンド信号ベクトルの位相が上
記入力ベースバンド信号ベクトルより遅れている場合に
は移相器１１１の移相量を減少させ、上記帰還ベースバ
ンド信号ベクトルの位相が上記入力ベースバンド信号ベ
クトルの位相より進んでいる場合には移相器１１１の移
相量を増大させる位相制御信号ＰＣａを生じる。

【００２５】例えば、位相制御回路１１３は、上記入力
ベースバンド信号ベクトルがＩ軸またはＱ軸を横切ると
きのその回転の向きと、そのとき上記帰還ベースバンド
信号ベクトルの位置する象限とを検出することにより、
上記入力ベースバンド信号ベクトルと上記帰還ベースバ
ンド信号との間の位相の遅れ進みを判定する。位相制御
回路１１３は、上記両ベクトル間の位相遅れ進みの判定
結果に対応する位相制御信号ＰＣａを出力し、移相器１
１１の移相量を制御する。

【００２６】図２を参照して上記位相遅れ進み判定につ
いて説明すると、上記入力ベースバンド信号ベクトルが
Ｑ軸を横切るとき（（ａ）図参照）、上記帰還ベースバ
ンド信号ベクトルが第１象限にある（（ｂ）図参照）。
上記入力ベースバンド信号ベクトルが第２象限から第１
象限へ動いた場合には、位相制御回路１１３は、上記帰
還ベースバンド信号ベクトルが上記入力ベースバンド信
号ベクトルより位相が進んでいると判定し、移相器１１
１の移相量を減らす位相制御信号ＰＣａを出力する。逆
に、上記入力ベースバンド信号ベクトルが第１象限から
第２象限へ動いた場合には、位相制御回路１１３は、上
記帰還ベースバンド信号ベクトルが上記入力ベースバン
ド信号ベクトルより位相が遅れていると判定し、移相器
１１１の移相量を増やす位相制御信号ＰＣａを出力す
る。上述のとおりに、上記入力ベースバンド信号ベクト
ルがＩ軸またはＱ軸を横切るごとに移相器１１１の位相
量を逐次制御することにより、直交復調器１１２に供給
する搬送波信号Ｌ２ａの位相を逐次修正することができ
る。

【００２７】上述の動作により、本実施例の負帰還増幅
器は、フィードバック形の移相器１１１制御を実現して
いる。

【００２８】なお、図１の実施例は上記入力ベースバン
ド信号ベクトルが図２におけるＩ軸またはＱ軸を横切る
ときに移相器１１１を制御するが、上記帰還ベースバン
ド信号ベクトルがＩ軸またはＱ軸を横切るときに上記位
相遅れ進み判定を行っても、図１の実施例と同様の移相
器制御を行うことができるのは明らかである。また、上
記入力ベースバンド信号ベクトルおよび上記帰還ベース
バンド信号ベクトルがＩ軸またはＱ軸をそれぞれ横切る
ごとに上記位相遅れ進み判定を行って移相器制御をする
ように負帰還増幅器を構成すると、図１の実施例の２倍
の頻度で移相器制御を行うことができ、位相回り補正の
収束速度を早めることができる。

【００２９】図３は図１の実施例に用いた位相制御回路
１１３のブロック図である。また、図４は位相制御回路
１１３における主要信号の信号波形図である。

【００３０】位相制御回路１１３は、端子６０１および
６０２に受けた入力ベースバンド信号ＩおよびＱをリミ
ッタ６０５および６０６にそれぞれ入力し、端子６０３
およびび６０４に受けた帰還ベースバンドＦＩおよびＦ
Ｑをリミッタ６０７および６０８にそれぞれ入力する。
リミッタ６０５ないし６０８の各各は、それぞれへの入
力信号を振幅制限および整形し、入力信号の極性を示す
極性信号Ｉｓ，Ｑｓ，ＦＩｓおよびＦＱｓをそれぞれ出
力する。この回路１１３では、入力信号が正極性ならば
Ｈレベルの、負極性ならばＬレベルの極性信号を生じ
る。

