JPH10107554A - 増幅システム - Google Patents
増幅システムInfo
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- JPH10107554A JPH10107554A JP9254000A JP25400097A JPH10107554A JP H10107554 A JPH10107554 A JP H10107554A JP 9254000 A JP9254000 A JP 9254000A JP 25400097 A JP25400097 A JP 25400097A JP H10107554 A JPH10107554 A JP H10107554A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
- H03G3/00—Gain control in amplifiers or frequency changers
- H03G3/20—Automatic control
- H03G3/30—Automatic control in amplifiers having semiconductor devices
- H03G3/3036—Automatic control in amplifiers having semiconductor devices in high-frequency amplifiers or in frequency-changers
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
- H03F1/32—Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion
- H03F1/3241—Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion using predistortion circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/189—High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers
- H03F3/19—High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers with semiconductor devices only
- H03F3/191—Tuned amplifiers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Amplifiers (AREA)
- Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
- Input Circuits Of Receivers And Coupling Of Receivers And Audio Equipment (AREA)
- Microwave Amplifiers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 無線受信機用増幅システムにおける強い勢力
の混信を排除する。 【解決手段】 増幅器入力に加わる信号を増幅して増幅
器出力信号とする増幅器と、増幅器のエミッターもしく
はソースと接地電圧の間に接続される可変リアクタンス
手段と、増幅器出力信号を感知し、そして比較的高レベ
ルの出力信号に応答して可変リアクタンス手段のリアク
タンスを制御し、増幅器を実質的に線形動作状態に維持
するフィードバックループを備える無線受信器用増幅シ
ステム。
の混信を排除する。 【解決手段】 増幅器入力に加わる信号を増幅して増幅
器出力信号とする増幅器と、増幅器のエミッターもしく
はソースと接地電圧の間に接続される可変リアクタンス
手段と、増幅器出力信号を感知し、そして比較的高レベ
ルの出力信号に応答して可変リアクタンス手段のリアク
タンスを制御し、増幅器を実質的に線形動作状態に維持
するフィードバックループを備える無線受信器用増幅シ
ステム。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は増幅システムに関す
る。特に、例えばポータルブル電話機もしくは衛星受信
器といった信号受信器用の適応増幅システムに関する。
る。特に、例えばポータルブル電話機もしくは衛星受信
器といった信号受信器用の適応増幅システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】一般的に、無線信号受信器は受信された
無線周波数信号が連続して通過する一連のフィルタ段と
増幅段（「利得段」）を含む。フィルタ段と増幅段は連
鎖系内で交互に並ぶ。フィルタは不要な（帯域外）周波
数を取り除き、そして、増幅器は残りの信号を増幅す
る。その結果生じた信号はミキサーを通過し、そこで逓
降変換された後、復調される。
無線周波数信号が連続して通過する一連のフィルタ段と
増幅段（「利得段」）を含む。フィルタ段と増幅段は連
鎖系内で交互に並ぶ。フィルタは不要な（帯域外）周波
数を取り除き、そして、増幅器は残りの信号を増幅す
る。その結果生じた信号はミキサーを通過し、そこで逓
降変換された後、復調される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】特に高感度な信号受信
器（連鎖系内で高度の増幅を行う）には特別に問題があ
る。非常に高感度な信号を処理するために、受信器は非
常に低い雑音特性（雑音指数として知られている）を持
