JP5019377B2 - Wireless transmitter - Google Patents
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Description
この発明は、例えば移動通信分野に用いられ、負帰還法により電力増幅器の非線形歪みを補償する非線形歪み補償回路を備えた無線送信機に関する。 The present invention relates to a radio transmitter including a nonlinear distortion compensation circuit that is used in the field of mobile communications, for example, and compensates for nonlinear distortion of a power amplifier by a negative feedback method.
移動通信分野では、一般にQPSKや多値QAM等の線形変調方式を使用するディジタル無線送信機が使用されている。この種の無線送信機は、周波数の有効利用の観点から隣接チャネルへの漏洩電力が厳しく規制されている。このため、電力増幅器の非線形歪みにより発生する隣接チャネルへの妨害を補償することが必要である。 In the mobile communication field, digital radio transmitters that use linear modulation schemes such as QPSK and multilevel QAM are generally used. In this type of wireless transmitter, leakage power to adjacent channels is strictly regulated from the viewpoint of effective use of frequencies. For this reason, it is necessary to compensate for interference to adjacent channels caused by nonlinear distortion of the power amplifier.
そこで、従来よりカーテシアン型の負帰還回路を備えた無線送信機が提案されている。カーテシアン型負帰還回路を備えた無線送信機は、送信ベースバンド信号に対し同相成分と直交成分とに分けて負帰還制御を行うもので、例えば次のように構成される。 Therefore, a wireless transmitter having a Cartesian negative feedback circuit has been proposed. A radio transmitter including a Cartesian negative feedback circuit performs negative feedback control on a transmission baseband signal separately for an in-phase component and a quadrature component, and is configured as follows, for example.
すなわち、ベースバンド回路から同相成分(I成分)と直交成分(Q成分)とに分けて出力された送信ベースバンド信号は直交変調器に入力される。直交変調器では、周波数シンセサイザから発生された搬送波が上記送信ベースバンド信号により変調される。変調された搬送波(被変調波信号)は、バンドパスフィルタにより不要波成分が除去された後、可変減衰器により信号レベルが調整され、しかるのち電力増幅器に入力されて予め設定された送信電力レベルまで電力増幅される。この電力増幅器から出力された被変調波信号は、アイソレータを経た後ローパスフィルタにより高調波成分がカットされ、アンテナから送信される。 That is, the transmission baseband signal output from the baseband circuit divided into the in-phase component (I component) and the quadrature component (Q component) is input to the quadrature modulator. In the quadrature modulator, a carrier wave generated from a frequency synthesizer is modulated by the transmission baseband signal. The modulated carrier wave (modulated wave signal) has its unwanted wave component removed by a band-pass filter, the signal level is adjusted by a variable attenuator, and then input to a power amplifier to set a preset transmission power level. Power is amplified up to. The modulated wave signal output from the power amplifier passes through an isolator, and then a harmonic component is cut by a low-pass filter and transmitted from an antenna.
一方、上記電力増幅器から出力された被変調波信号は、その一部が方向性結合器により取り出されてカーテシアン型負帰還回路に入力される。カーテシアン型負帰還回路では、上記取り出された被変調波信号の信号レベルが検出され、この信号レベルの検出値が予め設定された基準値と比較されて、その差に相当する制御信号が生成される。そして、上記方向性結合器により取り出された被変調波信号の信号レベルが可変減衰器において上記制御信号により調整された後、直交復調器に入力される。直交復調器では、上記入力された被変調波信号が、上記周波数シンセサイザから発生された搬送波を移相器で逆位相に移相した搬送波により復調される。そして、この復調により得られた帰還信号が、同相成分及び直交成分ごとに上記送信ベースバンド信号に加算器で加算され、この加算後の送信ベースバンド信号が上記直交変調器に入力される。 On the other hand, a part of the modulated wave signal output from the power amplifier is extracted by a directional coupler and input to a Cartesian negative feedback circuit. In the Cartesian negative feedback circuit, the signal level of the extracted modulated wave signal is detected, the detected value of the signal level is compared with a preset reference value, and a control signal corresponding to the difference is generated. The Then, the signal level of the modulated wave signal taken out by the directional coupler is adjusted by the control signal in the variable attenuator and then input to the quadrature demodulator. In the quadrature demodulator, the inputted modulated wave signal is demodulated by the carrier wave obtained by shifting the carrier wave generated from the frequency synthesizer to the opposite phase by the phase shifter. The feedback signal obtained by this demodulation is added to the transmission baseband signal for each in-phase component and quadrature component by an adder, and the transmission baseband signal after this addition is input to the quadrature modulator.
