JPH1022844A - 送信機の非線形歪み検出回路および非線形歪み補償回路 - Google Patents

送信機の非線形歪み検出回路および非線形歪み補償回路

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JPH1022844A
JPH1022844A JP8176036A JP17603696A JPH1022844A JP H1022844 A JPH1022844 A JP H1022844A JP 8176036 A JP8176036 A JP 8176036A JP 17603696 A JP17603696 A JP 17603696A JP H1022844 A JPH1022844 A JP H1022844A
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JP
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circuit
signal
distortion
power amplifier
mhz
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Hiroshi Suzuki
鈴木  寛
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Fujitsu Ltd
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Publication date
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
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    • H04L27/32Carrier systems characterised by combinations of two or more of the types covered by groups H04L27/02, H04L27/10, H04L27/18 or H04L27/26
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    • H04L27/36Modulator circuits; Transmitter circuits
    • H04L27/366Arrangements for compensating undesirable properties of the transmission path between the modulator and the demodulator
    • H04L27/367Arrangements for compensating undesirable properties of the transmission path between the modulator and the demodulator using predistortion
    • H04L27/368Arrangements for compensating undesirable properties of the transmission path between the modulator and the demodulator using predistortion adaptive predistortion
    • HELECTRICITY
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    • H03F1/32Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion
    • H03F1/3241Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion using predistortion circuits
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
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    • H04B2001/0408Circuits with power amplifiers
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 送信機の非線形歪み検出回路および非線形歪
み補償回路に関し、高価で、しかも重量のあるスペクト
ラムアナライザを使用しないで済むようにすることを課