【００３１】位相回り判定回路６０９は、上記入力ベー
スバンド信号ベクトルに対応する入力ベースバンド信号
ＩおよびＱの極性信号ＩｓおよびＱｓと上記帰還ベース
バンド信号ベクトルに対応する帰還ベースバンド信号Ｆ
ＩおよびＦＱの極性信号ＦＩｓおよびＦＱｓを受け、ま
ず、上記入力ベースバンド信号ベクトルに対する上記帰
還ベースバンド信号ベクトルの位相の遅れ進みを判定す
る。この判定表を表１に示す。位相（−）は上記帰還ベ
ースバンド信号ベクトルの位相が上記入力ベースバンド
信号ベクトルに対して遅れていることを示し、位相
（＋）は上記帰還ベースバンド信号ベクトルの位相が進
んでいることを示す。

【００３２】

【表１】

【００３３】この位相遅れ進み判定は、極性信号Ｉｓお
よびＱｓがゼロクロスするときに行う。表１からは、位
相回り判定回路６０９が、極性信号ＩｓまたはＱｓのゼ
ロクロスの方向，つまり入力ベースバンド信号Ｉおよび
Ｑからなる入力ベースバンド信号ベクトルが図２のＩ軸
またはＱ軸を横切る方向と、全ての極性信号Ｉｓ，Ｑ
ｓ，ＦＩｓおよびＦＱｓを用いて求めた入力ベースバン
ド信号ベクトルのある象限と帰還ベースバンド信号ＦＩ
およびＦＱからなる帰還ベースバンド信号ベクトルのあ
る象限とから上記位相の遅れ進みを判定していることが
分かる。

【００３４】位相回り判定回路６０９は、この位相遅れ
進み判定の結果を、位相遅れがＨレベル，位相進みがＬ
レベルの位相遅れ進み信号Ｄとして出力し、また、入力
ベースバンド信号Ｉ（および極性信号Ｉｓ）およびＱ
（および極性信号Ｑｓ）のゼロクロスするときにのみカ
ウンタ動作信号Ｃｄを出力する。

【００３５】位相遅れ進み信号Ｄおよびカウンタ動作信
号Ｃｄはカウンタ６１０に供給される。カウンタ６１０
は、カウンタ動作信号ＣｄがＯＮのときにのみ動作し、
位相遅れ進み信号ＤがＨレベルのとき，つまり上記入力
ベースバンド信号ベクトルに対して上記帰還ベースバン
ド信号ベクトルが遅れているときにカウントアップし、
位相遅れ進み信号ＤがＬレベルのとき，つまり上記帰還
ベースバンド信号ベクトルが進んでいるときにカウント
ダウンし、Ｎ（Ｎは整数）本の信号線によりＮビットの
カウント値Ｃを出力する。このカウンタ値Ｃは上記入力
ベースバンド信号ベクトルに対する上記帰還ベースバン
ド信号ベクトルの位相回りに対応した値である。

【００３６】カウント値Ｃは正弦波テーブル６１１およ
び余弦波テーブル６１２に供給される。正弦波テーブル
６１１はカウンタ値Ｃに対応する正弦値を、余弦波テー
ブル６１２はカウント値Ｃに対応する余弦値を格納して
いる。カウンタ値Ｃとテーブル６１１および６１２の出
力する位相情報とは、例えばカウント値ＣのＮ個の信号
値が全て１の場合を２π、全て０の場合を０（ｒａｄｉ
ａｎ）に対応させることにより、２π／Ｎステップで関
係づけることが可能となる。なお、正弦波テーブル６１
１及び余弦波テーブル６１２はＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎ
ｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）により容易に構成できる。正弦波
テーブル６１１の出力はＤ／Ａコンバータ６１３に、余
弦波テーブル６１２の出力はＤ／Ａコンバータ６１４に
それぞれ供給される。Ｄ／Ａコンバータ６１３は正弦波
テーブル６１１の出力，つまり上記帰還ベースバンド信
号のＩ軸まわり位相に対応した位相制御信号ＰＣａ（Ｉ
ｐ）を出力し、Ｄ／Ａコンバータ６１４は正弦波テーブ
ル６１１の出力から９０度遅れであるので、上記帰還ベ
ースバンド信号のＱ軸まわり位相に対応した位相制御信
号ＰＣａ（Ｑｐ）を出力する。この位相制御電圧ＰＣａ
が移相器１１１の位相推移量（移相量）を制御する。

