JP2007288545A - Predistortion compensation circuit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、所定のレベルに調整された前置歪及び主信号を出力する前置歪補償回路に関する。 The present invention relates to a predistortion circuit that outputs a predistortion adjusted to a predetermined level and a main signal.
前置歪補償回路は、増幅器から歪補償された増幅信号を得るための回路である。この前置歪補償回路は、増幅器に供給される主信号に、増幅器の入出力特性(非線形特性)により出力信号に発生する歪成分を打ち消すための前置歪を予め与える回路である。このような前置歪補償回路は、TV放送用の送信設備や携帯電話の無線基地局の送信設備などに用いられている。 The predistortion circuit is a circuit for obtaining an amplified signal whose distortion is compensated from an amplifier. This predistortion compensation circuit is a circuit that preliminarily applies a predistortion for canceling a distortion component generated in an output signal due to input / output characteristics (nonlinear characteristics) of the amplifier to a main signal supplied to the amplifier. Such a predistortion circuit is used in a transmission facility for TV broadcasting, a transmission facility for a radio base station of a mobile phone, or the like.
主信号に前置歪を付与する手段として、増幅器の入出力特性に対して逆関数となる入出力特性を有する非線形素子(例えば、ダイオード等)を利用した構成(前置歪付与回路)が知られている(特許文献1及び2)。 As means for applying predistortion to the main signal, a configuration using a non-linear element (for example, a diode) having an input / output characteristic that is an inverse function of the input / output characteristic of the amplifier is known (predistortion applying circuit). (Patent Documents 1 and 2).
このような増幅器や前置歪付与回路にはその入出力特性にバラツキがあるため、前置歪補償回路は、その出力信号に含まれる前置歪及び主信号が所定のレベルになるよう調整可能であることが望ましい。 Since such amplifiers and predistortion circuits vary in their input / output characteristics, the predistortion circuit can be adjusted so that the predistortion and main signal contained in the output signal are at a predetermined level. It is desirable that
前置歪及び主信号のレベルを調整する手段としては、前置歪付与回路へ供給される主信号のレベルを調整することにより主信号に与えられる前置歪の割合を調整する構成(特許文献3)や、前置歪付与回路から出力された前置歪及び主信号の(絶対的な)レベルを調整する構成(特許文献2)が知られている。また、信号レベルの調整手段としては、一般的に可変減衰器が知られている(特許文献4)。 As a means for adjusting the predistortion and the main signal level, a configuration for adjusting the ratio of the predistortion given to the main signal by adjusting the level of the main signal supplied to the predistortion circuit (Patent Document) 3) and a configuration for adjusting the (absolute) level of the predistortion and main signal output from the predistortion circuit are known (Patent Document 2). A variable attenuator is generally known as a signal level adjusting means (Patent Document 4).
前置歪補償回路は、出力される前置歪及び主信号の各々のレベルを個別に調整できる構成であることが望ましい。このような構成としては、例えば、前置歪付与回路の前段に(特許文献3に記載されているような)主信号に与えられる前置歪の割合を調整するための可変減衰器を設け、前置歪付与回路の後段に(特許文献2に記載されているような)前置歪付与回路から出力された前置歪及び主信号の(絶対的な)レベルを調整する可変減衰器を設ける構成が考えられる。 It is desirable that the predistortion compensation circuit has a configuration that can individually adjust the levels of the output predistortion and the main signal. As such a configuration, for example, a variable attenuator for adjusting the ratio of the predistortion given to the main signal (as described in Patent Document 3) is provided in the previous stage of the predistortion circuit, A variable attenuator for adjusting the predistortion output from the predistortion circuit (as described in Patent Document 2) and the (absolute) level of the main signal is provided after the predistortion circuit. Configuration is conceivable.
また、上述したような、前置歪及び主信号の各々のレベルを個別に調整する構成は、可変減衰器における減衰量の変化が増幅器の入出力特性に影響を与えないことが望ましい。例えば、特許文献4(の図1)では、減衰量が変化しても入出力インピーダンスへの影響が比較的少ない可変減衰器が提案されている。 In the configuration in which the levels of the predistortion and the main signal are individually adjusted as described above, it is desirable that the change in the attenuation amount in the variable attenuator does not affect the input / output characteristics of the amplifier. For example, Patent Document 4 (FIG. 1) proposes a variable attenuator that has a relatively small influence on input / output impedance even if the amount of attenuation changes.
しかしながら、特許文献4(の図1)で提案された可変減衰器は、PINダイオードにおける寄生成分を考慮しておらず、数百MHz〜数GHzのマイクロ波帯の信号に対しては、その影響が無視できなくなる。特許文献4(の図1)に記載されているようにPINダイオード毎に調整端子を設けてもよいがその調整は複雑化してしまう。 However, the variable attenuator proposed in Patent Document 4 (FIG. 1) does not consider the parasitic component in the PIN diode, and has an effect on a signal in the microwave band of several hundred MHz to several GHz. Cannot be ignored. As described in Patent Document 4 (FIG. 1), an adjustment terminal may be provided for each PIN diode, but the adjustment is complicated.