題とする。 【解決手段】 入力手段2が、異なる周波数の2つの基
準信号を電力増幅器1よりも前段で入力する。これを、
プリディストーション回路5および電力増幅器1を経
て、電力増幅器1の所定部から取り出す。この取り出さ
れた信号には3次相互変調歪み成分が含まれている筈で
ある。この取り出された信号を基に、抽出手段3が、2
基準信号の各周波数の差の2倍の周波数成分を抽出す
る。検波手段4は、抽出された周波数成分を検波して直
流電圧を出力する。抽出手段3が抽出した周波数成分
は、3次相互変調歪み成分と相関があるので、直流電圧
値は、3次相互変調歪み成分の大きさを表している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、送信機の非線形歪
み検出回路および非線形歪み補償回路に関し、特に、非
線形性により3次相互変調歪みを発生する送信機の非線
形歪み検出回路および非線形歪み補償回路に関する。
【0002】多重無線装置等では、送信機で発生する非
線形歪みを抑圧するためにプリディストーション回路
(プリディストータ)を用いて歪み補償を行う。プリデ
ィストーション回路は、電力増幅器(高出力増幅器)よ
りも前段に設けられ、電力増幅器で発生する非線形歪み
に対してちょうど逆位相になる信号を予め作成するもの
である。そうしたプリディストーション回路を最適調整
するためには、3次相互変調歪み成分をモニタする必要
がある。本発明は、そうした3次相互変調歪み成分を簡
単にモニタする回路を提供するとともに、プリディスト
ーション回路を自動的に最適調整する回路を提供するも
のである。
【0003】
【従来の技術】従来、プリディストーション回路を最適
調整するために、送信機に異なる周波数の2つの連続波
CW(Continuous Wave) を入力し、送信機の出力側にス
ペクトラムアナライザを接続して出力を監視する方法が
あった。なお、2つの連続波を入力する他に、変調波や
1つの連続波を入力することもある。
【0004】一般に、送信機を高能率に作動させるため
に、電力増幅器(高出力増幅器)を非線形部分で使用す
ることが多い。そのため、その非線形性により発生する
歪みをプリディストーション回路により補償するように
している。このプリディストーション回路を調整するに
は、送信機の出力信号に現れる非線形歪みをモニタする
必要がある。非線形歪みをモニタする具体的な方法とし
て、2つの連続波を中間周波増幅器に入力し、電力増幅
器の出力側に現れる信号を監視する。例えば、65MH
z,70MHzの2つの連続波を中間周波増幅器に入力
し、8065MHz,8070MHzにアップコンバー
トする。図17に示すように、8065MHzを周波数
1 、8070MHzを周波数f2 としたとき、これら
を電力増幅器に入力すると、前述の非線形性に起因し
て、電力増幅器の出力側に周波数(2f1 −f2 ),
(2f2 −f1 )の3次相互変調歪み成分(以下、これ
を「IM (Intermodulation)3」と呼ぶ)が発生する。
周波数周波数(2f1 −f2 )は8060MHz、周波
数(2f2 −f1 )は8075MHzである。スペクト
ラムアナライザにより、これらのIM3を監視し、IM
3が最小となるように、プリディストーション回路を調
整することが行われる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】この従来の調整方法で
は、IM3である8060MHzや8075MHzの各
信号が、8065MHzや8070MHzの本来の各信
号に、僅か5MHzの差でそれぞれ接近しているので、
IM3をモニタするにはスペクトラムアナライザが必要
であった。
【0006】一方、こうしたマイクロ波帯のスペクトラ
ムアナライザは高価で、しかも重量のある測定機である
ので、特に、パネル交換やメインテナンスの時のよう
に、送信機をその設置場所で調整しなければならない場
合などは、非常に不都合であった。
【0007】なお、スペクトラムアナライザを使用せ
ず、IM3の例えば8060MHzの信号を取り出して
直流電圧に変換し、その電圧値をモニタする方法も考え
られるが、8060MHzの信号を取り出すためには、
8060MHzの信号を通過させ、8065MHzの信
号を60dB程度落とす非常に急峻なフィルタが必要と
なり、非線形歪み検出回路が高コスト化してしまうとい
う問題がある。
【0008】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、高価で、しかも重量のあるスペクトラムアナ
ライザを使用せずに、非線形歪み補償回路を調整するこ
とを可能とする送信機の非線形歪み検出回路、およびこ
の非線形歪み検出回路を利用した非線形歪み補償回路を
