JP2003115725A - 高周波増幅器 - Google Patents
高周波増幅器Info
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- JP2003115725A JP2003115725A JP2001308222A JP2001308222A JP2003115725A JP 2003115725 A JP2003115725 A JP 2003115725A JP 2001308222 A JP2001308222 A JP 2001308222A JP 2001308222 A JP2001308222 A JP 2001308222A JP 2003115725 A JP2003115725 A JP 2003115725A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、高周波増幅器に関し、廉価なデジ
タル処理回路の搭載で、衛星中継器による多値変調伝送
を効率よく行うことができる高周波増幅器を提供するこ
とを目的とする。 【解決手段】 前置回路部１の振幅・位相制御部１３
は、入力信号を直交信号に変換したのもから、入力信号
の振幅及び位相を検出する振幅・位相検出部１３１と、
検出した振幅及び位相の情報から非線形増幅器２の非線
形特性を線形にするような振幅及び位相を出力する振幅
・位相変換部１３２と、変換された振幅及び位相を直交
信号に変換する振幅・位相／直交信号変換部１３３とに
より、入力信号の振幅及び位相を非線形増幅器２の非線
形特性を線形にするように変換して直交信号として出力
する。
タル処理回路の搭載で、衛星中継器による多値変調伝送
を効率よく行うことができる高周波増幅器を提供するこ
とを目的とする。 【解決手段】 前置回路部１の振幅・位相制御部１３
は、入力信号を直交信号に変換したのもから、入力信号
の振幅及び位相を検出する振幅・位相検出部１３１と、
検出した振幅及び位相の情報から非線形増幅器２の非線
形特性を線形にするような振幅及び位相を出力する振幅
・位相変換部１３２と、変換された振幅及び位相を直交
信号に変換する振幅・位相／直交信号変換部１３３とに
より、入力信号の振幅及び位相を非線形増幅器２の非線
形特性を線形にするように変換して直交信号として出力
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高周波増幅器に関
し、特に、振幅に情報を乗せる変調方式でデジタル変調
を行った信号を増幅する高周波増幅器に関する。
し、特に、振幅に情報を乗せる変調方式でデジタル変調
を行った信号を増幅する高周波増幅器に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、通信衛星もしくは放送衛星には、
進行波管増幅器（ＴＷＴＡ：Travelling-Wave Tube Amp
lifier）と呼ばれる高能率増幅器が使われている。この
増幅器は、入力信号レベルの増加に伴い、出力信号レベ
ルが線形に増加せず、出力飽和点を境に利得が減少に転
じ、その後徐々に利得が減少する特性を持っている。こ
の特性の例を図７に示す。
進行波管増幅器（ＴＷＴＡ：Travelling-Wave Tube Amp
lifier）と呼ばれる高能率増幅器が使われている。この
増幅器は、入力信号レベルの増加に伴い、出力信号レベ
ルが線形に増加せず、出力飽和点を境に利得が減少に転
じ、その後徐々に利得が減少する特性を持っている。こ
の特性の例を図７に示す。
【０００３】通常、増幅器は、出力飽和点で最も高効率
・高出力で運用できることから、衛星放送では出力飽和
点で駆動するよう入力信号が調整されている。
・高出力で運用できることから、衛星放送では出力飽和
点で駆動するよう入力信号が調整されている。
【０００４】現在放送中の衛星放送は、アナログ放送に
加え、８ＰＳＫ（Phase Shift Keying）変調を使ったデ
ジタル放送も行われている。８ＰＳＫとは、搬送波の振
幅を一定とし、３ビットのデータ、すなわち、（００
０）、（００１）、（０１０）、（０１１）、（１０
０）、（１０１）、（１１０）、（１１１）という８種
類のデータを０度、４５度、９０度、・・・、３１５度