かくして、電力増幅器から出力された被変調波信号が電力増幅器の非線形歪みにより変化しても、カーテシアン型負帰還回路によりこの変化成分を打ち消すための帰還信号が生成されて送信ベースバンド信号に帰還され、これにより上記被変調波信号のレベルは一定に保持される。なお、以上述べたカーテシアン型負帰還回路を備えた無線送信機の構成は、例えば特許文献1に記載されている。
ところが、以上述べた従来のカーテシアン型負帰還回路を備えた無線送信機には、以下のような解決すべき課題があった。
すなわち、無線送信機は、適用するシステムの仕様により送信電力が異なる値に設定されることがある。例えば、無線通信エリアの大きいシステムでは10Wに設定され、無線通信エリアが中規模のシステムでは1Wに、また無線通信エリアが小規模のシステムでは0.1Wに設定される。この送信電力の異なる複数の仕様に対応するために従来では、例えば電力増幅器の送信電力を最大値(例えば10W)に設定し、送信電力がそれより小さい仕様に対しては、電力増幅器から出力された被変調波信号の送信電力レベルを可変減衰器により要求されたレベルに減衰させる構成が提案されている。
However, the wireless transmitter having the conventional Cartesian negative feedback circuit described above has the following problems to be solved.
That is, in the wireless transmitter, the transmission power may be set to a different value depending on the specifications of the system to be applied. For example, 10 W is set for a system with a large wireless communication area, 1 W is set for a medium-sized system, and 0.1 W is set for a small-sized system. In order to cope with a plurality of specifications with different transmission powers, conventionally, for example, the transmission power of a power amplifier is set to a maximum value (for example, 10 W), and a specification with a smaller transmission power is output from the power amplifier. A configuration has been proposed in which the transmission power level of the modulated wave signal is attenuated to a level required by a variable attenuator.
しかしこのような構成では、電力増幅器とアンテナとの間に可変減衰器を設けなければならず、その分回路構成の複雑化と部品点数の増加を招く。また、電力増幅器は常に最大電力を発生させるように動作するため消費電力が大きく電力効率の低下を招く。 However, in such a configuration, a variable attenuator must be provided between the power amplifier and the antenna, which leads to a complicated circuit configuration and an increase in the number of parts. Further, since the power amplifier always operates to generate the maximum power, the power consumption is large and the power efficiency is lowered.
この発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、送信電力の異なる複数の仕様に対し、部品点数の増加や回路構成の複雑化を招くことなく、対応可能にした無線送信機を提供することにある。 The present invention has been made paying attention to the above circumstances, and the object of the present invention is to cope with a plurality of specifications having different transmission powers without causing an increase in the number of parts or a complicated circuit configuration. It is to provide a wireless transmitter.
上記目的を達成するためにこの発明の第1の観点は、送信ベースバンド信号により搬送波信号を変調して被変調波信号を出力する変調回路と、送信電力レベルの異なる複数の増幅器を備え、これらの増幅器の中から要求されるシステムの仕様に応じた送信電力レベルを出力する増幅器が選択され、上記変調回路から出力された被変調波信号を上記選択された増幅器により前記要求されるシステムの仕様に応じた送信電力レベルに増幅して出力する電力増幅回路と、この電力増幅回路から出力された被変調波信号の一部を帰還被変調波信号として取り出しこの帰還被変調波信号を上記搬送波により復調器で復調してその復調信号を上記送信ベースバンド信号に負帰還することにより上記電力増幅器の非線形歪みを補償する非線形歪み補償回路とを具備する無線送信機にあって、上記非線形歪み補償回路に、上記電力増幅回路から出力された被変調波信号の一部を帰還被変調波信号として取り出す取出し回路と、上記選択された増幅器の送信電力レベルに対応する補正値により、上記取出し回路により取り出された帰還被変調波信号の信号レベルに対し補正を行うことにより、当該帰還被変調波信号の信号レベルを、前記複数の増幅器の何れが選択された場合でも一定となるように補正する補正回路と、上記補正回路により補正された帰還被変調波信号の信号レベルを予め設定した基準値と比較してその差に応じた制御信号を生成する制御信号生成回路と、上記制御信号生成回路により生成された制御信号により、上記取出し回路により取り出された帰還被変調波信号の信号レベルを可変制御してこの信号レベルが可変制御された帰還被変調波信号を上記復調器に入力する可変制御回路とを備えるように構成したものである。
また、この発明の第2の観点は、送信ベースバンド信号により搬送波信号を変調して被変調波信号を出力する変調回路と、複数の送信電力レベルを選択的に出力することが可能で、かつこれらの送信電力レベルの中から要求されるシステムの仕様に応じた送信電力レベルが選択的に設定された可変利得制御型の電力増幅器を備え、上記変調回路から出力された被変調波信号を上記可変利得制御型の電力増幅器により増幅して出力する電力増幅回路と、上記電力増幅回路から出力された被変調波信号の一部を帰還被変調波信号として取り出し、この帰還被変調波信号を上記搬送波により復調器で復調してその復調信号を上記送信ベースバンド信号に負帰還することにより、上記電力増幅器の非線形歪みを補償する非線形歪み補償回路とを具備する無線送信機にあって、上記非線形歪み補償回路に、上記電力増幅回路から出力された被変調波信号の一部を帰還被変調波信号として取り出す取出し回路と、上記可変利得制御型の電力増幅器に設定された送信電力レベルに対応する補正値により、上記取出し回路により取り出された帰還被変調波信号の信号レベルに対し補正を行うことにより、当該帰還被変調波信号の信号レベルを上記可変利得制御型の電力増幅器に何れの送信電力レベルが設定された場合でも一定となるように補正する補正回路と、上記補正回路により補正された帰還被変調波信号の信号レベルを予め設定した基準値と比較し、その差に応じた制御信号を生成する制御信号生成回路と、上記制御信号生成回路により生成された制御信号により、上記取出し回路により取り出された帰還被変調波信号の信号レベルを可変制御し、この信号レベルが可変制御された帰還被変調波信号を上記復調器に入力する可変制御回路とを備えるように構成したものである。
一例として、上記補正回路は、上記適用するシステムの仕様に応じた複数の送信電力レベルの各々に対応付けて補正値を記憶した補正テーブルを有し、この補正テーブルから上記要求される仕様に応じた送信電力レベルに対応する補正値を選択的に読み出し、この読み出された補正値を上記取出し回路により取り出された帰還被変調波信号の信号レベルに対し加算又は減算するように構成する。