提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明では上記目的を達
成するために、図1に示すように、異なる周波数の2つ
の基準信号を電力増幅器1よりも前段で入力する入力手
段2と、電力増幅器1の所定部から取り出した信号を基
に、前記2基準信号の各周波数の差の2倍の周波数成分
を抽出する抽出手段3と、抽出手段3で抽出された周波
数成分を検波する検波手段4とを有することを特徴とす
る送信機の非線形歪み検出回路が提供される。
【0010】以上のような構成において、送信機として
は、電力増幅器1よりも前段にプリディストーション回
路5が設置される。このプリディストーション回路5を
調整するために、入力手段2が、異なる周波数の2つの
基準信号を電力増幅器1およびプリディストーション回
路5よりも前段で入力する。この2つの基準信号が、プ
リディストーション回路5を経て電力増幅器1の所定部
から取り出されると、その取り出された中にIM3(3
次相互変調歪み成分)が含まれる。それらを基に、抽出
手段3が、2つの基準信号の各周波数の差の2倍の周波
数成分を抽出する。この差の2倍の周波数成分は、IM
3に応じて発生するものである。すなわち、図17に示
すように、周波数f1,f2 の2つの信号が電力増幅器
1に入力すると、その非線形性に起因して、周波数が
(2f1 −f2 ),(2f2 −f1 )であるIM3が電
力増幅器1から出力されるばかりでなく、周波数(f2
−f1 ),2(f2 −f1 ),3(f2 −f1 )等の各
信号が出力される。周波数(f2 −f1 )の信号は、周
波数f1 ,f2 の各信号の積として出力されるものであ
り、そのレベルは非線形性と無関係である。しかし、周
波数2(f2 −f1 )の信号は、周波数f1 の信号と周
波数(2f2 −f1 )のIM3との積、または周波数f
2 と周波数(2f1 −f2 )のIM3との積として出力
されるものであるので、そのレベルは非線形性に依存す
る。したがって、周波数2(f2 −f1 )の信号を、非
線形歪み検出の対象にすることができる。しかも、周波
数f1 を8065MHz、周波数f2 を8070MHz
としたとき、周波数2(f2 −f1 )は10MHzであ
るので、緩いフィルタを使用して抽出することが可能で
ある。しかも、周波数3(f2 −f1 )である15MH
zの信号のレベルは、10MHzの信号のレベルよりも
低いので、厳しく切る必要がないので、周波数2(f2
−f1 )を抽出するためのフィルタは低コストのもので
足りる。
【0011】かくして、抽出手段3が、2つの基準信号
の各周波数の差の2倍の周波数成分を簡単に抽出する。
抽出手段3で抽出された周波数成分を、検波手段4が検
波して周波数成分のレベルに応じた直流電圧を出力す
る。
【0012】この直流電圧を安価で軽量な電圧計でモニ
タし、プリディストーション回路5を調整する。これに
より、高価で、しかも重量のあるスペクトラムアナライ
ザを使用せずに、プリディストーション回路5を調整す
ることが可能となる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。まず、第1の実施の形態の原理構
成を、図1を参照して説明する。第1の実施の形態は非
線形歪み検出回路であり、異なる周波数の2つの基準信
号を電力増幅器1よりも前段で入力する入力手段2と、
電力増幅器1の所定部から取り出した信号を基に、2基
準信号の各周波数の差の2倍の周波数成分を抽出する抽
出手段3と、抽出手段3で抽出された周波数成分を検波
する検波手段4とから構成される。
【0014】図2は第1の実施の形態の詳しい構成を示
す図である。なお、図1に示した構成と図2に示す構成
との対応関係については、この詳しい構成の説明の後に
記述する。
【0015】図2において、FETQ1はGaAsFE
Tであり、送信機の電力増幅器(高出力増幅器)を構成
する。FETQ1のドレイン端子(D)は、マイクロス
トリップライン11に接続され、低周波カット用のコン
デンサC1を介してRF出力端子12に接続される。ま
た、FETQ1のドレイン端子(D)には、分布定数の
コイルL1、コンデンサC2、およびチョークコイルL
2を介してドレインバイアス電圧が印加されている。例
えば、中間周波増幅器に、65MHz,70MHzの2
基準信号が入力され、8065MHz,8070MHz
にアップコンバートされた場合、FETQ1のドレイン
端子(D)には、8065MHz,8070MHz以外
に、8060MHz,8075MHzや、5MHz,1
0MHz,15MHz等の各信号が出力される。このう
ちの5MHz,10MHz,15MHzの各信号を、コ
イルL1およびコンデンサC2によるローパスフィルタ