たなければならないが、雑音は増幅される傾向があるの
で、雑音が信号を破壊してしまう。しかしながら、求め
られる感度を達成するためには、比較的多くの利得段
（受信器のＵＨＦ部だけで３段或いはそれ以上の利得段
があることもある）が必要とされるであろう。ところ
が、代表的な従来の移動電話機は単に１段又は２段の利
得段しか持っていない。そして、もし、例えば３利得段
ＵＨＦ部が標準の受信部と同じ原理を用いて作られるな
らば、そのＩＩＰ３（３段目の入力取得点）での性能は
比較的劣る（恐らく単に１段又は２段だけの利得段を持
つ匹敵する信号受信器よりも２０ｄＢ程劣る）。従っ
て、このような信号受信器は、特に不要な信号−特に要
求される周波数帯域を少しはずれる信号−からの干渉を
うけやすい。もし、信号受信器のフィルタが要求される
帯域から少しはずれる信号をあまり減衰しない低損失の
フィルタである場合には、この問題は極めて深刻とな
る。
器（連鎖系内で高度の増幅を行う）には特別に問題があ
る。非常に高感度な信号を処理するために、受信器は非
常に低い雑音特性（雑音指数として知られている）を持
たなければならないが、雑音は増幅される傾向があるの
で、雑音が信号を破壊してしまう。しかしながら、求め
られる感度を達成するためには、比較的多くの利得段
（受信器のＵＨＦ部だけで３段或いはそれ以上の利得段
があることもある）が必要とされるであろう。ところ
が、代表的な従来の移動電話機は単に１段又は２段の利
得段しか持っていない。そして、もし、例えば３利得段
ＵＨＦ部が標準の受信部と同じ原理を用いて作られるな
らば、そのＩＩＰ３（３段目の入力取得点）での性能は
比較的劣る（恐らく単に１段又は２段だけの利得段を持
つ匹敵する信号受信器よりも２０ｄＢ程劣る）。従っ
て、このような信号受信器は、特に不要な信号−特に要
求される周波数帯域を少しはずれる信号−からの干渉を
うけやすい。もし、信号受信器のフィルタが要求される
帯域から少しはずれる信号をあまり減衰しない低損失の
フィルタである場合には、この問題は極めて深刻とな
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の無線受信機用増
幅システムは、増幅器入力に加わる信号を増幅して増幅
器出力信号とする増幅器と、増幅器のエミッター或いは
ソースと接地電圧の間に接続される可変リアクタンス手
段と、増幅器出力信号を感知し、そして比較的高レベル
の信号出力に応答して可変リアクタンスを制御して、増
幅器を実質的に線形動作状態に維持するフィードバック
ループを備えている。可変リアクタンス手段は可変リア
クタンス素子、好ましくは可変キャパシタンス素子、最
も好ましくはバラクターであるのが適切である。可変リ
アクタンス手段は共振回路を備えるのが好ましい。その
共振回路は並列に接続されるインダクタンス枝路とキャ
パシタンス枝路から成るのが好ましい。そのインダクタ
ンス枝路はインダクタンス素子（１つもしくは１つ以上
の貫通孔（via hole）によって与えることができる）か
ら成るのが適切である。そのインダクタンス素子はイン
ダクタンス枝路の唯一の構成部品であるのが好ましい。
インダクタンス枝路のインダクタンスは０から２．５ｎ
Ｈの範囲内であるのが好ましく、１ｎＨもしくはそれ以
下であるのが最も好ましい。キャパシタンス枝路は直列
に接続されるコンデンサーとバラクターから成るのが好
ましい。
幅システムは、増幅器入力に加わる信号を増幅して増幅
器出力信号とする増幅器と、増幅器のエミッター或いは
ソースと接地電圧の間に接続される可変リアクタンス手
段と、増幅器出力信号を感知し、そして比較的高レベル
の信号出力に応答して可変リアクタンスを制御して、増
幅器を実質的に線形動作状態に維持するフィードバック
ループを備えている。可変リアクタンス手段は可変リア
クタンス素子、好ましくは可変キャパシタンス素子、最
も好ましくはバラクターであるのが適切である。可変リ
アクタンス手段は共振回路を備えるのが好ましい。その
共振回路は並列に接続されるインダクタンス枝路とキャ
パシタンス枝路から成るのが好ましい。そのインダクタ
ンス枝路はインダクタンス素子（１つもしくは１つ以上
の貫通孔（via hole）によって与えることができる）か
ら成るのが適切である。そのインダクタンス素子はイン
ダクタンス枝路の唯一の構成部品であるのが好ましい。
インダクタンス枝路のインダクタンスは０から２．５ｎ
Ｈの範囲内であるのが好ましく、１ｎＨもしくはそれ以
下であるのが最も好ましい。キャパシタンス枝路は直列
に接続されるコンデンサーとバラクターから成るのが好
ましい。
【０００５】好ましい実施態様では、比較的高いレベル
の出力信号に応答して、フィードバックループにより可
変リアクタンス手段の実効インダクタンスは増大する。
フィードバックループは出力信号レベル（出力信号の電
圧レベルが適当）を感知し、その信号によって変化する
電圧を生成する感知手段を備えるのが適切である。前記
バラクターのキャパシタンスは感知手段の出力から与え
られる制御電圧により制御されるのが好ましい。制御電
圧はバラクターの１端子に加えられるのが好ましい。バ
ラクターのもう一方の端子は接地電圧に接続されるのが
好ましい。増幅器は１つもしくは１つ以上のフィルタを
好ましくは含んでいる増幅手段の一部であってもよい。
増幅手段は一連の２つもしくは２つ以上の増幅器の一部
であるのが好ましく、その場合、前記増幅器はその連鎖
系への入力から一番遠い増幅器であるのが好ましい。
の出力信号に応答して、フィードバックループにより可
変リアクタンス手段の実効インダクタンスは増大する。
フィードバックループは出力信号レベル（出力信号の電
圧レベルが適当）を感知し、その信号によって変化する