In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention includes a modulation circuit that modulates a carrier wave signal by a transmission baseband signal and outputs a modulated wave signal, and a plurality of amplifiers having different transmission power levels. An amplifier that outputs a transmission power level corresponding to a required system specification is selected from the amplifiers of the selected amplifier, and a modulated wave signal output from the modulation circuit is selected by the selected amplifier. a power amplifier circuit for amplifying and outputting the transmission power level corresponding to, this feedback modulated wave signal the carrier is taken out a part of the modulated wave signal output from the power amplifier circuit as a feedback modulated wave signal A nonlinear distortion compensation circuit that compensates for the nonlinear distortion of the power amplifier by demodulating by the demodulator and negatively feeding back the demodulated signal to the transmission baseband signal; In the radio transmitter comprising, in said nonlinear distortion compensating circuit, the extraction circuit for taking out a part of the modulated wave signal output from the power amplifier as a feedback modulated wave signal, transmission of the selected amplifier by the correction value corresponding to the power level, by correcting to the signal level of the feedback modulated wave signal extracted by said extraction circuit, the signal level of the feedback modulated wave signal, which of said plurality of amplifiers A correction circuit that corrects the signal to be constant even when selected, and a signal level of the feedback modulated signal corrected by the correction circuit is compared with a preset reference value, and a control signal corresponding to the difference is generated. Yes and the control signal generating circuit, a control signal generated by said control signal generating circuit, a signal level of the feedback modulated wave signal extracted by said extraction circuit The control to return the modulated wave signal whose signal level is variably controlled is obtained by configured with a variable control circuit for input to the demodulator.
A second aspect of the present invention is a modulation circuit that modulates a carrier wave signal with a transmission baseband signal and outputs a modulated wave signal , and can selectively output a plurality of transmission power levels, and A variable gain control type power amplifier in which a transmission power level is selectively set according to a system specification required from these transmission power levels is provided, and the modulated wave signal output from the modulation circuit is a power amplifier circuit for amplifying and outputting the variable gain controlled power amplifier, takes out a part of the modulated wave signal output from the power amplifier as a feedback modulated wave signal, said the feedback modulated wave signal A non-linear distortion compensation circuit that compensates for the non-linear distortion of the power amplifier by demodulating by a demodulator with a carrier wave and negatively feeding back the demodulated signal to the transmission baseband signal In the radio transmitter, to said nonlinear distortion compensating circuit, the extraction circuit for taking out a part of the modulated wave signal output from the power amplifier as a feedback modulated wave signal, the power amplifier of the variable gain control type the correction value corresponding to the set transmission power level, by correcting to the signal level of the feedback modulated wave signal extracted by said extraction circuit, the variable gain control signal level of the feedback modulated wave signal A correction circuit for correcting the transmission power level to be constant regardless of which transmission power level is set, and comparing the signal level of the feedback modulated signal corrected by the correction circuit with a preset reference value and a control signal generating circuit for generating a control signal corresponding to the difference, the control signal generated by said control signal generating circuit, taken by the extraction circuit Is the signal level of the feedback modulated wave signal is variably controlled has a feedback modulated wave signal whose signal level is variably controlled is obtained by configured with a variable control circuit for input to the demodulator.
As an example, the correction circuit has a correction table that stores correction values in association with each of a plurality of transmission power levels according to the specifications of the system to be applied, and the correction table is used according to the required specifications. The correction value corresponding to the transmitted power level is selectively read, and the read correction value is added to or subtracted from the signal level of the feedback modulated wave signal extracted by the extraction circuit .