により通過させる。チョークコイルL2は、交流分を全
て阻止する。
【0016】コンデンサC2とチョークコイルL2との
間には、バンドパスフィルタ13が接続される。バンド
パスフィルタ13は、コイルL3,L4およびコンデン
サC3〜C5から構成され、10MHzの信号を通過さ
せるものである。バンドパスフィルタ13には検波回路
14が接続される。検波回路14は、ダイオードD1、
抵抗R1、および貫通コンデンサC6から構成され、入
力した10MHzの信号を検波して、その信号レベルに
応じた直流電圧値を発生するものである。
【0017】図3は、図2に示す構成を回路図で表した
ものである。こうした構成により、FETQ1のドレイ
ン端子(D)に出力された信号のうち、10MHzの信
号だけが、バンドパスフィルタ13を経由して検波回路
14へ送られ、IM3のレベルに応じた直流電圧を得る
ことができる。この直流電圧を電圧計でモニタして、こ
の直流電圧値が最小になるように、プリディストーショ
ン回路を手動で調整する。プリディストーション回路は
FETで構成され、FETのゲートバイアス電圧を変化
させることにより、IM3のレベルを調整できる。
【0018】なお、図1に示す抽出手段3は、図2のバ
ンドパスフィルタ13に対応し、図1に示す検波手段4
は、図2の検波回路14に対応する。図1に示す入力手
段2は図2には図示されない。
【0019】チョークコイルL2は、大きな直流ドレイ
ンバイアス電流を通すとともに、交流分を全て阻止する
必要があるために、鉄芯が用いられてインダクタンスを
上げている。
【0020】つぎに、第2の実施の形態を説明する。図
4は、第2の実施の形態の構成を示す図である。第2の
実施の形態の構成は、第1の実施の形態の構成と基本的
には同じである。そのため、同一構成部分には同一参照
符号を付してその説明を省略し、異なる部分だけを説明
する。
【0021】第2の実施の形態では、FETQ1のゲー
ト端子(G)に、コイルL1、コンデンサC2、および
チップコイルL5を介してゲートバイアス電圧を印加す
る。チップコイルL5は交流分の阻止を行うためのコイ
ルである。コンデンサC2とチップコイルL5との間
に、バンドパスフィルタ13が接続され、バンドパスフ
ィルタ13に検波回路14が接続される。
【0022】第1の実施の形態のように、FETQ1の
出力側であるドレイン端子(D)からIM3を検出する
ことが本来の方法であるが、FETQ1の入力側である
ゲート端子にも、IM3は存在する。この入力側のIM
3を検出することでも、歪み検出回路として実用上問題
がない場合には、第2の実施の形態が有効である。すな
わち、第1の実施の形態では、チョークコイルL2が必
要なため、大型化およびコストアップが避けられない。
しかし、第2の実施の形態では、バイアス電源から流れ
る電流量が小さいゲート端子を、IM3の検出用に利用
するために、交流分阻止用のコイルL5は、安価で実装
が容易なチップコイルが使用できる。
【0023】図5は、図4に示す構成を回路図で表した
ものである。つぎに、第3の実施の形態を説明する。図
6は、第3の実施の形態の構成を示す回路図である。第
3の実施の形態の構成は、第1の実施の形態の構成と基
本的には同じである。そのため、同一構成部分には同一
参照符号を付してその説明を省略し、異なる部分だけを
説明する。
【0024】第3の実施の形態では、第1の実施の形態
のバンドパスフィルタ13の代わりに差動増幅回路15
を使用する。なお図6では、FETQ1、コイルL1、
コンデンサC2、チョークコイルL2等の図示を省略し
ている。
【0025】差動増幅回路15は、差動増幅器15aと
ローパスフィルタ15bとから構成される。ローパスフ
ィルタ15bは、コンデンサC7,C8とコイルL6と
からなり、カットオフ周波数を5MHzと10MHzと
の間に設定する。差動増幅回路15には5MHz,10
MHz,15MHzの各信号が入力されるので、差動増
幅回路15の−端子には、ローパスフィルタ15bから
5MHzの信号が入力される。差動増幅回路15の+端
子には5MHz,10MHz,15MHzの各信号が入
力され、その結果、差動増幅回路15の出力端子からは
10MHz,15MHzの各信号が出力される。このう
ち、15MHzの信号レベルは10MHzの信号レベル
に比べ小さいので、事実上10MHzの信号が検波回路
14へ出力されると見做すことができる。
【0026】このように、バンドパスフィルタ13の代
わりに差動増幅回路15を使用するようにしてもよい。
これにより、高価なバンドパスフィルタを備える必要が
なくなる。なお、第3の実施の形態の差動増幅回路15
を第2の実施の形態のバンドパスフィルタ13に対して
も適用することも可能である。