という４５度ずつ異なった８種類の位相に１対１で対応
させ、送信データに応じて搬送波の位相を切り替えてデ
ータ伝送を行う変調方式である。このような搬送波の位
相とデータの関係を図８に示す。
加え、８ＰＳＫ（Phase Shift Keying）変調を使ったデ
ジタル放送も行われている。８ＰＳＫとは、搬送波の振
幅を一定とし、３ビットのデータ、すなわち、（００
０）、（００１）、（０１０）、（０１１）、（１０
０）、（１０１）、（１１０）、（１１１）という８種
類のデータを０度、４５度、９０度、・・・、３１５度
という４５度ずつ異なった８種類の位相に１対１で対応
させ、送信データに応じて搬送波の位相を切り替えてデ
ータ伝送を行う変調方式である。このような搬送波の位
相とデータの関係を図８に示す。
【０００５】このように、衛星放送では、衛星中継器に
使用されている進行波管増幅器の非線形劣化を受け難く
するため、振幅に情報を乗せない変調方式を採用してい
るものがある。
使用されている進行波管増幅器の非線形劣化を受け難く
するため、振幅に情報を乗せない変調方式を採用してい
るものがある。
【０００６】また、図９に示すような信号点配置の３２
ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Moduration）変調のよ
うに、搬送波の振幅と位相の両方を変化させて情報を送
るデジタル変調を利用しようとする場合、進行波管増幅
器の非線形劣化を受け難くするため、入力信号レベルを
絞って（バックオフ）進行波管増幅器の線形性の高い領
域を使って増幅するようにしている。
ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Moduration）変調のよ
うに、搬送波の振幅と位相の両方を変化させて情報を送
るデジタル変調を利用しようとする場合、進行波管増幅
器の非線形劣化を受け難くするため、入力信号レベルを
絞って（バックオフ）進行波管増幅器の線形性の高い領
域を使って増幅するようにしている。
【０００７】例えば、出力信号レベルが飽和点よりも３
dB低く（出力バックオフ（ＯＢＯ）＝３dB）なるように
（図７において出力振幅が０．７１となる入力振幅で）
進行波管増幅器を駆動した場合の受信信号点をシミュレ
ーションで求めた結果を図１０に示す。なお、シミュレ
ーション条件は衛星中継器に現在運用中のＢＳＡＴ−２
ａを想定した。また、理想的な信号点位置に相当する点
に交点がくる格子を点線で併記した。
dB低く（出力バックオフ（ＯＢＯ）＝３dB）なるように
（図７において出力振幅が０．７１となる入力振幅で）
進行波管増幅器を駆動した場合の受信信号点をシミュレ
ーションで求めた結果を図１０に示す。なお、シミュレ
ーション条件は衛星中継器に現在運用中のＢＳＡＴ−２
ａを想定した。また、理想的な信号点位置に相当する点
に交点がくる格子を点線で併記した。
【０００８】この受信信号点と理想的な信号点位置を比
較すると、受信点が歪んでおり（特に、図中矢印の部
分）ビットエラー特性の大きな劣化が生じることが推定
でき、さらに大きなバックオフをとった運用が必要とな
ることが分かる。
較すると、受信点が歪んでおり（特に、図中矢印の部
分）ビットエラー特性の大きな劣化が生じることが推定
でき、さらに大きなバックオフをとった運用が必要とな
ることが分かる。
【０００９】このように、従来、衛星中継器を使った伝
送では、振幅に情報を乗せない変調方式を使うか、多値
変調を使う場合には、大きなバックオフをとって運用す
る必要があった。しかし、大きなバックオフをとると進
行波管増幅器の効率が劣化し消費電力の増大を招く。さ
らに、高出力の進行波管増幅器を採用する必要があるた
め、衛星中継器の重量が増大し価格も高くなる。
送では、振幅に情報を乗せない変調方式を使うか、多値
変調を使う場合には、大きなバックオフをとって運用す
る必要があった。しかし、大きなバックオフをとると進
行波管増幅器の効率が劣化し消費電力の増大を招く。さ
らに、高出力の進行波管増幅器を採用する必要があるた
め、衛星中継器の重量が増大し価格も高くなる。
【００１０】このような非線形特性を補償する増幅器も
開発されているが、例えば２０００年電子情報通信学会