電圧を生成する感知手段を備えるのが適切である。前記
バラクターのキャパシタンスは感知手段の出力から与え
られる制御電圧により制御されるのが好ましい。制御電
圧はバラクターの１端子に加えられるのが好ましい。バ
ラクターのもう一方の端子は接地電圧に接続されるのが
好ましい。増幅器は１つもしくは１つ以上のフィルタを
好ましくは含んでいる増幅手段の一部であってもよい。
増幅手段は一連の２つもしくは２つ以上の増幅器の一部
であるのが好ましく、その場合、前記増幅器はその連鎖
系への入力から一番遠い増幅器であるのが好ましい。
【０００６】前記増幅器はトランジスターを備えるのが
好ましい。もしそのトランジスターがバイポーラトラン
ジスターならば、可変リアクタンス手段はトランジスタ
ーのエミッターと接地電圧の間に接続されるのが適切で
ある。もしトランジスターが電界効果トランジスターな
らば、可変リアクタンス手段はトランジスターのソース
と接地電圧の間に接続されるのが適切である。好ましい
実施態様では、フィードバックループが増幅器の線形性
に実質的な効果があるのは比較的高いレベルの出力信号
に応答した場合のみである。増幅システムは信号受信
機、好ましくは無線信号受信機の一部であるのが適切で
あり、このことは本発明のもう一つの特徴となる。信号
受信機は少なくとも２段、好ましくは少なくとも３段の
直列に接続された利得段を備えるのが適切であり、その
利得段はアンテナと第１（もしくは唯一）のミキシング
手段の間にあるのが適切である。前記増幅器はミキシン
グ手段に最も近い利得段の増幅器であるのが好ましい。
ミキシング手段は受信信号を逓降変換して中間周波数信
号とするのが好ましい。増幅システムは電話機、例えば
無線電話（「移動電話」もしくは「ポータブル電話」）
もしくはポケベルの一部であるのが好ましい。
好ましい。もしそのトランジスターがバイポーラトラン
ジスターならば、可変リアクタンス手段はトランジスタ
ーのエミッターと接地電圧の間に接続されるのが適切で
ある。もしトランジスターが電界効果トランジスターな
らば、可変リアクタンス手段はトランジスターのソース
と接地電圧の間に接続されるのが適切である。好ましい
実施態様では、フィードバックループが増幅器の線形性
に実質的な効果があるのは比較的高いレベルの出力信号
に応答した場合のみである。増幅システムは信号受信
機、好ましくは無線信号受信機の一部であるのが適切で
あり、このことは本発明のもう一つの特徴となる。信号
受信機は少なくとも２段、好ましくは少なくとも３段の
直列に接続された利得段を備えるのが適切であり、その
利得段はアンテナと第１（もしくは唯一）のミキシング
手段の間にあるのが適切である。前記増幅器はミキシン
グ手段に最も近い利得段の増幅器であるのが好ましい。
ミキシング手段は受信信号を逓降変換して中間周波数信
号とするのが好ましい。増幅システムは電話機、例えば
無線電話（「移動電話」もしくは「ポータブル電話」）
もしくはポケベルの一部であるのが好ましい。
【０００７】衛星／移動電話は特別に感度のよい信号受
信器を必要とし、そして地上の無線信号と衛星からの受
信信号の間の信号強度の差のため帯域外混信が強いこと
による問題が顕著となる。例えば、一つの提起された衛
星／移動電話サービスでは２１７０−２２００ＭＨｚを
使用し、提起されたＵＭＴＳ地上／衛星電話網はこの周
波数帯域に隣接した周波数を使用する。１００ｍ基地局
から離れたＵＭＴＳ信号強度は−３０ｄＢｍより大き
く、そして衛星／移動電話サービスの地表の典型的な信
号強度は−１００ｄＢｍであるので、ＵＭＴＳ信号は衛
星／移動電話に対して潜在的に強い混信信号となり勝ち
である。それ故、本発明の増幅システムもしくは信号受
信器を衛星からの信号の受信器及び又は衛星／移動電話
に組み込むと有利である。
信器を必要とし、そして地上の無線信号と衛星からの受
信信号の間の信号強度の差のため帯域外混信が強いこと
による問題が顕著となる。例えば、一つの提起された衛
星／移動電話サービスでは２１７０−２２００ＭＨｚを
使用し、提起されたＵＭＴＳ地上／衛星電話網はこの周
波数帯域に隣接した周波数を使用する。１００ｍ基地局
から離れたＵＭＴＳ信号強度は−３０ｄＢｍより大き
く、そして衛星／移動電話サービスの地表の典型的な信
号強度は−１００ｄＢｍであるので、ＵＭＴＳ信号は衛
星／移動電話に対して潜在的に強い混信信号となり勝ち
である。それ故、本発明の増幅システムもしくは信号受
信器を衛星からの信号の受信器及び又は衛星／移動電話
に組み込むと有利である。
【０００８】
【発明の実施例】図示されている本発明の実施例は衛星
／移動電話用の増幅システムである。増幅システムは増
幅器を含む利得部を備える。そこには制御回路があり、
可変リアクタンス手段及びセンサーを持つ。可変リアク
タンス手段は増幅器の応答の線形性を制御するために用
いられるように構成されている。センサーは増幅器によ
る信号出力のレベルを感知し、そのレベルが増大するに
つれて可変リアクタンス手段のインダクタンスを増大さ
せ、増幅器の線形性を改善する。図１について説明する
と、衛星／移動電話システムには地球の周りの軌道に乗
った衛星１及び２があり、相互に、また電話器３及び４
や地上ライン電話システム７及び８へのゲートウェイ５
及び６と通信可能である。（実際には一般的に衛星／移
動電話システムには２つ以上の衛星があり、多数の移動
電話をサポートしている。）衛星との通信を介して移動
電話は互いに電話を送受信でき、そして地上ラインシス
テムに接続された電話機９及び１０ともやりとりができ
る。このようなシステム全体についての詳細は「Mobile
P-System Satellite System Comparison 」（Internat