【0027】つぎに、第4の実施の形態を説明する。図
7は、第4の実施の形態の構成を示す図である。第4の
実施の形態の構成は、第1の実施の形態の構成と基本的
には同じである。そのため、同一構成部分には同一参照
符号を付してその説明を省略し、異なる部分だけを説明
する。
【0028】第4の実施の形態では、第1の実施の形態
のコンデンサC1と送信出力端子12との間のマイクロ
ストリップラインにカップラ16を設けて、IM3を取
り出す構成である。
【0029】一般に送信機は、送信出力レベルを検出し
て送信出力を制御する送信出力レベル制御回路が備える
ことが多い。その送信出力レベルを検出するための回路
が、カップラ16、抵抗R2、ダイオードD2、コイル
L7、コンデンサC9、抵抗R3、抵抗R4、貫通コン
デンサC10から構成される。カップラ16で8065
MHz,8070MHz,8060MHz,8075M
Hzの各信号が取り出され、ダイオードD2を経ること
により、8065MHz,8070MHz,8060M
Hz,8075MHzの各信号以外に、5MHz,10
MHz,15MHzの各信号および直流分が作られる。
これらの信号のうちから、コイルL7およびコンデンサ
C9のローパスフィルタにより、5MHz,10MH
z,15MHzの各信号および直流分を取り出し、さら
に抵抗R3、抵抗R4、貫通コンデンサC10の平滑回
路により、これらを平均化して出力することが行われて
いる。
【0030】第4の実施の形態では、この送信出力レベ
ル検出回路を流用する。すなわち、バンドパスフィルタ
13を、コイルL7およびコンデンサC9のローパスフ
ィルタの後に接続して、10MHzの信号だけを取り出
す。バンドパスフィルタ13の後には検波回路14を接
続する。
【0031】これにより、送信出力レベル検出回路が設
けられている送信機の場合には、簡単にIM3に対応す
る直流電圧を得ることが可能である。図8は、図7に示
す構成を回路図で表したものである。
【0032】つぎに、第5の実施の形態を説明する。第
5の実施の形態は非線形歪み検出回路である。まず、第
5の実施の形態の動作原理を図9を参照して説明する。
一般に電力増幅器に非線形性がある場合に、単一の周波
数fの連続波CWを電力増幅器に入力すると、周波数2
f,3f..といった高調波成分を出力する。このうち
の周波数3fの高調波成分のレベルは、IM3と相関関
係がある。したがって、周波数3fの高調波成分を取り
出して検波してそのレベルを求めるようにすれば、この
レベルをモニタすることにより、プリディストーション
回路を調整することができる。なお、周波数fが例えば
8070MHzである場合に、周波数3fは24210
MHzであり、隣接の周波数2fは16140MHzで
あるので、周波数3fの信号を取り出すフィルタは安価
に作ることができる。
【0033】図10は、第5の実施の形態の構成を示す
図である。第5の実施の形態の構成は、第1の実施の形
態の構成と基本的には同じである。そのため、同一構成
部分には同一参照符号を付してその説明を省略し、異な
る部分だけを説明する。
【0034】第5の実施の形態では、中間周波増幅器
に、例えば70MHzの基準信号を入力し、8070M
Hz(=f)にアップコンバートする。これがFETQ
1に入力されると、その非線形性に起因して、FETQ
1のドレイン端子(D)から、8070MHz以外に、
16140MHz(=2f),24210MHz(=3
f)等の各信号が出力される。
【0035】そこで、コンデンサC1と送信出力端子1
2との間のマイクロストリップラインにカップラ18を
設けて、8070MHz,16140MHz,2421
0MHz等の各信号を取り出す。カップラ18にバンド
パスフィルタ19を接続し、24210MHzの信号だ
けを抽出する。バンドパスフィルタ19は、平行に並ん
だ3本のマイクロストリップラインから構成され、中央
のラインの長さが24210MHzの信号の波長の1/
2に設定されており、両側のラインにおいては、中央の
ラインと並んでいる各部分の長さが、24210MHz
の信号の波長の1/4に設定されている。これにより、
バンドパスフィルタ19は24210MHzに共振する
ものである。
【0036】このバンドパスフィルタ19により242
10MHzの信号だけが抽出され、これが、検波回路へ
送られる。検波回路は、ダイオードD3、抵抗R6,R
7、貫通コンデンサC12から構成され、検波回路の中
に、コイルL8、コンデンサC11からなるローパスフ
ィルタも含まれる。これらによって、24210MHz
(=3f)の信号レベルに応じた直流電圧値が得られ
る。この直流電圧値は、前述のようにIM3の大きさと
相関があるので、この直流電圧値をモニタしてプリディ
ストーション回路を調整する。