総合大会、講演番号Ｃ−２−５６、予稿集１０７頁の小
黒他、“Ｃ帯増幅器の低歪化の一検討”に示されている
ように、高周波のままアナログ的に行われるものであっ
た。
開発されているが、例えば２０００年電子情報通信学会
総合大会、講演番号Ｃ−２−５６、予稿集１０７頁の小
黒他、“Ｃ帯増幅器の低歪化の一検討”に示されている
ように、高周波のままアナログ的に行われるものであっ
た。
【００１１】デジタル的手法を使ったものとしては、例
えば特開２０００−３１８６９号公報に記載されている
ものがあり、送信前の直交ベースバンド信号に対して後
段の増幅器の振幅・位相特性に対する逆特性を持った回
路を前置するようになっている。しかしながら、高周波
で送信した信号を中継する際に行われる高周波増幅にお
ける非線形歪を補償することはできなかった。
えば特開２０００−３１８６９号公報に記載されている
ものがあり、送信前の直交ベースバンド信号に対して後
段の増幅器の振幅・位相特性に対する逆特性を持った回
路を前置するようになっている。しかしながら、高周波
で送信した信号を中継する際に行われる高周波増幅にお
ける非線形歪を補償することはできなかった。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、高周波
信号を増幅する際に精度の良いデジタル化した手法は存
在しなかった。したがって、現状では精度の劣るアナロ
グ的手法による非線形補償方法か、あるいは効率を犠牲
にして大きな出力バックオフをとった運用がなされてき
た。
信号を増幅する際に精度の良いデジタル化した手法は存
在しなかった。したがって、現状では精度の劣るアナロ
グ的手法による非線形補償方法か、あるいは効率を犠牲
にして大きな出力バックオフをとった運用がなされてき
た。
【００１３】そこで、本発明は、廉価なデジタル処理回
路の搭載で、衛星中継器による多値変調伝送を効率よく
行うことができる高周波増幅器を提供することを目的と
する。
路の搭載で、衛星中継器による多値変調伝送を効率よく
行うことができる高周波増幅器を提供することを目的と
する。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する手段
として、本発明は、非線形特性を持つ非線形増幅器と、
該非線形増幅器の前段に入力信号の振幅及び位相を変換
する前置回路部とを備え、前記前置回路部は、入力され
る高周波信号を低周波信号に変換する入力周波数変換部
と、該入力周波数変換部で変換した低周波信号をデジタ
ル信号に変換するＡ／Ｄ変換部と、該Ａ／Ｄ変換部で変
換されたデジタル信号から入力信号の振幅及び位相を検
出し、検出した振幅及び位相に基づいて振幅及び位相を
変換し、変換した振幅及び位相を直交信号に変換して出
力する振幅・位相制御部と、該振幅・位相制御部が出力
する直交信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換部
と、該Ｄ／Ａ変換部が出力するアナログ信号を入力信号
と同じ中心周波数の高周波信号に変換する出力周波数変
換部とを有し、前記非線形増幅器の非線形特性を補償
し、前記非線形増幅器の出力が線形になるように入力信
号の振幅及び位相を変換することを特徴とするものであ
る。
として、本発明は、非線形特性を持つ非線形増幅器と、
該非線形増幅器の前段に入力信号の振幅及び位相を変換
する前置回路部とを備え、前記前置回路部は、入力され
る高周波信号を低周波信号に変換する入力周波数変換部
と、該入力周波数変換部で変換した低周波信号をデジタ
ル信号に変換するＡ／Ｄ変換部と、該Ａ／Ｄ変換部で変
換されたデジタル信号から入力信号の振幅及び位相を検
出し、検出した振幅及び位相に基づいて振幅及び位相を
変換し、変換した振幅及び位相を直交信号に変換して出
力する振幅・位相制御部と、該振幅・位相制御部が出力
する直交信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換部
と、該Ｄ／Ａ変換部が出力するアナログ信号を入力信号
と同じ中心周波数の高周波信号に変換する出力周波数変
換部とを有し、前記非線形増幅器の非線形特性を補償
し、前記非線形増幅器の出力が線形になるように入力信
号の振幅及び位相を変換することを特徴とするものであ