ional Journal of Satellite Communications, Vol.13,
453-471(1995))及び「Mobile Star Wars」（What Cellp
hone, September 1996,pp60-66) を参照されたい。
／移動電話用の増幅システムである。増幅システムは増
幅器を含む利得部を備える。そこには制御回路があり、
可変リアクタンス手段及びセンサーを持つ。可変リアク
タンス手段は増幅器の応答の線形性を制御するために用
いられるように構成されている。センサーは増幅器によ
る信号出力のレベルを感知し、そのレベルが増大するに
つれて可変リアクタンス手段のインダクタンスを増大さ
せ、増幅器の線形性を改善する。図１について説明する
と、衛星／移動電話システムには地球の周りの軌道に乗
った衛星１及び２があり、相互に、また電話器３及び４
や地上ライン電話システム７及び８へのゲートウェイ５
及び６と通信可能である。（実際には一般的に衛星／移
動電話システムには２つ以上の衛星があり、多数の移動
電話をサポートしている。）衛星との通信を介して移動
電話は互いに電話を送受信でき、そして地上ラインシス
テムに接続された電話機９及び１０ともやりとりができ
る。このようなシステム全体についての詳細は「Mobile
P-System Satellite System Comparison 」（Internat
ional Journal of Satellite Communications, Vol.13,
453-471(1995))及び「Mobile Star Wars」（What Cellp
hone, September 1996,pp60-66) を参照されたい。
【０００９】どの移動電話と衛星との通信距離も４０，
０００km以上になり、そしてその距離は衛星の軌道の高
度とそのシステムが利用する衛星の数に応じて変化す
る。従って、地上の移動電話システムに比べ、衛星／移
動電話で受信される信号は一般的に比較的弱く、より混
信する傾向がある。図２について説明すると、衛星／移
動電話機１１（例えば図１の電話機３又は４のような電
話機）には、アンテナ１２と無線周波数（ＲＦ）部１３
とプロセッサー部１４がある。無線周波数（ＲＦ）部１
３は、受信信号をベースバンドまで落とす処理を行い、
また、アンテナによって伝送される無線周波数信号を生
成する。プロセッサー部１４は、マイクロプロセッサー
を含み、電話機を制御し、また、無線周波数部をスピー
カ１５とマイクロフォン１６に接続する。キーパッド１
７と表示装置１８は、使用者による電話機制御を可能と
するためにプロセッサー部に接続されている。
０００km以上になり、そしてその距離は衛星の軌道の高
度とそのシステムが利用する衛星の数に応じて変化す
る。従って、地上の移動電話システムに比べ、衛星／移
動電話で受信される信号は一般的に比較的弱く、より混
信する傾向がある。図２について説明すると、衛星／移
動電話機１１（例えば図１の電話機３又は４のような電
話機）には、アンテナ１２と無線周波数（ＲＦ）部１３
とプロセッサー部１４がある。無線周波数（ＲＦ）部１
３は、受信信号をベースバンドまで落とす処理を行い、
また、アンテナによって伝送される無線周波数信号を生
成する。プロセッサー部１４は、マイクロプロセッサー
を含み、電話機を制御し、また、無線周波数部をスピー
カ１５とマイクロフォン１６に接続する。キーパッド１
７と表示装置１８は、使用者による電話機制御を可能と
するためにプロセッサー部に接続されている。
【００１０】図３は、電話機１１の無線周波数部１３を
より詳細に示す。送受切換器２７（もしくは例えばスイ
ッチのような他の適切な装置）はアンテナ１２を２８で
全体を示すＵＨＦ送信回路及びＵＨＦ受信回路２９に接
続する。受信回路には、ライン３０から、帯域フィルタ
３２、３３、３４と増幅器３５、３６、３７が交互に並
ぶ連鎖系がある。その連鎖系からのライン３８の信号出
力はミキサー３９に入る。ミキサーではその信号出力を
ライン４０の局部発振信号で調整し、中間周波数信号に
逓降変換する。ライン３０の信号中の混信成分は、増幅
器３７で非常に大きな問題を引き起こす。なぜならば、
その増幅器によって処理される信号は既に２段の利得段
を通過しているからである。この問題を解決するため
に、最終利得段に図４に詳細を示す付加制御回路４１を
設ける。
より詳細に示す。送受切換器２７（もしくは例えばスイ
ッチのような他の適切な装置）はアンテナ１２を２８で
全体を示すＵＨＦ送信回路及びＵＨＦ受信回路２９に接
続する。受信回路には、ライン３０から、帯域フィルタ
３２、３３、３４と増幅器３５、３６、３７が交互に並
ぶ連鎖系がある。その連鎖系からのライン３８の信号出
力はミキサー３９に入る。ミキサーではその信号出力を
ライン４０の局部発振信号で調整し、中間周波数信号に
逓降変換する。ライン３０の信号中の混信成分は、増幅
器３７で非常に大きな問題を引き起こす。なぜならば、
その増幅器によって処理される信号は既に２段の利得段
を通過しているからである。この問題を解決するため
に、最終利得段に図４に詳細を示す付加制御回路４１を
設ける。
【００１１】図４に増幅器３７を示す。増幅器３７では
バイポーラトランジスタによって増幅が行われる。増幅
器への入力４２はトランジスターのベースに接続され、
増幅器からの出力４３はトランジスターのコレクターか
ら与えられる。トランジスターのエミッターは共振回路
44を介して接地される。共振回路は４５で全体を示す適
応閉回路の一部を成す。典型的な既知の回路ではトラン
ジスターのエミッターは直接もしくは抵抗器と共に接地