【0037】図11は、図10に示す構成を回路図で表
したものである。つぎに、第6の実施の形態を説明す
る。第6の実施の形態は非線形歪み検出回路である。
【0038】図12は第6の実施の形態の構成を示す回
路図である。すなわち、通常の送信機の構成である中間
周波増幅器20、ミキサ(アップコンバータ)21、局
部発振器22、電力増幅器(高出力増幅器)23におい
て、ミキサ21と局部発振器22との間に分岐部24を
設けて、局部発振器22の局部発振信号をミキサ(ダウ
ンコンバータ)26へ送り、また、電力増幅器23の後
に分岐部25を設けて送信出力信号の一部をミキサ26
へ送る。例えば、中間周波増幅器20に65MHz,7
0MHzの2基準信号を入力して、局部発振器22から
8000MHzの局部発振信号を送ってミキサ21で8
065MHz,8070MHzにアップコンバートした
場合、電力増幅器23からは、その非線形性に起因し
て、8065MHz,8070MHzの他に、8060
MHz,8075MHzのIM3等が出力される。した
がって、局部発振器22からの8000MHzの局部発
振信号を使ってミキサ26がダウンコンバートすると、
60MHz,65MHz,70MHz,75MHzの各
信号が得られる。これらのうちの60MHzおよび75
MHzの各信号は、IM3に対応する。
【0039】ミキサ26の出力を、ダイオード等から構
成される非線形回路27へ送る。その結果、非線形回路
27で5MHz,10MHz,15MHzの各信号が発
生される。このうちの10MHzの信号が、60MHz
および75MHzの各信号に応じて発生するものである
ので、この10MHzの信号がIM3に対応しているこ
とになる。したがって、バンドパスフィルタ28で10
MHzの信号だけを抽出し、これを検波回路29で検波
して、直流電圧に変換する。バンドパスフィルタ28お
よび検波回路29の各内部構成は、第1の実施の形態の
バンドパスフィルタ13および検波回路14と同じであ
る。
【0040】第6の実施の形態では、第1の実施の形態
のようなチョークコイルL2が不要である。また、第6
の実施の形態は、第4の実施の形態とは異なり、送信出
力レベル制御回路が備えられていないタイプの送信機に
も適用できるものである。
【0041】つぎに、第7の実施の形態を説明する。第
7の実施の形態は、第1〜第6の実施の形態のいずれか
の非線形歪み検出回路によって得られたIM3対応電圧
を利用して非線形歪み補償を自動的に行うようにした非
線形歪み補償回路である。
【0042】図13は第7の実施の形態の構成を示す回
路図である。すなわち、中間周波増幅器30、プリディ
ストーション回路31、中間周波増幅器32、周波数変
換器33、局部発振器34、電力増幅器35によって、
通常の送信機が構成される。電力増幅器35は、図14
に曲線45に示すような入出力電力特性を示す。一方、
プリディストーション回路31をFETQ2で構成し、
そのゲート電圧Vg(負値)をピンチオフ電圧付近に設
定すると、プリディストーション回路31の入出力電力
特性は、図14に曲線46に示すようになる。FETQ
2のゲート電圧Vgを浅くする(ゲート電圧Vgは負値
であり、その絶対値を小さくすること)と曲線47に示
すようになる。したがって、従来は、ゲート電圧Vgを
手動で調整し、電力増幅器35の入出力電力特性をプリ
ディストーション回路31の入出力電力特性で補償し
て、最終的に図14の曲線48のような線形特性を得る
ように調整していた。なお、図14の曲線46,47か
ら分かるように、プリディストーション回路31のFE
TQ2のゲート電圧Vgと、IM3対応電圧との間に
は、図15に示すような関係がある。すなわち、図14
の曲線48のような線形特性を得られるゲート電圧Vg
がE1 のとき、IM3対応電圧は最小の値V1 となり、
ゲート電圧VgをこのE1 より浅くしても深くしても、
IM3対応電圧は最小の値V1 よりも大きくなる。
【0043】第7の実施の形態では、電力増幅器35の
出力側にIM3対応電圧出力部36を設ける。このIM
3対応電圧出力部36は、第1〜第6の実施の形態のい
ずれかの非線形歪み検出回路に相当するものであり、I
M3に対応する直流電圧をCPU37へ出力する。CP
U37は、A/Dコンバータ37a、Aレジスタ37
b、Bレジスタ37cを含む。CPU37の出力はD/
Aコンバータ38およびD/Aコンバータ39へ送ら
れ、D/Aコンバータ38およびD/Aコンバータ39
の各出力はオペアンプ40へ入力される。オペアンプ4
0の出力はオペアンプ41等を経てプリディストーショ
ン回路31へ接続される。
【0044】CPU37の動作を図16を参照して説明
する。図16は、CPU37の処理手順を示すフローチ
ャートである。以下、ステップに沿って説明する。