る。
【００１５】これにより、入力信号の振幅及び位相が非
線形増幅器の非線形特性を補償するように変換され、非
線形増幅器の出力が線形になる。
線形増幅器の非線形特性を補償するように変換され、非
線形増幅器の出力が線形になる。
【００１６】前記非線形増幅器は進行波管増幅器であ
り、前記前置回路部は、出力振幅については、出力飽和
点までは前記進行波管増幅器の振幅特性の横軸と縦軸を
入れ替えた特性とするとともに、前記出力飽和点以上の
入力振幅に対しては一定振幅を出力する特性とし、出力
位相については、前記出力振幅が前記進行波管増幅器に
入力されたときの位相シフト量を符号反転させた特性と
するように入力信号の振幅及び位相を変換することは好
ましい。これにより、進行波管増幅器の出力が線形特性
を持つこととなる。
り、前記前置回路部は、出力振幅については、出力飽和
点までは前記進行波管増幅器の振幅特性の横軸と縦軸を
入れ替えた特性とするとともに、前記出力飽和点以上の
入力振幅に対しては一定振幅を出力する特性とし、出力
位相については、前記出力振幅が前記進行波管増幅器に
入力されたときの位相シフト量を符号反転させた特性と
するように入力信号の振幅及び位相を変換することは好
ましい。これにより、進行波管増幅器の出力が線形特性
を持つこととなる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面を参照して説
明する。図１〜図６は本発明の一実施形態の高周波増幅
器を示す図である。
明する。図１〜図６は本発明の一実施形態の高周波増幅
器を示す図である。
【００１８】図１において、高周波増幅器は、進行波管
増幅器等の非線形増幅器２に非線形増幅器２の非線形特
性を補償する前置回路部１を前置した構成となってい
る。
増幅器等の非線形増幅器２に非線形増幅器２の非線形特
性を補償する前置回路部１を前置した構成となってい
る。
【００１９】前置回路部１は、入力される高周波信号を
低周波信号に変換する入力周波数変換部１１と、アナロ
グ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部１２ａ，
１２ｂと、入力信号の振幅・位相を変換して出力する振
幅・位相制御部１３と、デジタル信号をアナログ信号に
変換するＤ／Ａ変換部１４ａ，１４ｂと、低周波信号を
高周波信号に変換する出力周波数変換部１５と、予め設
定された周波数の信号を生成する発振器１６と、入力信
号の位相を９０度変える９０度移相器１７とを備えてい
る。
低周波信号に変換する入力周波数変換部１１と、アナロ
グ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部１２ａ，
１２ｂと、入力信号の振幅・位相を変換して出力する振
幅・位相制御部１３と、デジタル信号をアナログ信号に
変換するＤ／Ａ変換部１４ａ，１４ｂと、低周波信号を
高周波信号に変換する出力周波数変換部１５と、予め設
定された周波数の信号を生成する発振器１６と、入力信
号の位相を９０度変える９０度移相器１７とを備えてい
る。
【００２０】入力周波数変換部１１は、乗算器１１１
ａ，１１１ｂと、低域濾波部１１２ａ，１１２ｂとを備
え、入力信号を直交信号（Ｉ信号、Ｑ信号）に変換する
ものである。また、振幅・位相制御部１３は、Ｉ信号、
Ｑ信号から振幅情報と位相情報を検出する振幅・位相検
出部１３１と、この振幅情報と位相情報に基づき振幅・
位相を変換する振幅・位相変換部１３２と、変換された
振幅・位相を直交信号に変換する振幅・位相／直交信号
変換部１３３とを備えている。また、出力周波数変換部
１５は、低域濾波部１５１ａ，１５１ｂと、乗算器１５
２ａ，１５２ｂと、加算器１５３と、帯域通過炉波部１
５４とを備え、入力される直交信号を高周波信号に変換
するものである。
ａ，１１１ｂと、低域濾波部１１２ａ，１１２ｂとを備
え、入力信号を直交信号（Ｉ信号、Ｑ信号）に変換する
ものである。また、振幅・位相制御部１３は、Ｉ信号、
Ｑ信号から振幅情報と位相情報を検出する振幅・位相検
出部１３１と、この振幅情報と位相情報に基づき振幅・
位相を変換する振幅・位相変換部１３２と、変換された
振幅・位相を直交信号に変換する振幅・位相／直交信号