したがって、要求される仕様に応じて送信電力値の異なる電力増幅器が使用されても、非線形歪み補償回路では帰還変調波信号の信号レベルが予め設定された信号レベルの範囲内に収まるように補正され、この補正された帰還変調波信号の信号レベルと基準値との差に応じて送信ベースバンド信号の負帰還制御が行われる。すなわち、送信電力値の異なる電力増幅器が使用されても、非線形歪み補償回路では1種類の送信電力が出力される場合と同様に負帰還制御が行われる。このため、送信出力段に可変減衰器を設ける必要がなく、また例えば要求される送信電力値の数に応じた数だけ非線形歪み補償用の負帰還ループを設ける必要もないので、回路部品数及び電力効率の低減を図ることができ、さらに回路規模の大型化を防止することができる。 Therefore, even if power amplifiers with different transmission power values are used according to the required specifications, the nonlinear distortion compensation circuit corrects the signal level of the feedback modulated wave signal to be within the preset signal level range. Then, negative feedback control of the transmission baseband signal is performed according to the difference between the signal level of the corrected feedback modulated wave signal and the reference value. That is, even when power amplifiers having different transmission power values are used, negative feedback control is performed in the nonlinear distortion compensation circuit as in the case where one type of transmission power is output. For this reason, it is not necessary to provide a variable attenuator in the transmission output stage, and it is not necessary to provide negative feedback loops for nonlinear distortion compensation, for example, in accordance with the number of required transmission power values. The power efficiency can be reduced, and further increase in circuit scale can be prevented.
すなわち、この発明の1つの観点によれば、送信電力の異なる複数の仕様に対し、部品点数の増加や回路構成の複雑化を招くことなく、対応可能にした無線送信機を提供することができる。 That is, according to one aspect of the present invention, it is possible to provide a radio transmitter that can cope with a plurality of specifications having different transmission powers without increasing the number of parts or complicating the circuit configuration. .
以下、図面を参照してこの発明に係わる実施形態を説明する。
図1は、この発明に係わる無線送信機の構成を示すブロック図である。
同図において、ベースバンド回路(B.B)1から出力された送信ベースバンド信号の同相成分(I成分)及び直交成分(Q成分)は、直交変調器(MOD)2に入力される。直交変調器2では、周波数シンセサイザ(SYN)3から発生された搬送波が上記送信ベースバンド信号により直交変調される。変調された搬送波(被変調波信号)は、バンドパスフィルタ4により不要波成分が除去され、さらに可変減衰器(ATT)5により信号レベルが調整された後、電力増幅器6に入力されて電力増幅される。この電力増幅器6から出力された被変調波信号は、アイソレータ7を経た後ローパスフィルタ8により高調波成分がカットされ、アンテナ9から送信される。
Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a wireless transmitter according to the present invention.
In the figure, an in-phase component (I component) and a quadrature component (Q component) of a transmission baseband signal output from the baseband circuit (BB) 1 are input to a quadrature modulator (MOD) 2. In the
電力増幅器6としては、送信電力が異なる複数の増幅器が予め用意されており、これらの中から要求される仕様に応じた送信電力を備える増幅器が選択されて使用される。なお、要求される仕様に応じた複数の送信電力を選択的に発生することが可能な可変利得制御型の電力増幅器を用意することができれば、この可変利得制御型の電力増幅器を使用してもよい。
As the
一方、非線形歪み補償回路10はカーテシアン型負帰還回路からなり、以下のように構成される。すなわち、上記電力増幅器6から出力された被変調波信号は、その一部が方向性結合器11により取り出され、帰還被変調波信号として可変減衰器(ATT)12に入力される。またそれと共に、上記方向性結合器11により取り出された帰還被変調波信号はレベル検出器(DET)16に入力され、ここで信号レベルが検出される。この信号レベルの検出値は、微調整回路17により検出値の個体差が吸収された後、制御回路(CONT)20に入力される。
On the other hand, the nonlinear
制御回路20は、上記帰還被変調波信号の信号レベル検出値が上記電力増幅器6に設定されている送信電力値に拘わらず一定値となるように補正したのち、この補正後の信号レベル検出値と予め設定した基準値との差を表す制御信号を生成して、この制御信号により上記可変減衰器12の利得を制御する。なお、この制御回路20の構成は、後に詳しく説明する。