また、特許文献4(の図4)に記載されている(従来の)可変減衰器であればPINダイオードにおける反射波を入出力端子で相殺することができ、上述したようなマイクロ波帯の信号に対しても入出力インピーダンスの変化が無い(又は非常に小さい)。 In addition, the (conventional) variable attenuator described in Patent Document 4 (FIG. 4) can cancel the reflected wave at the PIN diode at the input / output terminal, and the microwave band signal as described above. No change in input / output impedance (or very small).
しかしながら、特許文献4にも指摘されているように、このような(従来の)可変減衰器は、規模が大きくなり、上述したような前置歪及び主信号の各々のレベルを個別に調整するために前置歪付与回路の前後段に配置してしまうと、前置歪補償回路が大規模化し、その実装面積が大きくなってしまう。 However, as pointed out in Patent Document 4, such a (conventional) variable attenuator becomes large in scale and individually adjusts the levels of the predistortion and the main signal as described above. Therefore, if the predistortion circuit is arranged before and after the predistortion circuit, the predistortion compensation circuit becomes large and its mounting area becomes large.
本発明の目的は、前置歪及び主信号の各々のレベルを個別に調整するための可変減衰器の減衰量が変化しても増幅器の入出力特性に与える影響が小さく、かつ、実装面積を小さくできる前置歪補償回路を実現することにある。 The object of the present invention is to reduce the influence on the input / output characteristics of the amplifier even if the attenuation of the variable attenuator for individually adjusting the levels of the predistortion and the main signal changes, and to reduce the mounting area. The object is to realize a predistortion compensation circuit that can be reduced.
本発明は、増幅器に供給される主信号に増幅器の入出力特性によって発生する歪成分を打ち消すための前置歪を予め与える前置歪付与回路を備え、所定のレベルに調整された前置歪及び主信号を出力する前置歪補償回路であって、主信号を複数の分枝に分配して分配された各々の信号を合成して増幅器に出力する分配合成器を備え、前置歪付与回路は、分配合成器の第1の分枝に設けられ、分配合成器は、第1の分枝であって前置歪付与回路の前段に設けられ供給される主信号のレベルを調整して前置歪付与回路に出力することにより前置歪付与回路で主信号に与えられる前置歪のレベルを調整する前置歪調整器と、他のいずれかの分枝に設けられ供給される主信号のレベルを調整することにより合成されて増幅器に出力される主信号のレベルを調整する主信号調整器と、第1の分枝と他のいずれかの分枝の一方の入力端に設けられ主信号を4分の1波長移相する第1の移相器と、第1の分枝と他のいずれかの分枝の他方の出力端に設けられ主信号を4分の1波長移相する第2の移相器と、を含むことを特徴とする。 The present invention includes a predistortion circuit that preliminarily applies a predistortion for canceling distortion components generated by input / output characteristics of an amplifier to a main signal supplied to the amplifier, and is adjusted to a predetermined level. And a predistortion circuit for outputting a main signal, including a distribution synthesizer for synthesizing each of the divided signals by distributing the main signal to a plurality of branches and outputting the resultant signal to an amplifier. The circuit is provided in the first branch of the distribution synthesizer, and the distribution synthesizer is provided in the first branch of the predistortion circuit and adjusts the level of the main signal supplied. A predistorter that adjusts the level of predistortion applied to the main signal in the predistortion circuit by outputting to the predistortion circuit, and a main provided and supplied in any other branch The level of the main signal synthesized by adjusting the signal level and output to the amplifier A first signal phase shifter provided at one input end of the first branch and any other branch and phase-shifting the main signal by a quarter wavelength; And a second phase shifter provided at the other output terminal of one of the other branches and phase-shifting the main signal by a quarter wavelength.
また、本発明においては、前記分配合成器は、他のいずれかの分枝であって主信号調整器の後段に設けられ前置歪付与回路で主信号に前置歪を付与する時間分遅延させる遅延器を含むことが望ましい。 Also, in the present invention, the distribution synthesizer is any other branch, and is provided in a stage subsequent to the main signal adjuster, and is delayed by a time for applying predistortion to the main signal by the predistortion circuit. It is desirable to include a delay device.
本発明によれば、前置歪及び主信号の各々のレベルを個別に調整するための可変減衰器の減衰量が変化しても増幅器の入出力特性に与える影響が小さく、かつ、実装面積を小さくできる前置歪補償回路を実現することができる。 According to the present invention, even if the attenuation amount of the variable attenuator for individually adjusting the levels of the predistortion and the main signal is changed, the influence on the input / output characteristics of the amplifier is small, and the mounting area is reduced. A predistortion circuit that can be reduced can be realized.
以下、本実施形態に係る前置歪補償回路について、図面を用いて詳細に説明する。図1は、本実施形態に係る前置歪補償回路が搭載された電力増幅装置の構成を示す図である。図2は、本実施形態に係る前置歪補償回路の構成を示す図である。 Hereinafter, the predistortion compensation circuit according to the present embodiment will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a power amplifying device on which a predistortion circuit according to the present embodiment is mounted. FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of the predistortion circuit according to the present embodiment.