変換部１３３とを備えている。また、出力周波数変換部
１５は、低域濾波部１５１ａ，１５１ｂと、乗算器１５
２ａ，１５２ｂと、加算器１５３と、帯域通過炉波部１
５４とを備え、入力される直交信号を高周波信号に変換
するものである。
【００２１】このような高周波増幅器において、前置回
路部１は、非線形増幅器２の線形性を改善する機能を有
している。
路部１は、非線形増幅器２の線形性を改善する機能を有
している。
【００２２】例えば、非線形増幅器２の特性が図７のよ
うな場合、このような特性を持つ増幅器の線形性を改善
するためには、図２のような入出力特性を持つ回路を増
幅器の前段に設置すればよい。なお、図中の２本の点線
は、図７で示した振幅特性、位相特性のグラフを示すも
のである。
うな場合、このような特性を持つ増幅器の線形性を改善
するためには、図２のような入出力特性を持つ回路を増
幅器の前段に設置すればよい。なお、図中の２本の点線
は、図７で示した振幅特性、位相特性のグラフを示すも
のである。
【００２３】まず、振幅特性については、出力飽和点
（図７で示した出力振幅１［Ｖ］の点）までは図７の振
幅特性のグラフの横軸と縦軸を入れ替えた曲線とし、そ
れ以上の入力信号の振幅に対しては、一定振幅を出力す
る特性とする。
（図７で示した出力振幅１［Ｖ］の点）までは図７の振
幅特性のグラフの横軸と縦軸を入れ替えた曲線とし、そ
れ以上の入力信号の振幅に対しては、一定振幅を出力す
る特性とする。
【００２４】また、位相特性については、上述する方法
で求めた振幅特性により、入力振幅に対する出力振幅を
求め、図７の位相特性のグラフから、この出力振幅が入
力されたときの位相シフト量を求め、求めた位相シフト
量の符合を反転させたものである。
で求めた振幅特性により、入力振幅に対する出力振幅を
求め、図７の位相特性のグラフから、この出力振幅が入
力されたときの位相シフト量を求め、求めた位相シフト
量の符合を反転させたものである。
【００２５】このような入出力特性を前置回路部１に持
たせることで、高周波増幅器の入出力特性は図３に示す
ように、振幅特性は直線になり、位相シフトは０とな
る。このような総合特性とすることで、多値変調波の増
幅も理想的に行うことができる。
たせることで、高周波増幅器の入出力特性は図３に示す
ように、振幅特性は直線になり、位相シフトは０とな
る。このような総合特性とすることで、多値変調波の増
幅も理想的に行うことができる。
【００２６】次に、動作について説明する。高周波増幅
器に中心周波数fc、帯域幅fbの高周波信号が入力される
と、入力周波数変換部１１は、この入力信号を乗算器１
１１ａ，１１１ｂにより発振器１６の生成する信号と、
この信号を９０度位相を変更した信号と乗算してＩ信号
・Ｑ信号からなる直交信号に変換し、それぞれの信号を
低域濾波部１１２ａ，１１２ｂにより中心周波数fpの低
周波信号に変換し、それぞれ出力する。ここで、中心周
波数fpは、０Hz近傍に選ぶとデジタル回路のクロック周
波数を低減できるため好適である。また、発振器１６が
生成する信号の周波数は入力信号の中心周波数fcに近い
値を設定する。
器に中心周波数fc、帯域幅fbの高周波信号が入力される
と、入力周波数変換部１１は、この入力信号を乗算器１
１１ａ，１１１ｂにより発振器１６の生成する信号と、
この信号を９０度位相を変更した信号と乗算してＩ信号
・Ｑ信号からなる直交信号に変換し、それぞれの信号を
低域濾波部１１２ａ，１１２ｂにより中心周波数fpの低
周波信号に変換し、それぞれ出力する。ここで、中心周
波数fpは、０Hz近傍に選ぶとデジタル回路のクロック周
波数を低減できるため好適である。また、発振器１６が
生成する信号の周波数は入力信号の中心周波数fcに近い
値を設定する。
【００２７】入力周波数変換部１１が出力したＩ信号、
Ｑ信号は、それぞれＡ／Ｄ変換部１２ａ，１２ｂに入力
され、Ａ／Ｄ変換部でfb＋fp以上の周波数でＡ／Ｄ変換
され、その出力のＩ信号、Ｑ信号からは、図８や図９に
示すような直交信号点が得られることになる。ただし、
中心周波数fp＝０となっていない場合には、図８や図９
に示すような直交信号点が周波数fpで回転している信号
が得られることになる。
Ｑ信号は、それぞれＡ／Ｄ変換部１２ａ，１２ｂに入力