【００３７】ここで、位相制御回路１１３は、位相制御
信号ＰＣａとして二つの位相制御信号ＩｐおよびＱｐを
出力するので、この位相制御信号ＰＣａに制御される移
相器１１１としては、図８（ａ）に示す直交変調器１０
８を用いるのが好適である。直交変調器１０８の信号Ｉ
ｂ入力端に位相制御信号Ｉｐを，信号Ｑｂ入力端に位相
制御信号Ｑｐを，搬送波信号Ｌ１入力端に搬送波信号Ｌ
２を供給すると、直交変調信号Ｍａ出力端には搬送波信
号Ｌ２の位相をカウント値Ｃに対応するテーブル６１１
および６１２格納の位相θだけ位相を推移させた搬送波
信号Ｌ２ａを生じる。なお、移相器１１１には、バラク
タ等の電圧を変化させることにより高周波数信号の移相
量を変化させる形式のものを用いることもできる。この
形式の移相器１１１を使用する場合には、位相制御信号
ＰＣａはＩｐまたはＱｐのどちらか一方だけを使用して
よい。

【００３８】図５は本発明による第２の実施例のブロッ
ク図である。

【００３９】この負帰還増幅器は、図１の実施例と動作
原理および構成要素がほぼ同じであるが、本実施例の位
相制御回路１１３Ａは、帰還ベースバンド信号ＦＩおよ
びＦＱの位相情報を帯域制限回路１０５および１０６の
出力であり，しかも帰還ベースバンド信号ＦＩおよびＦ
Ｑに応答している変調信号ＩｂおよびＱｂから得てい
る。ここで、帰還ベースバンド信号ＦＩおよびＦＱと変
調信号ＩｂおよびＱｂとは、引き算器１０３および１０
４の通過の有無により、入力ベースバンド信号Ｉおよび
Ｑに対する位相関係が逆転している。従って、位相制御
回路１１３Ａは、変調信号ＩｂとＱｂの合成ベクトルで
ある変調信号ベクトル（帰還ベースバンド信号応答ベク
トル）の位相が上記入力ベースバンド信号ベクトルの位
相より遅れている場合には移相器１１１の移相量を減少
させ、逆に上記変調信号ベクトルの位相が上記入力ベー
スバンド信号ベクトルの位相より進んでいる場合には移
相器１１１の移相量を増大させる必要がある。

【００４０】そこで、位相制御回路１１３とほぼ同様の
機能を有する位相制御回路１１３Ａは、まず入力ベース
バンド信号Ｉ，Ｑおよび変調信号ＩｂおよびＱｂを受
け、上記入力ベースバンド信号ベクトルと上記変調信号
ベクトルとの間の位相遅れ進みを検出する。しかしなが
ら、位相制御回路１１３Ａの内蔵するカウンタは、上記
入力ベースバンド信号ベクトルに対して上記変調信号ベ
クトルが遅れているときにカウンタ動作信号をカウント
ダウン，上記変調信号ベクトルが進んでいるときにカウ
ントアップする。このカウンタ値を受ける正弦波テーブ
ル，余弦波テーブルおよび二つのＤ／Ａコンバータから
なる移相量設定回路は、位相制御回路１１３と同じであ
る。従って、位相制御回路１１３Ａは、上記変調信号ベ
クトルの位相が上記入力ベースバンド信号の位相より遅
れている場合には移相器１１１の移相量を減少させ、逆
に上記変調信号ベクトルの位相が上記入力ベースバンド
信号ベクトルの位相より進んでいる場合には移相器１１
１の移相量を増大させる位相制御信号ＰＣｂを生じる。