される。図４の具体例では、カップラ４６は増幅器３７
の出力４３に配置され、増幅器による信号出力を感知す
る。そのカップラはライン４７に無線周波数信号出力を
与える。その信号出力は出力４３の信号からつながる。
典型的にはカップラは約１５ｄＢのカップラである。
バイポーラトランジスタによって増幅が行われる。増幅
器への入力４２はトランジスターのベースに接続され、
増幅器からの出力４３はトランジスターのコレクターか
ら与えられる。トランジスターのエミッターは共振回路
44を介して接地される。共振回路は４５で全体を示す適
応閉回路の一部を成す。典型的な既知の回路ではトラン
ジスターのエミッターは直接もしくは抵抗器と共に接地
される。図４の具体例では、カップラ４６は増幅器３７
の出力４３に配置され、増幅器による信号出力を感知す
る。そのカップラはライン４７に無線周波数信号出力を
与える。その信号出力は出力４３の信号からつながる。
典型的にはカップラは約１５ｄＢのカップラである。
【００１２】カップラの出力は検出器４８を通過し、そ
こでライン４９の電圧に変換される。ライン４９の電圧
はライン４３の出力レベルに応じて変化する。検出器は
例えばダイオードである。ライン４９の電圧は、電圧利
得回路５０（例えば、増幅器）を通過する。その電圧利
得回路はライン４９の電圧の変化を（例えば、２０倍ま
で）増幅する。ライン５１の電圧は、ライン４９の電圧
が増大するにつれて減少する。適切な回路では電圧利得
回路５０は省略可能、もしくは例えば差動増幅器であ
る。ライン５１の増幅信号はライン５２で共振回路４４
に接続される。共振回路には並列に接続された２つの枝
路がある。一方の枝路はインダクタンス枝路であり、も
う一方の枝路はキャパシタンス枝路である。一方の枝路
はインダクタンス５３（これは１貫通孔により与えられ
る）を備え、そしてもう一方の枝路は直列に接続される
コンデンサー５４とバラクターダイオード５５を備え
る。共振回路の全体のリアクタンスＸTOTAL は数式１で
与えられる。
こでライン４９の電圧に変換される。ライン４９の電圧
はライン４３の出力レベルに応じて変化する。検出器は
例えばダイオードである。ライン４９の電圧は、電圧利
得回路５０（例えば、増幅器）を通過する。その電圧利
得回路はライン４９の電圧の変化を（例えば、２０倍ま
で）増幅する。ライン５１の電圧は、ライン４９の電圧
が増大するにつれて減少する。適切な回路では電圧利得
回路５０は省略可能、もしくは例えば差動増幅器であ
る。ライン５１の増幅信号はライン５２で共振回路４４
に接続される。共振回路には並列に接続された２つの枝
路がある。一方の枝路はインダクタンス枝路であり、も
う一方の枝路はキャパシタンス枝路である。一方の枝路
はインダクタンス５３（これは１貫通孔により与えられ
る）を備え、そしてもう一方の枝路は直列に接続される
コンデンサー５４とバラクターダイオード５５を備え
る。共振回路の全体のリアクタンスＸTOTAL は数式１で
与えられる。
【００１３】
【数１】
【００１４】数式１において、Ｗは周波数、Ｌはインダ
クタのインダクタンス、そしてＣはキャパシタンス枝路
の全体のキャパシタンスである。増幅された信号はバラ
クターとコンデンサーの間のラインで共振回路に入る。
そのため、ライン５２の電圧の変化はバラクターのキャ
パシタンスを変え、従ってキャパシタンス枝路のキャパ
シタンスを変える。制御回路４１の動作についてより詳
細に説明する。ライン３０の信号中の強い混信が増幅器
３７に到達すると、カップラ４６への入力点における増
幅器の出力信号の電圧レベルは増大する。結果として、
ライン４３の出力信号に接続するライン４７の信号のレ
ベルもまた増大し、検出器４８による電圧出力も同様に
増大する。そして、電圧利得回路５０による電圧出力は
低下する。このことにより、バラクター５５のキャパシ
タンスは増大し、そして増幅器３７のエミッターの実効
インダクタンスが増大する。従って、連続負帰還の結果
として増幅器の線形性は（例えばそのＩＩＰ３によって
測定されるように）改善される傾向がある。このことに
よる効果は感度の低下を防ぎ、強い混信が引き起こす出
力４３における帯域内の信号のひずみを減少させること
である。フィルタ３２、３３及び送受切換器２７が十分
には減少できない帯域外混信の不都合な影響を減少する
のに能動閉回路は特に有効である。
クタのインダクタンス、そしてＣはキャパシタンス枝路
の全体のキャパシタンスである。増幅された信号はバラ
クターとコンデンサーの間のラインで共振回路に入る。
そのため、ライン５２の電圧の変化はバラクターのキャ
パシタンスを変え、従ってキャパシタンス枝路のキャパ
シタンスを変える。制御回路４１の動作についてより詳
細に説明する。ライン３０の信号中の強い混信が増幅器
３７に到達すると、カップラ４６への入力点における増
幅器の出力信号の電圧レベルは増大する。結果として、
ライン４３の出力信号に接続するライン４７の信号のレ
ベルもまた増大し、検出器４８による電圧出力も同様に
増大する。そして、電圧利得回路５０による電圧出力は
低下する。このことにより、バラクター５５のキャパシ
タンスは増大し、そして増幅器３７のエミッターの実効
インダクタンスが増大する。従って、連続負帰還の結果
として増幅器の線形性は（例えばそのＩＩＰ３によって
測定されるように）改善される傾向がある。このことに
よる効果は感度の低下を防ぎ、強い混信が引き起こす出
力４３における帯域内の信号のひずみを減少させること
である。フィルタ３２、３３及び送受切換器２７が十分
には減少できない帯域外混信の不都合な影響を減少する
のに能動閉回路は特に有効である。
【００１５】図１ないし図４と同じ参照番号を用いて適