され、Ａ／Ｄ変換部でfb＋fp以上の周波数でＡ／Ｄ変換
され、その出力のＩ信号、Ｑ信号からは、図８や図９に
示すような直交信号点が得られることになる。ただし、
中心周波数fp＝０となっていない場合には、図８や図９
に示すような直交信号点が周波数fpで回転している信号
が得られることになる。
【００２８】Ａ／Ｄ変換された信号は、振幅・位相制御
部１３に入力され、振幅・位相検出部１３１で、図４、
図５に示すような変換を行うメモリテーブル（入力値を
インデックスとして索引したメモリに出力データ（変換
データ）を記憶しておく変換テーブル）により、入力さ
れたＩ信号、Ｑ信号の値から図４により振幅を、図５に
より位相を検出し、検出した振幅・位相をそれぞれ振幅
情報、位相情報として出力する。
部１３に入力され、振幅・位相検出部１３１で、図４、
図５に示すような変換を行うメモリテーブル（入力値を
インデックスとして索引したメモリに出力データ（変換
データ）を記憶しておく変換テーブル）により、入力さ
れたＩ信号、Ｑ信号の値から図４により振幅を、図５に
より位相を検出し、検出した振幅・位相をそれぞれ振幅
情報、位相情報として出力する。
【００２９】振幅・位相変換部１３２は、振幅・位相検
出部１３１が出力する振幅情報、位相情報を入力され、
この振幅情報、位相情報から図２の入出力関係となるよ
うに設定されたメモリテーブルにより振幅・位相を変換
し出力する。
出部１３１が出力する振幅情報、位相情報を入力され、
この振幅情報、位相情報から図２の入出力関係となるよ
うに設定されたメモリテーブルにより振幅・位相を変換
し出力する。
【００３０】以上の処理により、入力信号の振幅・位相
が、その入力振幅に応じて図２の入出力特性となるよう
に変換され振幅・位相／直交信号変換部１３３に出力さ
れることとなる。
が、その入力振幅に応じて図２の入出力特性となるよう
に変換され振幅・位相／直交信号変換部１３３に出力さ
れることとなる。
【００３１】振幅・位相／直交信号変換部１３３は、振
幅・位相変換部１３２が出力する振幅、位相を入力さ
れ、この振幅、位相を直交位相面上の直交成分（Ｉ信
号、Ｑ信号）に変換するように設定されたメモリテーブ
ルにより直交成分に変換してＩ信号、Ｑ信号としてそれ
ぞれ出力する。
幅・位相変換部１３２が出力する振幅、位相を入力さ
れ、この振幅、位相を直交位相面上の直交成分（Ｉ信
号、Ｑ信号）に変換するように設定されたメモリテーブ
ルにより直交成分に変換してＩ信号、Ｑ信号としてそれ
ぞれ出力する。
【００３２】振幅・位相制御部１３から出力されたＩ信
号、Ｑ信号は、それぞれＤ／Ａ変換部１４ａ，１４ｂで
アナログ信号に変換され、出力周波数変換部１５で入力
信号の中心周波数fcとなるように周波数変換されて出力
され、後段の非線形増幅器２の入力信号となる。
号、Ｑ信号は、それぞれＤ／Ａ変換部１４ａ，１４ｂで
アナログ信号に変換され、出力周波数変換部１５で入力
信号の中心周波数fcとなるように周波数変換されて出力
され、後段の非線形増幅器２の入力信号となる。
【００３３】このようにして、図２の入出力特性に従っ
て振幅・位相を変換され高周波信号に変換された信号が
非線形増幅器２に入力されることとなる。
て振幅・位相を変換され高周波信号に変換された信号が
非線形増幅器２に入力されることとなる。
【００３４】非線形増幅器２では、前置回路部１で与え
られた振幅・位相特性を図３の特性とするように非線形
特性が働くので、前置回路部１と非線形増幅器２を合わ
せた総合特性は図３のようになり、高効率・高線形の高
周波増幅器となる。
られた振幅・位相特性を図３の特性とするように非線形
特性が働くので、前置回路部１と非線形増幅器２を合わ
せた総合特性は図３のようになり、高効率・高線形の高
周波増幅器となる。
【００３５】本実施形態による受信信号点をシミュレー
ションで求めた結果を図６に示す。計算条件は図１０と
同様ＯＢＯ＝３dBとした。図６と図４を比較すると、図
６は図４に比べ、理想点との差が非常に小さくなってい
ることが分かる。したがって、このときにはビット誤り
率特性の大幅な改善も期待できる。
ションで求めた結果を図６に示す。計算条件は図１０と
同様ＯＢＯ＝３dBとした。図６と図４を比較すると、図
６は図４に比べ、理想点との差が非常に小さくなってい