【0045】〔S1〕当初、Aレジスタ37bに初期値
を設定する。すなわち、オペアンプ40からの出力を0
にし、そのときに、プリディストーション回路31のF
ETQ2のゲート電圧Vgが、図15における比較的浅
い値E0 になるように、オペアンプ41のプラス端子の
電源電圧値Eを予め設定する。そして、この状態で、I
M3対応電圧出力部36から出力される電圧値V0 を求
め、これを初期値としてAレジスタ37bに設定する。
【0046】〔S2〕つぎに、FETQ2のゲート電圧
Vgが或る方向に少し変わったときに、IM3対応電圧
出力部36から出力された電圧値をA/Dコンバータ3
7aを介してBレジスタ37cへ格納する。ステップS
1の実行直後には、ゲート電圧Vgが、図15において
値E0 から左方向へ変わり、ゲート電圧Vgが深くな
る。
【0047】〔S3〕Aレジスタ37bに格納されてい
る値をD/Aコンバータ38に送る。 〔S4〕Bレジスタ37cに格納されている値をD/A
コンバータ39に送る。
【0048】〔S5〕Bレジスタ37cに格納されてい
る値をAレジスタ37bに書き込み、ステップS2へ戻
る。 このような手順により、IM3対応電圧の今回値がD/
Aコンバータ39から出力され、前回値がD/Aコンバ
ータ38から出力される。
【0049】オペアンプ40では、IM3対応電圧の今
回値が前回値よりも小さければ負電圧を出力し、その逆
ならば正電圧を出力する。オペアンプ41では、負電圧
が入力されると、FETQ2のゲート電圧Vgを深くす
る。反対に、正電圧が入力されると、FETQ2のゲー
ト電圧Vgを浅くする。すなわち、ゲート電圧Vgを深
くした結果、IM3対応電圧の今回値が前回値よりも小
さくなれば、非線形歪みが減少しているので、プリディ
ストーション回路31のFETQ2のゲート電圧Vgを
さらに同じ方向(つまり深くなる方向)へ変化させる。
反対に、ゲート電圧Vgを深くした結果、IM3対応電
圧の今回値が前回値よりも大きくなれば、非線形歪みが
増加しているので、プリディストーション回路31のF
ETQ2のゲート電圧Vgを、前回と反対の方向(つま
り浅くなる方向)へ変化させる。これを繰り返すことに
より、非線形歪みが最小となる最適点、つまりIM3対
応電圧V1 、ゲート電圧E1 に収束する。
【0050】かくして、第7の実施の形態の非線形歪み
補償回路では、第1〜第6の実施の形態のいずれかの非
線形歪み検出回路によって得られたIM3対応電圧を利
用して非線形歪み補償を自動的に行うことが可能とな
る。
【0051】
【発明の効果】以上説明したように本発明では、電力増
幅器から2基準信号の各周波数の差の2倍の周波数成分
を抽出する抽出手段と、この抽出された周波数成分を検
波する検波手段とを設けるようにした。これにより、3
次相互変調歪み成分(IM3)を直流電圧として検出す
ることができ、電圧計をモニタするだけで、プリディス
トーション回路を調整することができる。したがって、
現地のパネル交換やメンテナンスのときに、高価で思い
スペクトラムアナライザを持参する必要がなくなる。ま
た、工場での試験時にも、スペクトラムアナライザは不
要となる。
【0052】さらに、非線形歪み量が、取扱いの容易な
直流電圧値となるので、非線形歪み補償を、この電圧値
を利用して自動的に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理説明図である。
【図2】第1の実施の形態の詳しい構成を示す図であ
る。
【図3】図2に示す構成に対応する回路図である。
【図4】第2の実施の形態の構成を示す図である。
【図5】図4に示す構成に対応する回路図である。
【図6】第3の実施の形態の構成を示す回路図である。
【図7】第4の実施の形態の構成を示す図である。
【図8】図7に示す構成に対応する回路図である。
【図9】第5の実施の形態の動作原理を説明する図であ
る。
【図10】第5の実施の形態の構成を示す図である。
【図11】図10に示す構成に対応する回路図である。
【図12】第6の実施の形態の構成を示す回路図であ
る。
【図13】第7の実施の形態の構成を示す図である。
【図14】電力増幅器の入出力電力特性およびプリディ
ストーション回路の入出力電力特性を示す図である。
【図15】第7の実施の形態の動作を説明する図であ
る。
【図16】第7の実施の形態のCPUの処理手順を示す
フローチャートである。
【図17】2信号入力に対して発生する非線形歪みの周
波数スペクトラムを示す図である。
【符号の説明】
1 電力増幅器 2 入力手段 3 抽出手段 4 検波手段 5 プリディストーション回路

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 非線形性により3次相互変調歪みを発生