図1に示す電力増幅装置100は、前置歪補償回路110と、増幅器130と、を備えている。前置歪補償回路110は、入力端子INから入力された主信号に前置歪を与える回路である。このように与えられた前置歪は、増幅器130の入出力特性(非線形性)により出力信号に発生する歪成分を打ち消す(又は発生する歪成分を減らす)。 A power amplifying apparatus 100 shown in FIG. 1 includes a predistortion compensation circuit 110 and an amplifier 130. The predistortion compensation circuit 110 is a circuit that applies predistortion to the main signal input from the input terminal IN. The predistortion thus applied cancels the distortion component generated in the output signal due to the input / output characteristics (nonlinearity) of the amplifier 130 (or reduces the generated distortion component).
したがって、前置歪が与えられた主信号が増幅器130に供給されると、増幅器130からは歪補償された増幅信号が出力される(この増幅信号は、出力端子OUT等を介してアンテナに給電される)。また、前置歪補償回路から出力される前置歪及び主信号は、後述する調整端子により個別に所定のレベルに調整される。なお、前置歪補償回路110の構成の詳細については後述にて説明する。 Therefore, when the main signal to which the predistortion is applied is supplied to the amplifier 130, the amplifier 130 outputs an amplified signal whose distortion is compensated (this amplified signal is fed to the antenna via the output terminal OUT or the like). ) Further, the predistortion and the main signal output from the predistortion circuit are individually adjusted to a predetermined level by an adjustment terminal described later. Details of the configuration of the predistortion circuit 110 will be described later.
増幅器130は、入力された主信号を増幅して出力する。この増幅器130は、入出力特性に非線形性を有しており(前置歪が付与されていない)主信号が供給されると、歪んだ増幅信号(増幅器の非線形性によって発生する歪成分が含まれた主信号)を出力する。このような歪成分を打ち消すために前置歪補償回路110で主信号に前置歪を付与している。 The amplifier 130 amplifies and outputs the input main signal. The amplifier 130 has non-linearity in input / output characteristics (provided that a distortion signal generated by the non-linearity of the amplifier is included when a main signal is supplied). Output main signal). In order to cancel out such distortion components, the predistortion circuit 110 applies predistortion to the main signal.
次に、図2を用いて前置歪補償回路110の構成の詳細について説明する。前置歪補償回路110は、主信号を複数(例えば2つ)の分枝に分配する分配器1と、分配された各々の信号を合成する合成器9と、を備えている。ここで、上段の分枝を「第1の分枝」と呼び、下段の分枝を「第2の分枝」と呼ぶ。また、分配器1と合成器9とこれに接続される構成(後述する「前置歪付与回路5」を除く)とを総称して「分配合成器」と呼ぶ。 Next, details of the configuration of the predistortion circuit 110 will be described with reference to FIG. The predistortion circuit 110 includes a distributor 1 that distributes the main signal into a plurality of (for example, two) branches, and a combiner 9 that combines the distributed signals. Here, the upper branch is referred to as a “first branch”, and the lower branch is referred to as a “second branch”. Further, the distributor 1, the combiner 9, and the configuration connected to the distributor (except for a “predistortion applying circuit 5” described later) are collectively referred to as a “distributor combiner”.
この「分配合成器」は、入力端子INから入力された主信号を「第1の分枝」及び「第2の分枝」に分岐して、「第1の分枝」で出力端子OUTから出力される前置歪のレベルを(後述する前置歪調整器3a及び前置歪付与回路5により)調整し、「第2の分枝」で出力端子OUTから出力される主信号のレベルを(後述する主信号調整器3bにより)調整する。 The “distributor / synthesizer” branches the main signal input from the input terminal IN into a “first branch” and a “second branch”, and from the output terminal OUT at the “first branch”. The level of the predistortion output is adjusted (by a predistortion adjuster 3a and a predistortion applying circuit 5 to be described later), and the level of the main signal output from the output terminal OUT in the “second branch” is adjusted. Adjust (by main signal adjuster 3b described later).
分配器1は、ウィルキンソン型分配器であり、線路11a,11b,抵抗13を備えている。線路11a,11bは、特性インピーダンスZ0の4分の1波長線路である。この線路11a及び11bは、直列接続されており、その接続点に入力端子INが接続されている。抵抗13は抵抗値2Z0の抵抗素子であり、線路11a,11bの他端に接続されている。 The distributor 1 is a Wilkinson distributor and includes lines 11 a and 11 b and a resistor 13. Lines 11a, 11b is one-quarter wavelength line having a characteristic impedance Z 0. The lines 11a and 11b are connected in series, and an input terminal IN is connected to the connection point. Resistor 13 is the resistance element the resistance value 2Z 0, are connected lines 11a, the other end of 11b.
ここで、ウィルキンソン型分配器である分配器1の原理について説明する(なお、ここでは、分配器1の各ポートのインピーダンスをZ0とする)。分配器1は、入力端子INから入力された信号を線路11a,11bを介して、後述するコンデンサC1a及びC1bに出力する。分配器1は、コンデンサC1a及びC1bを介して供給される2つの信号(後述する「反射波」)が同相であれば同相合成して入力端子INに出力し、逆相であれば入力端子INで相殺する。また、コンデンサC1aを介して供給される信号(反射波)は、抵抗13を介した同相成分と、線路11a及び11bを介した逆相成分と、により相殺されるため、コンデンサC1bには出力されない。同様にコンデンサC1bを介して供給される信号は、コンデンサC1aには出力されない。 Here, the principle of distributor 1 which is a Wilkinson distributor will be described (in this case, the impedance of each port of distributor 1 is Z 0 ). The distributor 1 outputs a signal input from the input terminal IN to the capacitors C1a and C1b described later via the lines 11a and 11b. The distributor 1 combines the two signals supplied through the capacitors C1a and C1b ("reflected wave", which will be described later) in phase with each other and outputs them to the input terminal IN. Offset by Further, the signal (reflected wave) supplied via the capacitor C1a is not output to the capacitor C1b because it is canceled out by the in-phase component via the resistor 13 and the antiphase component via the lines 11a and 11b. . Similarly, the signal supplied via the capacitor C1b is not output to the capacitor C1a.