切な適応閉回路の一例を図５により詳細に示す。典型的
な回路では、適切なインダクタンスの値は０〜２．５ｎ
Ｈである。適応閉回路が強い混信によって作動されてい
る場合、ライン５２の電圧は０Ｖから約５Ｖに増大する
であろう。増幅器を実質的に線形動作状態に維持するこ
とをねらいとして、特に高い信号レベルにおいて、閉回
路の動作は増幅器３７の線形性を改善する。トランジス
ターのエミッターとアースの間の枝路がよりインダクテ
ィブになるにつれて、増幅器の利得は減少する傾向があ
り、受信機の雑音指数を増大する結果となる。しかしな
がら、前段の利得段によって雑音指数の全体の変化は最
小となる。高周波数における利得の減少を最小にするた
めにエミッターとアースとの間の抵抗（共振回路の素子
の全ての漂遊抵抗を含む。）はできるだけ小さくなけれ
ばならない。
切な適応閉回路の一例を図５により詳細に示す。典型的
な回路では、適切なインダクタンスの値は０〜２．５ｎ
Ｈである。適応閉回路が強い混信によって作動されてい
る場合、ライン５２の電圧は０Ｖから約５Ｖに増大する
であろう。増幅器を実質的に線形動作状態に維持するこ
とをねらいとして、特に高い信号レベルにおいて、閉回
路の動作は増幅器３７の線形性を改善する。トランジス
ターのエミッターとアースの間の枝路がよりインダクテ
ィブになるにつれて、増幅器の利得は減少する傾向があ
り、受信機の雑音指数を増大する結果となる。しかしな
がら、前段の利得段によって雑音指数の全体の変化は最
小となる。高周波数における利得の減少を最小にするた
めにエミッターとアースとの間の抵抗（共振回路の素子
の全ての漂遊抵抗を含む。）はできるだけ小さくなけれ
ばならない。
【００１６】適応閉回路は、弱い信号（例えば、−９０
ｄＢｍ）で閉回路が作動しない（或いは殆ど作動しな
い）ように構成される。なぜならば電圧０（或いは殆ど
０に等しい電圧）が検出器からの出力であり、それゆえ
トランジスター３７のエミッターはほぼアースに等しく
なるからである。このようにして、比較的弱い信号では
閉回路が増幅器の線型性に殆ど影響を与えないように閉
回路を構成することになる。信号の強さが増大するにつ
れて、共振回路４４の実効インダクタンスは増大する。
例えば−１５ｄＢｍ以上、ことによると例えば５ｄＢｍ
もの信号の強さになると、閉回路によってアースとエミ
ッター間の実効インダクタンスはより大きくなる。増幅
器３７に続くフィルタ３４の後にカップラ４６を配置し
て（図３ではライン５６）、増幅器３７からの直接の出
力ではなくフィルタ３４の出力を感知するようにもでき
る。適応閉回路４１は連鎖系内のどの増幅器にも適用可
能であり、その時は、その増幅器の出力或いはその出力
によって変化する信号を感知して、その増幅器のＩＩＰ
３を制御する。閉回路が適用される増幅器は、アンテナ
から離れている方が好ましい。図３のように連鎖系内の
最後の増幅器であることが最も好ましい。
ｄＢｍ）で閉回路が作動しない（或いは殆ど作動しな
い）ように構成される。なぜならば電圧０（或いは殆ど
０に等しい電圧）が検出器からの出力であり、それゆえ
トランジスター３７のエミッターはほぼアースに等しく
なるからである。このようにして、比較的弱い信号では
閉回路が増幅器の線型性に殆ど影響を与えないように閉
回路を構成することになる。信号の強さが増大するにつ
れて、共振回路４４の実効インダクタンスは増大する。
例えば−１５ｄＢｍ以上、ことによると例えば５ｄＢｍ
もの信号の強さになると、閉回路によってアースとエミ
ッター間の実効インダクタンスはより大きくなる。増幅
器３７に続くフィルタ３４の後にカップラ４６を配置し
て（図３ではライン５６）、増幅器３７からの直接の出
力ではなくフィルタ３４の出力を感知するようにもでき
る。適応閉回路４１は連鎖系内のどの増幅器にも適用可
能であり、その時は、その増幅器の出力或いはその出力
によって変化する信号を感知して、その増幅器のＩＩＰ
３を制御する。閉回路が適用される増幅器は、アンテナ
から離れている方が好ましい。図３のように連鎖系内の
最後の増幅器であることが最も好ましい。
【００１７】増幅器がＦＥＴの場合の図４と同様の回路
を図６に示す。同じ素子には図１〜図５と同じ番号がふ
られている。本発明は、本文中で明示した、もしくは示
唆したいかなる新規な特徴又はそのような特徴の組み合
わせをも含む。又は、本発明の請求項に関するかどう
か、或いは取り上げた問題のいずれか又は全てを改善す
るかどうかに関わらず、本発明は一般化したどのような
特徴をも含む。以上の説明から、本発明の範囲内で様々
な変更を加えることが可能であることは、当業者にとっ
て明らかである。例えばバイポーラトランジスターやＦ
ＥＴ以外の同様な増幅器において、可変リアクタンス手
段をエミッターもしくはソースと同様の増幅器の端子に
有効に接続できることは明らかである。
を図６に示す。同じ素子には図１〜図５と同じ番号がふ
られている。本発明は、本文中で明示した、もしくは示
唆したいかなる新規な特徴又はそのような特徴の組み合
わせをも含む。又は、本発明の請求項に関するかどう
か、或いは取り上げた問題のいずれか又は全てを改善す
るかどうかに関わらず、本発明は一般化したどのような
特徴をも含む。以上の説明から、本発明の範囲内で様々
な変更を加えることが可能であることは、当業者にとっ
て明らかである。例えばバイポーラトランジスターやＦ
ＥＴ以外の同様な増幅器において、可変リアクタンス手
段をエミッターもしくはソースと同様の増幅器の端子に
有効に接続できることは明らかである。
【図１】衛星／移動電話システムのブロック図。
【図２】衛星／移動電話機のブロック図。
【図３】図２で示された電話器部分の電気回路のブロッ
ク図。
ク図。