    する送信機の非線形歪み検出回路において、 異なる周波数の2つの基準信号を電力増幅器よりも前段
    で入力する入力手段と、 前記電力増幅器の所定部から取り出した信号を基に、前
    記2基準信号の各周波数の差の2倍の周波数成分を抽出
    する抽出手段と、 前記抽出手段で抽出された周波数成分を検波する検波手
    段と、 を有することを特徴とする送信機の非線形歪み検出回
    路。
  2. 【請求項2】 前記入力手段は、前記送信機の中間周波
    増幅回路に設けられることを特徴とする請求項1記載の
    送信機の非線形歪み検出回路。
  3. 【請求項3】 前記所定部は、前記電力増幅器を構成す
    る最終段のトランジスタの出力側であることを特徴とす
    る請求項1記載の送信機の非線形歪み検出回路。
  4. 【請求項4】 前記所定部は、前記電力増幅器を構成す
    る最終段のトランジスタの入力側であることを特徴とす
    る請求項1記載の送信機の非線形歪み検出回路。
  5. 【請求項5】 前記抽出手段は、 前記差の2倍の周波数を通過させるバンドパスフィルタ
    を含むことを特徴とする請求項1記載の送信機の非線形
    歪み検出回路。
  6. 【請求項6】 前記抽出手段は、 前記差の各整数倍の周波数成分を抽出するフィルタと、 前記フィルタが抽出した各周波数成分のうちから、前記
    差の2倍の周波数成分を抽出する差動増幅器と、 を含むことを特徴とする請求項1記載の送信機の非線形
    歪み検出回路。
  7. 【請求項7】 前記抽出手段は、 前記電力増幅器の出力側から取り出した信号を検波して
    送信出力レベルを検出する送信出力レベル検出手段と、 前記送信出力レベル検出手段が検波した後の信号を基
    に、前記2基準信号の各周波数の差の2倍の周波数成分
    を抽出するフィルタと、 を含むことを特徴とする請求項1記載の送信機の非線形
    歪み検出回路。
  8. 【請求項8】 前記抽出手段は、 前記電力増幅器の出力側から取り出した信号を、前記送
    信機の局部発振器から出力される局部発振信号を用いて
    ダウンコンバートする周波数変換手段と、 前記周波数変換手段の出力信号が入力される非線形回路
    と、 前記非線形回路の出力信号を基に、前記2基準信号の各
    周波数の差の2倍の周波数成分を抽出するフィルタと、 を含むことを特徴とする請求項1記載の送信機の非線形
    歪み検出回路。
  9. 【請求項9】 非線形性により3次相互変調歪みを発生
    する送信機の非線形歪み検出回路において、 所定の周波数の基準信号を電力増幅器よりも前段で入力
    する入力手段と、 前記電力増幅器の出力側から取り出した信号を基に、前
    記基準信号の3倍の周波数成分を抽出する抽出手段と、 前記抽出手段で抽出された周波数成分を検波する検波手
    段と、 を有することを特徴とする送信機の非線形歪み検出回
    路。
  10. 【請求項10】 非線形性により3次相互変調歪みを発
    生する送信機の非線形歪み補償回路において、 少なくとも1つの基準信号を電力増幅器よりも前段で入
    力する入力手段と、 前記電力増幅器の所定部から取り出した信号を基に、3
    次相互変調歪みに関連する周波数成分を抽出する抽出手
    段と、 前記抽出手段で抽出された周波数成分を検波して3次相
    互変調歪み量に相当する直流電圧値を出力する検波手段
    と、 前記電力増幅器よりも前段に設けられ、FETで構成さ
    れ、前記電力増幅器で発生する歪みを補償するプリディ
    ストーション回路と、 前記検波手段が出力した直流電圧値に応じて、前記プリ
    ディストーション回路のFETのゲートバイアスを調整
    する制御手段と、 を有することを特徴とする送信機の非線形歪み補償回
    路。
  11. 【請求項11】 前記制御手段は、 前記プリディストーション回路のFETのゲートバイア
    スを所定の方向に変化させるバイアス変化手段と、 前記バイアス変化手段による前記ゲートバイアスの変化
    の結果、前記検波手段が出力した直流電圧値が小さくな
    れば、前記バイアス変化手段に、ゲートバイアスを前記
    所定の方向に更に変化させ、一方、前記検波手段が出力
    した直流電圧値が大きくなれば、前記バイアス変化手段
    に、ゲートバイアスを前記所定の方向と反対の方向に変
    化させる調整手段と、 を含むことを特徴とする請求項10記載の送信機の非線
    形歪み補償回路。
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