また、合成器9は、分配器1と同様にウィルキンソン型合成器であり、線路91a,91b,抵抗93を備えている。線路91a,91bは、特性インピーダンスZ0の4分の1波長線路である。この線路91a,91bは、直列接続されており、その接続点に出力端子OUTが接続されている。抵抗93は抵抗値2Z0の抵抗素子であり、線路91a,91bの他端に接続されている。この合成器9の原理は、分配器1と同様であるため説明を省略する。 The synthesizer 9 is a Wilkinson synthesizer, similar to the distributor 1, and includes lines 91 a and 91 b and a resistor 93. Lines 91a, 91b is one-quarter wavelength line having a characteristic impedance Z 0. The lines 91a and 91b are connected in series, and an output terminal OUT is connected to the connection point. Resistor 93 is the resistance element the resistance value 2Z 0, are connected lines 91a, the other end of 91b. Since the principle of the synthesizer 9 is the same as that of the distributor 1, the description thereof is omitted.
線路2aは、特性インピーダンスZ0の4分の1波長線路である。すなわち、線路2aは、入力された信号を4分の1波長分移相する。この線路2aは、「第1の分枝」の入力端に設けられている。この線路2aにより、後述する前置歪調整器3aにおける反射波と、主信号調整器3bにおける反射波と、が(コンデンサC1a,C1bを介して)ウィルキンソン分配器である分配器1に逆相で供給される。したがって、前置歪調整器3aにおける反射波と、主信号調整器3bにおける反射波と、は入力端子INで相殺され、出力されることは無い(又は出力されたとしてもそのレベルは非常に小さい)。 Line 2a is a quarter-wave line characteristic impedance Z 0. That is, the line 2a shifts the input signal by a quarter wavelength. The line 2a is provided at the input end of the “first branch”. By this line 2a, the reflected wave in the predistorter 3a to be described later and the reflected wave in the main signal adjuster 3b are reversed in phase to the distributor 1 which is a Wilkinson distributor (through the capacitors C1a and C1b). Supplied. Therefore, the reflected wave in the predistorter 3a and the reflected wave in the main signal adjuster 3b are canceled by the input terminal IN and are not output (or even if output, the level is very small). ).
また、線路2bは、特性インピーダンスZ0の4分の1波長線路であり「第2の分枝」の出力端に設けられている。この線路2bは、線路2aと同様に、後述する前置歪調整器3aにおける反射波と、主信号調整器3bにおける反射波と、を(コンデンサC5a,C5bを介して)ウィルキンソン合成器である合成器9に逆相で入力する。これにより、後述する前置歪調整器3aにおける反射波と、主信号調整器3bにおける反射波と、は出力端子OUTで相殺され、出力されることは無い(又は出力されたとしてもそのレベルは非常に小さい)。 Moreover, line 2b is a quarter-wave line characteristic impedance Z 0 is provided to the output end of the "second branch". Similar to the line 2a, the line 2b is a Wilkinson synthesizer (through capacitors C5a and C5b) for the reflected wave in the predistorter 3a described later and the reflected wave in the main signal adjuster 3b. Input to the device 9 in reverse phase. As a result, the reflected wave in the predistorter 3a, which will be described later, and the reflected wave in the main signal adjuster 3b are canceled at the output terminal OUT and are not output (or even if output, the level is Very small).
前置歪調整器3aは、「第1の分枝」の前置歪付与回路5の前段に設けられ、供給される主信号のレベルを調整して出力する可変減衰器である。この前置歪調整器3aは、可変抵抗となるダイオード31a及び35aと、特性インピーダンスZ0の4分の1波長線路である線路33aと、ダイオード31a及び35aにバイアス電流を供給してダイオード31a及び35aの抵抗値を変えるための調整端子であるコイル37aと、を含んでいる。また、ダイオード31a及び35aと、線路33aと、はπ型減衰器を形成している。 The predistorter 3a is a variable attenuator that is provided in the preceding stage of the “first branch” predistortion circuit 5, and adjusts and outputs the level of the main signal to be supplied. The predistortion regulator 3a is a variable resistor and a diode 31a and 35a made of, and the line 33a is a quarter-wave line characteristic impedance Z 0, the diode 31a and supplies a bias current to the diode 31a and 35a And a coil 37a which is an adjustment terminal for changing the resistance value of 35a. The diodes 31a and 35a and the line 33a form a π-type attenuator.