【図４】やや詳細な電話機の増幅器のＩＩＰ３を制御す
るための閉回路を示す。
るための閉回路を示す。
【図５】やや詳細な適応閉回路の一例を示す。
【図６】増幅器が電界効果トランジスター（ＦＥＴ）の
場合の図４と同様の回路を示す。
場合の図４と同様の回路を示す。
１、２ 地球の周りの軌道に乗った衛星 ３、４ 電話機 ５、６ ゲートウェイ ７、８ 地上ライン電話システム ９、１０ 地上ライン電話システムに接続する電話機 １１ 衛星／移動電話機 １２ アンテナ １３ 無線周波数（ＲＦ）部 １４ プロセッサー部 １５ スピーカ部 １６ マイクロフォン部 １７ キーパッド １８ 表示装置 ２７ 送受切換器 ２８ ＵＨＦ送信回路 ２９ ＵＨＦ受信回路 ３２、３３、３４ 帯域フィルタ ３５、３６、３７ 増幅器 ３９ ミキサー ４１ 制御回路 ４２ 増幅器への入力 ４３ 増幅器からの出力 ４４ 共振回路 ４５ 適応閉回路 ４６ カップラ ４８ 検出器 ５０ 電圧利得回路 ５３ インダクタンス ５４ コンデンサー ５５ バラクターダイオード
Claims (15)
- 【請求項１】 増幅器入力に加わる信号を増幅して増幅
器出力信号とする増幅器と、増幅器のエミッターもしく
はソースと接地電圧の間に接続された可変リアクタンス
手段と、増幅器出力信号を感知し、そして比較的高レベ
ルの出力信号に応答して可変リアクタンス手段のリアク
タンスを制御し、増幅手段を実質的に線形動作状態に維
持するフィードバックループとを備えることを特徴とす
る無線受信機用増幅システム。 - 【請求項２】 請求項１記載の無線受信機用増幅システ
ムにおいて、前記可変リアクタンス手段は共振回路を備
える無線受信機用増幅システム。 - 【請求項３】 請求項２記載の無線受信機用増幅システ
ムにおいて、前記共振回路はバラクターを備える無線受
信機用増幅システム。 - 【請求項４】 請求項３記載の無線受信機用増幅システ
ムにおいて、前記フィードバックループは出力信号のレ
ベルを感知する感知手段と、感知手段の出力から与えら
れる電圧によって制御されるバラクターのキャパシタン
スとを備える無線受信機用増幅システム。 - 【請求項５】 請求項２から４のいずれかに記載の無線
受信機用増幅システムにおいて、前記共振回路は並列に
接続されるインダクタンスとキャパシタンスを備える無
線受信機用増幅システム。 - 【請求項６】 請求項２から５のいずれかに記載の無線
受信機用増幅システムにおいて、前記共振回路は１貫通
孔によって与えられるリアクタンスを含む無線受信機用
増幅システム。 - 【請求項７】 請求項１から６のいずれかに記載の無線
受信機用増幅システムにおいて、前記フィードバックル
ープは、比較的高いレベルの出力信号に応答して可変リ
アクタンス手段の実効インダクタンスを増大させる無線
受信機用増幅システム。 - 【請求項８】 請求項１から７のいずれかに記載の無線
受信機用増幅システムにおいて、前記フィードバックル
ープは増幅器出力信号の電圧に感知する無線受信機用増
幅システム。 - 【請求項９】 請求項１から８のいずれかに記載の無線
受信機用増幅システムにおいて、前記増幅器はトランジ
スターを備える無線受信機用増幅システム。 - 【請求項１０】 請求項９記載の無線受信機用増幅シス
テムにおいて、前記増幅器はバイポーラトランジスター
を備えており、前記可変リアクタンス手段はこのトラン
ジスタのエミッターと接地電圧の間に接続されている無
線受信機用増幅システム。 - 【請求項１１】 請求項９記載の無線受信機用増幅シス
テムにおいて、前記増幅器は電界効果トランジスターを
備えており、可変リアクタンス手段はこのトランジスタ
ーのソースと接地電圧の間に接続されている無線受信機
用増幅システム。 - 【請求項１２】 請求項１から１１のいずれかに記載の
無線受信機用増幅システムにおいて、受信信号を増幅
し、その出力を前記増幅器入力に接続する別の増幅器を
備える無線受信機用増幅システム。 - 【請求項１３】 請求項１２記載の無線受信機用増幅シ
ステムにおいて、前記２つの増幅器は一連の少なくとも
３つの増幅器に含まれる無線受信機用増幅システム。 - 【請求項１４】 請求項１から１３のいずれかに記載の
無線受信機用増幅システムにおいて、前記増幅器入力に
接続され、無線信号を受信するアンテナを備える無線受
信機用増幅システム。 - 【請求項１５】 請求項１から１４のいずれかに記載の
無線受信機用増幅システムにおいて、入力を加え、増幅
器出力信号によって変化する信号を受け取るように入力
で接続されているミキサー手段を備える無線受信機用増
幅システム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB9619705:8 | 1996-09-20 | ||
| GB9619705A GB2317517B (en) | 1996-09-20 | 1996-09-20 | Amplifier system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10107554A true JPH10107554A (ja) | 1998-04-24 |
| JP3317883B2 JP3317883B2 (ja) | 2002-08-26 |
Family
ID=10800282
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25400097A Expired - Fee Related JP3317883B2 (ja) | 1996-09-20 | 1997-09-19 | 増幅システム |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5929707A (ja) |