【００４１】従って、図５の負帰還増幅器は、位相制御
回路１１３Ａの他は図１の実施例と同じ動作をし、同様
にフィードバック形で移相器１１１を制御している。

【００４２】なお、図５の実施例は、図１の実施例の変
形例と同様に、上記変調信号ベクトルがＩ軸またはＱ軸
を横切るときに上記位相遅れ進み判定を行って上述と同
様の移相器制御を行う変形をすることができ、また、上
記入力ベースバンド信号ベクトルおよび上記変調信号ベ
クトルがＩ軸またはＱ軸をそれぞれ横切るごとに上記位
相遅れ進み判定を行って移相器制御をすることができる
のは勿論である。

【００４３】上述したとおり、本発明の負帰還増幅器
は、フィードバック的に移相器１１１を制御するので、
位相補償精度を逐次的に高めることができ、しかも、位
相差検出に対する信号間遅延の影響を受けない利点があ
る。

【００４４】なお、図１の実施例は位相差検出において
取り扱う信号レベルが大きいので雑音に対する抵抗力が
強く、図５の実施例は検出信号間の位相差が大きいので
位相検出感度が高いという特徴がある。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、位相制御
回路により第１および第２の帰還ベースバンド信号にそ
れぞれ応答するベースバンド信号の合成ベクトルである
帰還ベースバンド信号応答ベクトルの位相に対する第１
および第２の入力ベースバンド信号の合成ベクトルであ
る入力ベースバンド信号ベクトルの位相の遅れ進みに対
応する位相制御信号を生じ、この位相制御信号により直
交復調器に供給する搬送波信号の位相を移相器に推移さ
せるので、上記移相器の移相量を安定的に逐次フィード
バック制御し、位相回りによる負帰還増幅器の歪み改善
特性の劣化を補償することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による負帰還増幅器の第１の実施例のブ
ロック図である。