この前置歪調整器3aは、コイル37aからダイオード31a及び35aに供給するバイアス電流を変えてダイオード31a及び35aの抵抗値を変えることにより、その減衰量を変えることができる。また、ダイオード31aの抵抗値をR1としダイオード35aの抵抗値をR2としたときにR1=R2+Z0とすることにより(線路33aによるインピーダンス変換により)前置歪調整器3aの入出力インピーダンスをZ0とすることができる(すなわち反射係数ゼロ)。 The predistorter 3a can change the amount of attenuation by changing the bias current supplied from the coil 37a to the diodes 31a and 35a to change the resistance values of the diodes 31a and 35a. Further, by setting R1 = R2 + Z 0 when the resistance value of the diode 31a and the resistance value of the diode 35a and R1 R2 input and output impedances of the (by the impedance conversion by the line 33a) predistortion regulator 3a Z 0 (Ie, zero reflection coefficient).
また、主信号調整器3bは、「第2の分枝」に設けられ、供給される主信号のレベルを調整して出力する可変減衰器である。この主信号調整器3bは、前置歪調整器3aと同様な構成である(すなわち、可変抵抗となるダイオード31b及び35bと、特性インピーダンスZ0の4分の1波長線路である線路33bと、ダイオード31b及び35bにバイアス電流を供給してダイオード31b及び35bの抵抗値を可変するためのコイル37bと、を含んでおり、ダイオード31b及び35bと、線路33bと、はπ型減衰器を形成している)。 The main signal adjuster 3b is a variable attenuator that is provided in the “second branch” and adjusts and outputs the level of the supplied main signal. The main signal adjuster. 3b, and the line 33b is a front is a predistortion regulator 3a similar construction (i.e., a diode 31b and 35b serving as a variable resistor, a quarter wave line of characteristic impedance Z 0, A coil 37b for supplying a bias current to the diodes 31b and 35b to vary the resistance value of the diodes 31b and 35b, and the diodes 31b and 35b and the line 33b form a π-type attenuator. ing).
前置歪付与回路5は、増幅器130に供給される主信号に増幅器の入出力特性によって発生する歪成分を打ち消すための前置歪を予め与える回路である。この前置歪付与回路5は、増幅器130の入出力特性に対して逆関数(またはその近似関数)となる入出力特性を有するダイオード51と、ダイオード51に前述したような入出力特性になるようバイアス電流を供給するコイル53と、を含んでいる。 The predistortion applying circuit 5 is a circuit that preliminarily applies a predistortion for canceling a distortion component generated by the input / output characteristics of the amplifier to the main signal supplied to the amplifier 130. This predistortion circuit 5 has a diode 51 having an input / output characteristic that is an inverse function (or an approximate function thereof) with respect to the input / output characteristic of the amplifier 130, and the diode 51 has the input / output characteristic as described above. And a coil 53 for supplying a bias current.
遅延器7は、入力された信号を遅延させる回路である。遅延器7における遅延量は、「第1の分枝」に供給された主信号が前置歪付与回路5で受ける遅延量と同じ(又は同程度の)量に設定されている。また、コンデンサC1a及びC1b,C3a及びC3b,C5a及びC5bは、バイアス電流が流れる部位同士を直流的に断線させるコンデンサである。 The delay device 7 is a circuit that delays an input signal. The delay amount in the delay unit 7 is set to the same amount (or the same level) as the delay amount received by the predistortion circuit 5 on the main signal supplied to the “first branch”. Capacitors C1a and C1b, C3a and C3b, C5a and C5b are capacitors that disconnect the portions where the bias current flows in a DC manner.
以上のような構成により、本実施形態に係る前置歪補償回路110は、前置歪及び主信号の各々のレベルを個別に調整するための可変減衰器(前置歪調整器3a及び主信号調整器3b)の減衰量が変化しても増幅器130の入出力特性に与える影響が小さく、かつ、実装面積を小さくすることができる。 With the above-described configuration, the predistortion compensation circuit 110 according to the present embodiment can adjust the levels of the predistortion and the main signal individually (the predistorter 3a and the main signal). Even if the attenuation of the adjuster 3b) changes, the influence on the input / output characteristics of the amplifier 130 is small, and the mounting area can be reduced.
次に動作について説明する。入力端子INを介して入力された主信号は、分配器1により前述した「第1の分枝」と「第2の分枝」とに分配される。すなわち、「第1の分枝」に分配された主信号はコンデンサC1aを介して線路2aに供給され、「第2の分枝」に分配された主信号はコンデンサC1bを介して主信号調整器3bに供給される。 Next, the operation will be described. The main signal input via the input terminal IN is distributed by the distributor 1 into the above-described “first branch” and “second branch”. That is, the main signal distributed to the “first branch” is supplied to the line 2a via the capacitor C1a, and the main signal distributed to the “second branch” is supplied to the main signal adjuster via the capacitor C1b. 3b.
「第1の分枝」に供給された主信号は、線路2aにより4分の1波長分だけ移相され前置歪調整器3aに供給される。ここで主信号は、前置歪調整器3aでレベルが調整(減衰)される。また、「第2の分枝」に供給された主信号は、主信号調整器3bによりレベルが調整(減衰)される。 The main signal supplied to the “first branch” is phase-shifted by a quarter wavelength by the line 2a and supplied to the predistorter 3a. Here, the level of the main signal is adjusted (attenuated) by the predistorter 3a. The level of the main signal supplied to the “second branch” is adjusted (attenuated) by the main signal adjuster 3b.