| EP (1) | EP0831584B1 (ja) |
| JP (1) | JP3317883B2 (ja) |
| KR (1) | KR19980024758A (ja) |
| BR (1) | BR9704737A (ja) |
| DE (1) | DE69714166T2 (ja) |
| ES (1) | ES2180897T3 (ja) |
| GB (1) | GB2317517B (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7346324B2 (en) | 2003-09-29 | 2008-03-18 | Sharp Kabushiki Kaisha | Grounded-emitter circuit, and high-frequency receiver and high-frequency transmitter using the same |
| JP2008512926A (ja) * | 2004-09-10 | 2008-04-24 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 広い周波数帯域にわたって平坦な利得応答で調節可能なカスコードｌｎａ |
| JPWO2013011903A1 (ja) * | 2011-07-16 | 2015-02-23 | 日本電気株式会社 | 増幅回路及び増幅方法 |
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| US6795690B2 (en) * | 1999-10-12 | 2004-09-21 | Qualcomm, Incorporated | Full-duplex transceiver with distributed duplexing function |
| US6268774B1 (en) | 1999-11-05 | 2001-07-31 | Intel Corporation | Self-tuning amplifier |
| ATE313873T1 (de) * | 2000-05-16 | 2006-01-15 | Stephen Anthony Gerar Chandler | Rückgekoppelte hochfrequenzverstärker |
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| US3571721A (en) * | 1968-05-01 | 1971-03-23 | Motorola Inc | Agc with variable capacity to bypass rf stage degenerative feedback |
| JPS527304B1 (ja) * | 1969-08-29 | 1977-03-01 | ||
| NL162278C (nl) * | 1971-03-27 | 1980-04-15 | Philips Nv | Lijnversterker. |
| DE2952793C2 (de) * | 1979-12-31 | 1983-04-28 | Flachenecker, Gerhard, Prof. Dr.-Ing., 8012 Ottobrunn | Abstimmbare Empfängereingangsschaltung |
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-
1996
- 1996-09-20 GB GB9619705A patent/GB2317517B/en not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-08-29 EP EP97306617A patent/EP0831584B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-08-29 ES ES97306617T patent/ES2180897T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1997-08-29 DE DE69714166T patent/DE69714166T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1997-09-05 US US08/924,809 patent/US5929707A/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-09-18 BR BR9704737A patent/BR9704737A/pt not_active IP Right Cessation
- 1997-09-19 KR KR1019970047704A patent/KR19980024758A/ko not_active Ceased
- 1997-09-19 JP JP25400097A patent/JP3317883B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| ES2180897T3 (es) | 2003-02-16 |
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| KR19980024758A (ko) | 1998-07-06 |
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