The
可変減衰器12は、上記入力された帰還被変調波信号の信号レベルを上記制御信号により指定された利得に従い調整し、この調整後の帰還被変調波信号を直交復調器(DEMOD)13に入力する。直交復調器13は、上記調整後の帰還被変調波信号を復調用の搬送波により復調し、同相成分及び直交成分からなる帰還信号を出力する。この帰還信号の同相成分及び直交成分はそれぞれ、加算器15I,15Qにおいて送信ベースバンド信号の同相成分及び直交成分から減算され、この減算後の送信ベースバンド信号が次の送信処理タイミングにおいて上記直交変調器2に入力される。かくして、電力増幅器6の非線形歪みを補償するための負帰還ループが形成される。
The
なお、上記負帰還ループを安定化させるためには、送信ベースバンド信号の同相成分及び直交成分に対し帰還信号の同相成分及び直交成分を逆位相とする必要がある。そのために、上記周波数シンセサイザ3から発生された搬送波は移相器14により逆位相となるように移相され、この移送後の搬送波が上記復調用の搬送波として用いられる。
In order to stabilize the negative feedback loop, it is necessary that the in-phase component and the quadrature component of the feedback signal have opposite phases with respect to the in-phase component and the quadrature component of the transmission baseband signal. For this purpose, the carrier wave generated from the
ところで、上記制御回路20は次のように構成される。図2はその構成を示すブロック図である。すなわち、微調整回路17から出力された帰還被変調波信号の信号レベル検出値は、アナログ/ディジタル変換器(A/D)21によりディジタル値に変換されたのち加算器22に入力される。またこの加算器22には、補正テーブル23から読み出された補正値も入力される。
By the way, the
補正テーブル23には、例えば図3に示すように、要求される仕様に応じた複数の送信電力T1(0.01W、0.1W、1W、10W)の各々に対応付けて補正値T2が格納されており、これらの補正値T2の中から電力増幅器6に設定された送信電力値に対応する値が選択的に読み出される。
In the correction table 23, for example, as shown in FIG. 3, a correction value T2 is stored in association with each of a plurality of transmission powers T1 (0.01 W, 0.1 W, 1 W, 10 W) according to required specifications. A value corresponding to the transmission power value set in the
加算器22は、上記ディジタル化された帰還被変調波信号の信号レベル検出値から、上記補正テーブル23から読み出された補正値を減算することにより、上記ディジタル化された帰還被変調波信号の信号レベル検出値が送信電力値に拘わらず一定となるように補正する。
The
比較器24は、上記加算器22から出力された補正後の信号レベル検出値を、基準値記憶部25から読み出された基準値と比較する。そして、その大小関係を表す比較信号を加減算器26に与える。加減算器26は、前回のタイミングで加減算器26から出力された制御信号に対し、ステップ値発生器27から読み出された一定のステップ値を、上記比較信号に応じて加減算する。
The
上記加減算器26から出力された加減算処理後の制御信号は、加算器28において初期値記憶部29から読み出された初期値が加算されたのち、ディジタル/アナログ変換器(D/A)30によりアナログ信号に変換され、上記可変減衰器12に対し利得制御電圧として与えられる。
The addition / subtraction control signal output from the adder /
次に、以上のように構成された非線形歪み補償回路10の動作を説明する。
この非線形歪み補償回路10はカーテシアン型負帰還回路により構成されている。カーテシアン型負帰還回路では、図4に示すように順方向利得Aと帰還方向利得βとの積(開ループ利得Aβ)が順方向で発生した歪みDの補償量となる。また閉ループにおいては、帰還方向利得の逆数(1/β)となる。
Next, the operation of the nonlinear
The nonlinear
さて、このような非線形歪み補償回路を備えた無線送信機において、要求される仕様に応じて複数の送信出力を選択的に設定した場合、それぞれの送信出力に応じて非線形歪み補償回路は次のように動作する。
(1)出力電力値を1Wに設定した場合
先ず出力電力値を1Wに調整すると共に、このときの帰還方向利得βを決定し、さらにこのときに必要な歪み補償量Aβを満足する順方向利得Aを決定する。
そうすると、この状態で電力増幅器6から出力された被変調波信号の一部が方向性結合器11により取り出されて、その信号レベルがレベル検出器16により検出される。そして、この信号レベル検出値は、微調整回路17で検波レベルの個体差を吸収するための微調整がなされた後、制御回路20に入力される。
Now, in a wireless transmitter equipped with such a nonlinear distortion compensation circuit, when a plurality of transmission outputs are selectively set according to the required specifications, the nonlinear distortion compensation circuit is To work.
(1) When the output power value is set to 1W
First, the output power value is adjusted to 1 W, the feedback gain β at this time is determined, and the forward gain A that satisfies the distortion compensation amount Aβ required at this time is determined.