前置歪調整器3aでレベルが調整された主信号は、前置歪付与回路5に供給される。前置歪付与回路5は、入力された主信号に対して前置歪を付与し、これを出力する。前置歪付与回路5で付与される前置歪は、供給される主信号のレベルに応じたレベルで付与される。このため、前置歪調整器3aで主信号のレベルを調整することにより、主信号に付与される前置歪のレベルを調整することができる。このように前置歪が付与された主信号は、合成器9に供給される。 The main signal whose level is adjusted by the predistorter 3 a is supplied to the predistorter circuit 5. The predistortion applying circuit 5 applies predistortion to the input main signal and outputs it. The predistortion applied by the predistortion applying circuit 5 is applied at a level corresponding to the level of the supplied main signal. For this reason, the level of the predistortion given to the main signal can be adjusted by adjusting the level of the main signal with the predistorter 3a. The main signal to which the predistortion is added in this way is supplied to the synthesizer 9.
また、主信号調整器3bでレベルが調整された主信号は、線路2b,遅延器7を介して、合成器9に供給される(後述するように、主信号調整器3bで主信号のレベルを調整することにより、出力端子OUTから出力される主信号のレベルを調整する)。このように、合成器9に入力された、第1の分枝の主信号と、第2の分枝の主信号と、出力端子OUTで合成される。 The main signal whose level is adjusted by the main signal adjuster 3b is supplied to the combiner 9 via the line 2b and the delay unit 7 (as will be described later, the level of the main signal by the main signal adjuster 3b). To adjust the level of the main signal output from the output terminal OUT). In this way, the first branch main signal, the second branch main signal, and the output terminal OUT which are input to the combiner 9 are combined.
入力端子INから、「第1の分枝」を介して、出力端子OUTに供給される主信号は、線路11a,2a,33a,91aを通過しているため360度移相されている。また、入力端子INから、「第2の分枝」を介して、出力端子OUTに供給される主信号は、線路11b,2b,33b,91bを通過しているため360度移相されている。 The main signal supplied from the input terminal IN to the output terminal OUT via the “first branch” passes through the lines 11a, 2a, 33a, 91a, and is thus shifted by 360 degrees. Further, the main signal supplied from the input terminal IN to the output terminal OUT via the “second branch” passes through the lines 11b, 2b, 33b, 91b, and is thus shifted by 360 degrees. .
したがって、出力端子OUTでは、「第1の分枝」を介して供給される主信号と、「第2の分枝」を介して供給される主信号と、が同相で合成される。また、「第1の分枝」の主信号は、前述したように、前置歪が付与されている。このため、出力端子OUTからは前置歪が付与された主信号が出力される。また、前述したように、主信号調整器3bは、「第2の分枝」の主信号のレベルを調整することができる。このため、主信号調整器3bで主信号のレベルを調整することにより、出力端子OUTから出力される主信号のレベルを調整することができる。 Therefore, at the output terminal OUT, the main signal supplied via the “first branch” and the main signal supplied via the “second branch” are combined in phase. Further, the predistortion is applied to the main signal of the “first branch” as described above. For this reason, the main signal with predistortion is output from the output terminal OUT. Further, as described above, the main signal adjuster 3 b can adjust the level of the “second branch” main signal. For this reason, the level of the main signal output from the output terminal OUT can be adjusted by adjusting the level of the main signal with the main signal adjuster 3b.
前述したように、出力端子OUTから出力される前置歪のレベルは、前置歪調整器3aで、前置歪付与回路5に供給される主信号のレベルを調整することにより調整することができ、出力端子OUTから出力される主信号のレベルは、主信号調整器3bで、合成器9に供給される主信号のレベルを調整することにより調整することができる(すなわち、前置歪補償回路110は、前置歪及び主信号を個別に調整することができる)。 As described above, the level of the predistortion output from the output terminal OUT can be adjusted by adjusting the level of the main signal supplied to the predistortion applying circuit 5 with the predistortion adjuster 3a. The level of the main signal output from the output terminal OUT can be adjusted by adjusting the level of the main signal supplied to the combiner 9 by the main signal adjuster 3b (that is, predistortion compensation). The circuit 110 can individually adjust the predistortion and the main signal).
上述のような調整をしたときに、前置歪調整器3aの入力側インピーダンスが(ダイオード31a及び35aの抵抗値のアンバランスや寄生成分の影響により)特性インピーダンスZ0に対して整合が取れなくなると、主信号(の一部)が前置歪調整器3aの入力端(のダイオード31a)で反射される。同様に、主信号調整器3bの入力側インピーダンスが特性インピーダンスZ0に対して整合が取れなくなると、主信号(の一部)が主信号調整器3bの入力端(のダイオード31b)で反射される。 When the adjustment as described above, the matching can not be taken against the predistortion regulator input impedance 3a is (due to the influence of the unbalance and parasitics resistance value of the diode 31a and 35a) the characteristic impedance Z 0 Then, the main signal (a part thereof) is reflected by the input terminal (the diode 31a) of the predistorter 3a. Similarly, when the input side impedance of the main signal adjuster 3b is not is consistent for the characteristic impedance Z 0, main signal (a part of) is reflected at the input end of the main signal conditioner 3b (diode 31b) of The
このように前置歪調整器3aの入力端で反射された主信号(の一部)は、線路2aによりさらに4分の1波長分だけ移相され、コンデンサC1aを介して分配器1に供給される。同様に、主信号調整器3bの入力端で反射された主信号(の一部)は、コンデンサC1bを介して分配器1に供給される。 The main signal reflected at the input end of the predistorter 3a in this way (a part thereof) is further phase-shifted by a quarter wavelength by the line 2a and supplied to the distributor 1 via the capacitor C1a. Is done. Similarly, (a part of) the main signal reflected at the input terminal of the main signal adjuster 3b is supplied to the distributor 1 via the capacitor C1b.