ることが分かる。したがって、このときにはビット誤り
率特性の大幅な改善も期待できる。
【００３６】このように本実施形態においては、前置回
路部１で後段の非線形増幅器２の非線形特性を補償して
非線形増幅器２の出力が線形特性を持つように振幅・位
相を変換しているので、高効率・高線形の高周波増幅器
を得ることができる。
路部１で後段の非線形増幅器２の非線形特性を補償して
非線形増幅器２の出力が線形特性を持つように振幅・位
相を変換しているので、高効率・高線形の高周波増幅器
を得ることができる。
【００３７】なお、本実施形態においては、振幅・位相
制御部１３の振幅の検出、位相の検出、振幅・位相の変
換、振幅・位相／直交信号の変換のそれぞれにメモリテ
ーブルを用意して処理を行ったが、これら全てを１回の
メモリテーブルにより変換するようにしてもかまわな
い。
制御部１３の振幅の検出、位相の検出、振幅・位相の変
換、振幅・位相／直交信号の変換のそれぞれにメモリテ
ーブルを用意して処理を行ったが、これら全てを１回の
メモリテーブルにより変換するようにしてもかまわな
い。
【００３８】
【発明の効果】本発明によれば、前置回路部で非線形増
幅器の非線形特性を補償し、前記非線形増幅器の出力が
線形になるように入力信号の振幅及び位相を変換してい
るので、非線形増幅器の出力を線形特性を持つようにす
ることができ、多値変調伝送を効率よく行うことができ
る。
幅器の非線形特性を補償し、前記非線形増幅器の出力が
線形になるように入力信号の振幅及び位相を変換してい
るので、非線形増幅器の出力を線形特性を持つようにす
ることができ、多値変調伝送を効率よく行うことができ
る。
【００３９】また、非線形増幅器として進行波管増幅器
を使い、この進行波管増幅器の非線形性を補償するよう
に前置回路部を設定すれば、進行波管増幅器の高能率性
を損なうことなく線形増幅することができる。
を使い、この進行波管増幅器の非線形性を補償するよう
に前置回路部を設定すれば、進行波管増幅器の高能率性
を損なうことなく線形増幅することができる。
【図１】本発明の一実施形態の高周波増幅器を示す図で
あり、その概略ブロック図である。
あり、その概略ブロック図である。
【図２】その前置回路部の入出力特性を示す図である。
【図３】その総合入出力特性を示す図である。
【図４】その振幅検出用メモリテーブルを示す図であ
る。
る。
【図５】その位相検出用メモリテーブルを示す図であ
る。
る。
【図６】その高周波増幅器を通して３２ＱＡＭ変調信号
を受信したときの受信信号点をシミュレーションで求め
た結果を示す図である。
を受信したときの受信信号点をシミュレーションで求め
た結果を示す図である。
【図７】従来の非線形増幅器の入出力特性を示す図であ
る。
る。
【図８】従来の８ＰＳＫ変調の信号点配置図である。
【図９】従来の３２ＱＡＭ変調の信号点配置図である。
【図１０】従来の衛星中継器を通して３２ＱＡＭ変調信
号を受信したときの受信信号点をシミュレーションで求
めた結果を示す図である。
号を受信したときの受信信号点をシミュレーションで求
めた結果を示す図である。
１ 前置回路部
１１ 入力周波数変換部
１１１ａ，１１１ｂ 乗算器
１１２ａ，１１２ｂ 低域濾波部
１２ａ，１２ｂ Ａ／Ｄ変換部
１３ 振幅・位相制御部
１３１ 振幅・位相検出部
１３２ 振幅・位相変換部
１３３ 振幅・位相／直交信号変換部
１４ａ，１４ｂ Ｄ／Ａ変換部
１５ 出力周波数変換部
１５１ａ，１５１ｂ 低域濾波部
１５２ａ，１５２ｂ 乗算器
１５３ 加算器
１５４ 帯域通過炉波部
１６ 発振器
１７ ９０度移相器
２ 非線形増幅器
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 5J067 AA01 AA34 CA21 CA87 FA01
FA19 HA48 KA00 KA16 KA26
KA32 KA34 KA42 KA44 SA13
TA01 TA02
5J090 AA01 AA34 CA21 CA87 FA01
FA19 HA48 KA00 KA16 KA26
KA32 KA34 KA42 KA44 SA13
TA01 TA02
5J500 AA01 AA34 AC21 AC87 AF01
AF19 AH48 AK00 AK16 AK26