Then, a part of the modulated wave signal output from the
制御回路20では、上記信号レベル検出値がA/D21でディジタル値に変換された後、加算器22に入力される。このとき、送信電力が1Wのときの信号レベル検出値は例えば図3に示すように1.5Vとなる。一方、このとき補正テーブル23からは送信電力が1Wのときの補正値(0.5V)が読み出され、加算器22において上記信号レベル検出値(1.5V)から減算される。このため、加算器22からは補正された信号レベル検出値(1V)が出力される。
In the
比較器24では、上記加算器22から出力された補正後の信号レベル検出値が、基準値記憶部25から読み出された基準値(1V)と比較され、その大小関係を表す比較信号が加減算器26に与えられる。加減算器26では、前回のタイミングで加減算器26から出力された制御信号に対し、ステップ値発生器27から読み出された一定のステップ値が、上記比較信号に応じて加減算される。
In the
例えば、いま補正後の信号レベル検出値が非線形歪みの影響により1.1Vとなっていて基準値である1Vより大きかったとする。この場合、比較器24からは比較信号“H”が出力され、これに応じて加減算器26では前回のタイミングで加減算器26から出力された制御信号に一定のステップ値が加算される。反対に、補正後の信号レベル検出値が例えば0.9Vとなっていて基準値である1Vより小さかったとする。この場合、比較器24からは比較信号“L”が出力され、これに応じて加減算器26では前回のタイミングで加減算器26から出力された制御信号から一定のステップ値が減算される。
For example, it is assumed that the signal level detection value after correction is 1.1 V due to the influence of nonlinear distortion and is larger than the reference value of 1 V. In this case, the comparison signal “H” is output from the
上記加減算器26から出力された加減算処理後の制御信号は、加算器28において初期値記憶部29から読み出された初期値が加算されたのち、D/A30によりアナログ信号に変換され、上記可変減衰器12に対し利得制御電圧として与えられる。したがって、可変減衰器12の利得は制御され、この結果上記方向性結合器11により取り出された帰還被変調波信号の信号レベルが調整されて、この調整後の帰還被変調波信号が直交復調器13に入力される。
The control signal after the addition / subtraction process output from the adder /
直交復調器13では、上記調整後の帰還被変調波信号が復調用の搬送波により復調される。そして、この復調により得られた帰還信号の同相成分及び直交成分はそれぞれ、加算器15I,15Qにおいて送信ベースバンド信号の同相成分及び直交成分から減算され、この減算後の送信ベースバンド信号が次の送信処理タイミングにおいて上記直交変調器2に入力される。かくして、電力増幅器6の非線形歪みは補償される。
In the
(2)送信電力値を0.1Wまたは0.01Wに変更した場合
送信電力値が0.1Wの場合、方向性結合器11により取り出される被変調波信号の信号レベル検出値は、例えば図3に示すように1.1Vとなる。一方、このとき補正テーブル23からは送信電力が0.1Wのときの補正値(0.1V)が読み出され、加算器22において上記信号レベル検出値(1.1V)から減算される。このため、加算器22からは補正された信号レベル検出値(1V)が出力される。
(2) When the transmission power value is changed to 0.1W or 0.01W
When the transmission power value is 0.1 W, the signal level detection value of the modulated wave signal extracted by the
また、送信電力値が0.01Wの場合、方向性結合器11により取り出される被変調波信号の信号レベル検出値は、例えば図3に示すように1.01Vとなる。一方、このとき補正テーブル23からは送信電力が0.01Wのときの補正値(0.01V)が読み出され、加算器22において上記信号レベル検出値(1.01V)から減算される。このため、加算器22からは補正された信号レベル検出値(1V)が出力される。
すなわち、上記被変調波信号の信号レベル検出値は、送信電力値が1W、0.1W、0.01Wのいずれに設定された場合でも、図3に示すように常に一定値(1V)となるように補正される。
When the transmission power value is 0.01 W, the signal level detection value of the modulated wave signal extracted by the
That is, the signal level detection value of the modulated wave signal is always a constant value (1 V) as shown in FIG. 3 regardless of whether the transmission power value is set to 1 W, 0.1 W, or 0.01 W. It is corrected as follows.
以後、先に(1)で述べた送信電力が1Wの場合と同様に、比較器24において上記加算器22から出力された補正後の信号レベル検出値が基準値(1V)と比較され、その大小関係を表す比較信号に応じて加減算器26により制御信号に対し一定のステップ値の加減算処理が行われる。そして、この加減算器26から出力された加減算処理後の制御信号は加算器28により初期値に加算されたのち、D/A30によりアナログ信号に変換されて上記可変減衰器12に利得制御電圧として与えられる。この結果、可変減衰器12において帰還被変調波信号の信号レベルは調整され、この調整後の帰還被変調波信号は直交復調器13において復調用の搬送波により復調されたのち、加算器15I,15Qに負帰還される。
かくして、送信電力値を0.1Wまたは0.01Wに変更した場合にも、上記送信電力を1Wに設定した場合と同様にカーテシアン負帰還ループが動作して、電力増幅器6の非線形歪みは補償される。
Thereafter, similarly to the case where the transmission power described in (1) is 1 W, the corrected signal level detection value output from the
Thus, even when the transmission power value is changed to 0.1 W or 0.01 W, the Cartesian negative feedback loop operates as in the case where the transmission power is set to 1 W, and the nonlinear distortion of the
以上述べたようにこの実施形態では、非線形歪み補償回路10において、送信電力仕様のラインナップ、つまり送信電力(0.01W、0.1W、1W、10W)の各々に対応付けて補正値を格納した補正テーブル23を設け、帰還被変調波信号の信号レベル検出値を上記補正テーブル23から読み出した補正値により補正したのちカーテシアン負帰還制御に使用するようにしている。
As described above, in this embodiment, the nonlinear