上述のように、前置歪調整器3aの入力端で反射された主信号(の一部)は、線路2aを往復しているため、主信号調整器3bの入力端で反射された主信号(の一部)に対して位相が180度遅れて供給される。したがって、前置歪調整器3a及び主信号調整器3bで反射された主信号(の一部)は入力端子INにおいて逆相で合成され、相殺される。したがって、入力端子INから反射波が出力されることは無い。なお、上述の前置歪調整器3a及び主信号調整器3bの減衰量は個別に調整されているため各々の反射波のレベルは厳密には異なるが、実用上これらの減衰量はほぼ同程度に連動して変化するため入力端子INから出力されたとしてもそのレベルは実用上問題とならない程度に非常に小さいものとなる。また、「第1の分枝」と「第2の分枝」とでは前置歪付与回路5の有無の違いがあるが、前置歪付与回路5を形成するダイオード51のインピーダンスが特性インピーダンスZ0に対して充分大きなものであれば入力端子INから出力される反射波に対してとりわけ影響を与えることは無い。 As described above, the main signal reflected at the input end of the predistorter 3a reciprocates along the line 2a, and thus the main signal reflected at the input end of the main signal adjuster 3b. The phase is supplied with a delay of 180 degrees with respect to (part of). Accordingly, the main signal (a part of) reflected by the predistorter 3a and the main signal adjuster 3b is synthesized in the opposite phase at the input terminal IN and canceled. Therefore, no reflected wave is output from the input terminal IN. The attenuation amounts of the predistorter 3a and the main signal adjuster 3b described above are individually adjusted, so the levels of the reflected waves are strictly different, but these attenuations are practically about the same. Therefore, even if the signal is output from the input terminal IN, its level is very small so as not to cause a practical problem. In addition, the “first branch” and the “second branch” differ in the presence or absence of the predistortion circuit 5, but the impedance of the diode 51 forming the predistortion circuit 5 is the characteristic impedance Z. If it is sufficiently large with respect to 0 , it does not particularly affect the reflected wave output from the input terminal IN.
同様に、前置歪調整器3aの出力端(のダイオード35a)で反射された信号と、主信号調整器3bの出力端(のダイオード35b)で反射された信号と、は合成器9に供給されるが、主信号調整器3bの出力端で反射された信号が線路2aを往復するため、前置歪調整器3a及び主信号調整器3bで反射された信号は出力端子OUTにおいて逆相で合成される。このため、前置歪調整器3a及び主信号調整器3bで反射された信号が出力端子OUTから出力されることは無い(上述したのと同様な理由で出力されたとしてもそのレベルは非常に小さい)。 Similarly, the signal reflected at the output end (diode 35a) of the predistorter 3a and the signal reflected at the output end (diode 35b) of the main signal adjuster 3b are supplied to the combiner 9. However, since the signal reflected at the output end of the main signal adjuster 3b reciprocates on the line 2a, the signals reflected by the predistorter 3a and the main signal adjuster 3b are out of phase at the output terminal OUT. Synthesized. For this reason, the signal reflected by the predistorter 3a and the main signal adjuster 3b is not output from the output terminal OUT (the level is very high even if it is output for the same reason as described above). small).
したがって、前置歪補償回路110で出力される前置歪及び主信号のレベルを個別に調整する際に、前置歪調整器3a及び主信号調整器3bの減衰量を変化させるためにそのインピーダンスを変化させたとしても、前置歪補償回路110そのものの入出力インピーダンスは(入出力の反射係数が変化しないため)変化せず、増幅器130の入出力特性に影響を与えることが無い(又は与える影響が少ない)。また、前述したように、分配器1及び合成器9は、ウィルキンソン型であるため、各々の分枝間のアイソレーションを確保することもできる。 Therefore, when the predistortion and main signal level output from the predistortion compensation circuit 110 are individually adjusted, the impedance of the predistortion adjuster 3a and the main signal adjuster 3b is changed in order to change the attenuation. Even if the input / output impedance is changed, the input / output impedance of the predistortion circuit 110 itself does not change (because the input / output reflection coefficient does not change) and does not affect (or give) the input / output characteristics of the amplifier 130. Less impact). Further, as described above, since the distributor 1 and the combiner 9 are of the Wilkinson type, it is possible to ensure isolation between the branches.