AK32 AK34 AK42 AK44 AS13
AT01 AT02
Claims (2)
- 【請求項１】非線形特性を持つ非線形増幅器と、該非線
形増幅器の前段に入力信号の振幅及び位相を変換する前
置回路部とを備え、 前記前置回路部は、入力される高周波信号を低周波信号
に変換する入力周波数変換部と、該入力周波数変換部で
変換した低周波信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変
換部と、該Ａ／Ｄ変換部で変換されたデジタル信号から
入力信号の振幅及び位相を検出し、検出した振幅及び位
相に基づいて振幅及び位相を変換し、変換した振幅及び
位相を直交信号に変換して出力する振幅・位相制御部
と、該振幅・位相制御部が出力する直交信号をアナログ
信号に変換するＤ／Ａ変換部と、該Ｄ／Ａ変換部が出力
するアナログ信号を入力信号と同じ中心周波数の高周波
信号に変換する出力周波数変換部とを有し、前記非線形
増幅器の非線形特性を補償し、前記非線形増幅器の出力
が線形になるように入力信号の振幅及び位相を変換する
ことを特徴とする高周波増幅器。 - 【請求項２】前記非線形増幅器は進行波管増幅器であ
り、 前記前置回路部は、出力振幅については、出力飽和点ま
では前記進行波管増幅器の振幅特性の横軸と縦軸を入れ
替えた特性とするとともに、前記出力飽和点以上の入力
振幅に対しては一定振幅を出力する特性とし、出力位相
については、前記出力振幅が前記進行波管増幅器に入力
されたときの位相シフト量を符号反転させた特性とする
ように入力信号の振幅及び位相を変換することを特徴と
する請求項１に記載の高周波増幅器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001308222A JP2003115725A (ja) | 2001-10-04 | 2001-10-04 | 高周波増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001308222A JP2003115725A (ja) | 2001-10-04 | 2001-10-04 | 高周波増幅器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003115725A true JP2003115725A (ja) | 2003-04-18 |
Family
ID=19127565
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001308222A Pending JP2003115725A (ja) | 2001-10-04 | 2001-10-04 | 高周波増幅器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003115725A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017046098A (ja) * | 2015-08-25 | 2017-03-02 | 日本放送協会 | デジタル信号の送信装置 |
-
2001
- 2001-10-04 JP JP2001308222A patent/JP2003115725A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017046098A (ja) * | 2015-08-25 | 2017-03-02 | 日本放送協会 | デジタル信号の送信装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040511 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060110 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060328 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060525 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060620 |