したがって、送信電力が如何なる値に設定されても、非線形歪み補償回路10では同一の条件でカーテシアン負帰還制御が行われることになり、これにより非線形歪補償回路の回路構成を送信電力ごとに変更することなく対応可能となる。また、送信出力段に送信電力を可変設定する可変減衰器を設ける必要がなくなるので、その分回路部品点数を低減することができる。
Therefore, no matter what the transmission power is set, the nonlinear
なお、この発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、前記実施形態では可変利得制御型の電力増幅器の利得を可変設定するか、または利得が固定された複数の電力増幅器の中から所望の利得を有する電力増幅器を選択することにより、要求された仕様の送信電力値を設定する場合を例にとって述べた。しかし、これに限らず、非線形歪み補償回路10に設けられた可変減衰器12の利得を、要求された送信電力値に応じて可変設定することにより、送信電力値を可変設定するようにしてもよい。
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the embodiment, the gain of the variable gain control type power amplifier is variably set, or the power amplifier having a desired gain is selected from a plurality of power amplifiers having a fixed gain. The case where the transmission power value of the specification is set has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the transmission power value may be variably set by variably setting the gain of the
これは、例えば以下のような構成により実現可能である。すなわち、制御回路20において、要求される送信電力値に対応する複数の初期値を初期値記憶部29に記憶しておく。そして、要求された送信電力値に対応する初期値を初期値記憶部29から読み出し、この初期値を加算器28で制御信号に加算することにより利得制御電圧を生成し、この利得制御電圧により可変減衰器12の利得を制御する。このように構成すると、要求される送信電力値に応じて帰還方向利得βを可変設定することができる。
This can be realized by the following configuration, for example. That is, the
また、前記実施形態では補正テーブル23を設け、要求される送信電力に対応する補正値を読み出して帰還被変調波信号の信号レベル検出値を補正するようにした。しかし、これに限らず、要求される送信電力値に対応する複数の基準値を基準値記憶部25に記憶しておく。そして、要求された送信電力値に対応する基準値を基準値記憶部25から読み出し、比較器24で帰還被変調波信号の信号レベル検出値と比較するようにしてもよい。
In the embodiment, the correction table 23 is provided, and the correction value corresponding to the required transmission power is read to correct the signal level detection value of the feedback modulated wave signal. However, the present invention is not limited to this, and a plurality of reference values corresponding to required transmission power values are stored in the reference
その他、無線送信機の用途、変調方式、非線形歪み補償回路の回路構成等についても、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。
要するにこの発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
In addition, the application of the wireless transmitter, the modulation method, the circuit configuration of the nonlinear distortion compensation circuit, and the like can be variously modified without departing from the scope of the present invention.
In short, the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Further, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, you may combine suitably the component covering different embodiment.
1…ベースバンド回路(B.B)、2…直交変調回路(MOD)、3…周波数シンセサイザ、4…バンドパスフィルタ、5…可変減衰器、6…電力増幅器、7…アイソレータ、8…ローパスフィルタ、9…アンテナ、10…非線形歪み補償回路、11…方向性結合器、12…可変減衰器、13…直交復調器(DEMOD)、14…移相器、15I,15Q…加算器、16…レベル検出器(DET)、17…微調整回路、20…制御回路(CONT)、21…アナログ/ディジタル変換器(A/D)、22…加算器、23…補正テーブル、24…比較器、25…基準値記憶部、26…加減算器、27…ステップ値発生器、28…加算器、29…初期値記憶部、30…ディジタル/アナログ変換器(D/A)。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Baseband circuit (BB), 2 ... Orthogonal modulation circuit (MOD), 3 ... Frequency synthesizer, 4 ... Band pass filter, 5 ... Variable attenuator, 6 ... Power amplifier, 7 ... Isolator, 8 ... Low pass filter , 9 ... antenna, 10 ... nonlinear distortion compensation circuit, 11 ... directional coupler, 12 ... variable attenuator, 13 ... quadrature demodulator (DEMOD), 14 ... phase shifter, 15I, 15Q ... adder, 16 ... level Detector (DET), 17 ... fine adjustment circuit, 20 ... control circuit (CONT), 21 ... analog / digital converter (A / D), 22 ... adder, 23 ... correction table, 24 ... comparator, 25 ... Reference value storage unit, 26 ... adder / subtractor, 27 ... step value generator, 28 ... adder, 29 ... initial value storage unit, 30 ... digital / analog converter (D / A).