【図２】第１の実施例を説明するためのベクトル図であ
り、（ａ）は入力ベースバンド信号ベクトル，（ｂ）は
帰還ベースバンド信号ベクトルを示している。

【図３】第１の実施例に用いた位相制御回路１１３のブ
ロック図である。

【図４】位相制御回路１１３における主要信号の信号波
形図である。

【図５】本発明による負帰還増幅器の第２の実施例のブ
ロック図である。

【図６】従来技術による負帰還増幅器のブロック図であ
る。

【図７】本発明の負帰還増幅器に係わる回路のブロック
図であり、（ａ）は直交変調器１０８のブロック図、
（ｂ）は直交復調器１１２のブロック図である。

【図８】本発明の負帰還増幅器に係わるに信号のベクト
ル図であり、（ａ）は入力ベースバンド信号、（ｂ）は
帰還ベースバンド信号を示している。

【符号の説明】

１０１，１０２ 端子 １０３，１０４ 引き算器 １０５，１０６ 帯域制限回路 １０７ 発振器 １０８ 直交変調器 １０９ 増幅器 １１０ 減衰器 １１１ 移相器 １１２ 直交復調器 １１３，１１３Ａ 位相制御回路 ３０１ 位相差検出回路 ３０２ 移相器 ６０１，６０２，６０３，６０４ 端子 ６０５，５０６，６０７，６０８ リミッタ ６０９ 位相回り判定回路 ６１０ カウンタ ６１１ 正弦波テーブル ６１２ 余弦波テーブル ６１３，６１４ Ｄ／Ａコンバータ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１および第２の入力ベースバンド信号
   から第１および第２の帰還ベースバンド信号をそれぞれ
   減算して第１および第２の減算ベースバンド信号をそれ
   ぞれ生じる第１および第２の引き算器と、前記第１およ
   び第２の減算ベースバンド信号をそれぞれ帯域制限して
   第１および第２の変調信号をそれぞれ生じる第１および
   第２の帯域制限回路と、搬送波信号を生じる発振器と、
   前記第１および第２の変調信号により前記搬送波信号を
   変調して直交変調信号を生じる直交変調器と、前記直交
   変調信号を増幅する増幅器と、前記搬送波信号と前記増
   幅器からの前記直交変調信号の一部とに応答して前記直
   交変調信号を復調し前記第１の入力ベースバンド信号に
   対応する前記第１の帰還ベースバンド信号および前記第
   ２の入力ベースバンド信号に対応する前記第２の帰還ベ
   ースバンド信号を生じる直交復調器とを備える負帰還増
   幅器において、 位相制御信号により前記直交復調器に供給する前記搬送
   波信号の位相を推移させる移相器と、前記第１および第
   ２の帰還ベースバンド信号にそれぞれ応答するベースバ
   ンド信号の合成ベクトルである帰還ベースバンド信号応
   答ベクトルの位相に対する前記第１および第２の入力ベ
   ースバンド信号の合成ベクトルである入力ベースバンド
   信号ベクトルの位相の遅れ進みに対応する前記位相制御
   信号を生じる位相制御回路とを有することを特徴とする
   負帰還増幅器。
2. 【請求項２】 前記第１および第２の帰還ベースバンド
   信号にそれぞれ応答するベースバンド信号が、前記第１
   および第２の帰還ベースバンド信号そのものであり、 前記位相制御信号が、前記帰還ベースバンド信号のベク
   トルの位相が前記入力ベースバンド信号ベクトルの位相
   より遅れている場合には前記移相器の移相量を減少させ
   前記帰還ベースバンド信号のベクトルの位相が前記入力
   ベースバンド信号ベクトルの位相より進んでいる場合に
   は前記移相器の移相量を増大させることを特徴とする請
   求項１記載の負帰還増幅器。
3. 【請求項３】 前記第１および第２の帰還ベースバンド
   信号にそれぞれ応答するベースバンド信号が、前記第１
   および第２の変調信号であり、 前記位相制御信号が、前記変調信号のベクトルの位相が
   前記入力ベースバンド信号ベクトルの位相より遅れてい
   る場合には前記移相器の移相量を増大させ前記変調信号
   のベクトルの位相が前記入力ベースバンド信号ベクトル
   の位相より進んでいる場合には前記移相器の移相量を減
   少させることを特徴とする請求項１記載の負帰還増幅
   器。
4. 【請求項４】 前記位相制御回路が、前記第１および第
   ２の入力ベースバンド信号のゼロクロスの瞬間における
   ゼロクロスの方向とゼロクロスしない方の前記入力ベー
   スバンド信号および前記第１および第２の帰還ベースバ
   ンド信号応答のベースバンド信号の各極性とに応答し前
   記入力ベースバンド信号ベクトルと前記帰還ベースバン
   ド信号応答ベクトルとの間の位相の進み遅れを判定して
   前記位相制御信号を生じることを特徴とする請求項１記
   載の負帰還増幅器。
5. 【請求項５】 前記位相制御回路が、前記第１および第
   ２の入力ベースバンド信号および前記第１および第２の
   帰還ベースバンド信号応答のベースバンド信号を受けそ
   の極性を示す極性信号をそれぞれ生じるリミッタと、前
   記第１および第２の入力ベースバンド信号対応の極性信
   号がゼロクロスする瞬間におけるゼロクロスの方向とゼ
   ロクロスしない方の前記入力ベースバンド信号および前
   記第１および第２の帰還ベースバンド信号応答のベース
   バンド信号の極性信号とに応答し前記入力ベースバンド
   信号ベクトルと前記帰還ベースバンド信号応答ベクトル
   との間の位相の進み遅れを示す位相遅れ進み信号とカウ
   ンタ動作信号とを生じる位相回り判定回路と、前記カウ
   ンタ動作信号の入力ごとに前記位相遅れ進み信号に応じ
   てカウント出力をカウントアップまたはカウントダウン
   するカウンタと、前記カウント出力に対応する前記位相
   制御信号を生じる移相量設定回路とを有することを特徴
   とする請求項４記載の負帰還増幅器。