このように、本実施形態に係る前置歪補償回路110は、(上述したような前置歪付与回路の前後段に特許文献4(の図4)に記載された可変減衰器を設けることなく)前置歪及び主信号の各々のレベルを個別に調整するための可変減衰器(前置歪調整器3a及び主信号調整器3b)の減衰量を変化させても増幅器130の入出力特性に与える影響が小さく、かつ、その実装面積を小さくできる。また、前置歪調整器3a及び主信号調整器3bで寄生成分等の影響で反射があったとしても、入出力端子で相殺されるため、数百MHz〜数GHzのマイクロ波帯の信号に対しても有効である。 As described above, the predistortion compensation circuit 110 according to the present embodiment does not include the variable attenuator described in Patent Document 4 (FIG. 4) before and after the predistortion application circuit as described above. ) Even if the attenuation amount of the variable attenuator (predistortion adjuster 3a and main signal adjuster 3b) for individually adjusting the levels of the predistortion and the main signal is changed, the input / output characteristics of the amplifier 130 are changed. The influence is small, and the mounting area can be reduced. Moreover, even if there is a reflection due to the influence of a parasitic component or the like in the predistorter 3a and the main signal adjuster 3b, it is canceled by the input / output terminal, so that the signal in the microwave band of several hundred MHz to several GHz is used. Also effective.
また、本実施形態では、「第1の分枝」における前置歪付与回路5における遅延量と同程度遅延させる遅延器7を「第2の分枝」に設けたが、同程度の遅延量が得られるものであれば他の構成であってもよい。例えば、第2の前置歪付与回路を設けてもよい。さらに、本実施形態では、分枝の数は2であったが、2以上であってもよい。例えば、前置歪のレベルを調整するための分枝を2つ用意し、主信号のレベルを調整するための分枝を2つ用意してもよいし、任意の数の組み合わせで構成してもよい。また、線路2aを「第2の分枝」に設け、線路2bを「第1の分枝」に設けてもよい(このような構成であっても、前置歪調整器3a及び主信号調整器3bにおける反射波は入出力端子で相殺される)。 In the present embodiment, the delay unit 7 that delays the same amount as the delay amount in the predistortion circuit 5 in the “first branch” is provided in the “second branch”. Other configurations may be used as long as the above can be obtained. For example, a second predistortion applying circuit may be provided. Furthermore, in the present embodiment, the number of branches is 2, but it may be 2 or more. For example, two branches for adjusting the level of predistortion may be prepared, two branches for adjusting the level of the main signal may be prepared, or any number of combinations may be used. Also good. Further, the line 2a may be provided in the “second branch” and the line 2b may be provided in the “first branch” (even in such a configuration, the predistorter 3a and the main signal adjustment may be provided. The reflected wave in the device 3b is canceled at the input / output terminal).
1 分配器、2a,2b 線路、3a 前置歪調整器、3b 主信号調整器、5 前置歪付与回路、7 遅延器、9 合成器。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Divider, 2a, 2b Line, 3a Predistorter, 3b Main signal adjuster, 5 Predistortion circuit, 7 Delay device, 9 Synthesizer.
Claims (2)
所定のレベルに調整された前置歪及び主信号を出力する前置歪補償回路であって、
主信号を複数の分枝に分配して分配された各々の信号を合成して増幅器に出力する分配合成器を備え、
前置歪付与回路は、分配合成器の第1の分枝に設けられ、
分配合成器は、
第1の分枝であって前置歪付与回路の前段に設けられ供給される主信号のレベルを調整して前置歪付与回路に出力することにより前置歪付与回路で主信号に与えられる前置歪のレベルを調整する前置歪調整器と、
他のいずれかの分枝に設けられ供給される主信号のレベルを調整することにより合成されて増幅器に出力される主信号のレベルを調整する主信号調整器と、
第1の分枝と他のいずれかの分枝の一方の入力端に設けられ主信号を4分の1波長移相する第1の移相器と、
第1の分枝と他のいずれかの分枝の他方の出力端に設けられ主信号を4分の1波長移相する第2の移相器と、
を含むことを特徴とする前置歪補償回路。 A predistorter circuit that pre-applies a predistortion for canceling distortion components generated by the input / output characteristics of the amplifier to the main signal supplied to the amplifier;
A predistortion circuit that outputs a predistortion and a main signal adjusted to a predetermined level,
A distribution synthesizer that divides the main signal into a plurality of branches and synthesizes the divided signals and outputs them to an amplifier;
The predistortion circuit is provided in the first branch of the distribution synthesizer,
The distribution synthesizer
The first branch is provided to the main signal in the predistortion circuit by adjusting the level of the main signal provided and provided in the preceding stage of the predistortion circuit and outputting the adjusted signal to the predistortion circuit. A predistorter for adjusting the level of predistortion,
A main signal adjuster that adjusts the level of the main signal that is combined and adjusted and output to the amplifier by adjusting the level of the main signal that is provided and supplied in any other branch;
A first phase shifter provided at one input end of the first branch and any other branch and phase-shifting the main signal by a quarter wavelength;
A second phase shifter provided at the other output terminal of the first branch and any other branch and phase-shifting the main signal by a quarter wavelength;
A predistortion compensation circuit comprising:
前記分配合成器は、
他のいずれかの分枝であって主信号調整器の後段に設けられ前置歪付与回路で主信号に前置歪を付与する時間分遅延させる遅延器を含むことを特徴とする前置歪補償回路。
The predistortion circuit according to claim 1,
The distribution synthesizer is:
A predistorter including any other branch and a delay unit provided at a subsequent stage of the main signal adjuster and delaying by a time for adding a predistortion to the main signal by a predistortion circuit; Compensation circuit.
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