Claims (3)
送信電力レベルの異なる複数の増幅器を備え、これらの増幅器の中から要求されるシステムの仕様に応じた送信電力レベルを出力する増幅器が選択され、前記変調回路から出力された被変調波信号を、前記選択された増幅器により前記要求されるシステムの仕様に応じた送信電力レベルに増幅して出力する電力増幅回路と、
前記電力増幅回路から出力された被変調波信号の一部を帰還被変調波信号として取り出し、この帰還被変調波信号を前記搬送波により復調器で復調してその復調信号を前記送信ベースバンド信号に負帰還することにより、前記電力増幅器の非線形歪みを補償する非線形歪み補償回路と
を具備し、
前記非線形歪み補償回路は、
前記電力増幅回路から出力された被変調波信号の一部を帰還被変調波信号として取り出す回路と、
前記選択された増幅器の送信電力レベルに対応する補正値により、前記取出し回路により取り出された帰還被変調波信号の信号レベルに対し補正を行うことにより、当該帰還被変調波信号の信号レベルを、前記複数の増幅器の何れが選択された場合でも一定となるように補正する補正回路と、
前記補正回路により補正された帰還被変調波信号の信号レベルを予め設定した基準値と比較し、その差に応じた制御信号を生成する制御信号生成回路と、
前記制御信号生成回路により生成された制御信号により、前記取出し回路により取り出された帰還被変調波信号の信号レベルを可変制御し、この信号レベルが可変制御された帰還被変調波信号を前記復調器に入力する可変制御回路と
を備えることを特徴とする無線送信機。 A modulation circuit that modulates a carrier wave signal with a transmission baseband signal and outputs a modulated wave signal ;
A plurality of amplifiers having different transmission power levels, an amplifier that outputs a transmission power level corresponding to the required system specifications is selected from these amplifiers, and the modulated wave signal output from the modulation circuit is A power amplifier circuit that amplifies and outputs to a transmission power level according to the required system specifications by the selected amplifier;
Taking out a part of the modulated wave signal output from the power amplifier circuit as a feedback modulated wave signal, the demodulated signal the feedback modulated wave signal is demodulated by the demodulator by the carrier to the transmission baseband signal A non-linear distortion compensation circuit that compensates for non-linear distortion of the power amplifier by negative feedback,
The nonlinear distortion compensation circuit includes:
A circuit for extracting a part of the modulated wave signal output from the power amplifier circuit as a feedback modulated wave signal;
By the correction value corresponding to the transmission power level of the selected amplifier, by correcting to the signal level of the feedback modulated wave signal extracted by said extraction circuit, the signal level of the feedback modulated wave signal, A correction circuit for correcting so as to be constant when any of the plurality of amplifiers is selected;
A control signal generation circuit that compares the signal level of the feedback modulated wave signal corrected by the correction circuit with a preset reference value and generates a control signal according to the difference;
The control signal generated by said control signal generating circuit, wherein a signal level of the feedback modulated wave signal extracted by the extraction circuit is variably controlled, the demodulator feedback modulated wave signal whose signal level is variably controlled A wireless transmitter comprising: a variable control circuit that inputs the signal to the wireless transmitter.
複数の送信電力レベルを選択的に出力することが可能で、かつこれらの送信電力レベルの中から要求されるシステムの仕様に応じた送信電力レベルが選択的に設定された可変利得制御型の電力増幅器を備え、前記変調回路から出力された被変調波信号を前記可変利得制御型の電力増幅器により増幅して出力する電力増幅回路と、
前記電力増幅回路から出力された被変調波信号の一部を帰還被変調波信号として取り出し、この帰還被変調波信号を前記搬送波により復調器で復調してその復調信号を前記送信ベースバンド信号に負帰還することにより、前記電力増幅器の非線形歪みを補償する非線形歪み補償回路と
を具備し、
前記非線形歪み補償回路は、
前記電力増幅回路から出力された被変調波信号の一部を帰還被変調波信号として取り出す回路と、
前記可変利得制御型の電力増幅器に設定された送信電力レベルに対応する補正値により、前記取出し回路により取り出された帰還被変調波信号の信号レベルに対し補正を行うことにより、当該帰還被変調波信号の信号レベルを、前記可変利得制御型の電力増幅器に何れの送信電力レベルが設定された場合でも一定となるように補正する補正回路と、
前記補正回路により補正された帰還被変調波信号の信号レベルを予め設定した基準値と比較し、その差に応じた制御信号を生成する制御信号生成回路と、
前記制御信号生成回路により生成された制御信号により、前記取出し回路により取り出された帰還被変調波信号の信号レベルを可変制御し、この信号レベルが可変制御された帰還被変調波信号を前記復調器に入力する可変制御回路と
を備えることを特徴とする無線送信機。 A modulation circuit that modulates a carrier wave signal with a transmission baseband signal and outputs a modulated wave signal ;
Variable gain control type power that can selectively output multiple transmit power levels and selectively set transmit power levels according to the system specifications required from these transmit power levels An amplifier, and a power amplification circuit that amplifies and outputs the modulated wave signal output from the modulation circuit by the variable gain control type power amplifier;
Taking out a part of the modulated wave signal output from the power amplifier circuit as a feedback modulated wave signal, the demodulated signal the feedback modulated wave signal is demodulated by the demodulator by the carrier to the transmission baseband signal A non-linear distortion compensation circuit that compensates for non-linear distortion of the power amplifier by negative feedback,
The nonlinear distortion compensation circuit includes:
A circuit for extracting a part of the modulated wave signal output from the power amplifier circuit as a feedback modulated wave signal;
By the correction value corresponding to the variable gain-controlled transmission power level set in the power amplifier, by performing the correction to the signal level of the feedback modulated wave signal extracted by said extraction circuit, the feedback modulated wave A correction circuit for correcting the signal level of the signal so that the signal level is constant regardless of which transmission power level is set in the variable gain control type power amplifier;
A control signal generation circuit that compares the signal level of the feedback modulated wave signal corrected by the correction circuit with a preset reference value and generates a control signal according to the difference;
The control signal generated by said control signal generating circuit, wherein a signal level of the feedback modulated wave signal extracted by the extraction circuit is variably controlled, the demodulator feedback modulated wave signal whose signal level is variably controlled A wireless transmitter comprising: a variable control circuit that inputs the signal to the wireless transmitter.
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