(57)【要約】【課題】携帯電話の基地局における送信機等の相互変調歪を簡単、安価且つコンパクトに低減可能にする歪低減回路を提供する。【解決手段】入力端子ＩＮおよび出力端子ＯＵＴ間に順次接続されたベースバンド回路１１、コンバータ回路１２、第１電力増幅器１３、メモリエフェクト低減回路１４、第２電力増幅器１７およびカプラ１８を備え、更にカプラ１８とベースバンド回路１１間にプリディストーション回路１９を備える。メモリエフェクト低減回路１４は、サーキュレータ１５および可変位相器１６により構成される。【選択図】図１
2006033041.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＲＦ信号を多段接続された複数の増幅器で増幅して出力するとともに、カプラにより前記出力の一部を取り出してプリディストーション回路に入力して相互変調歪を低減する歪低減回路において、
前記複数の増幅器のうち所定の２つの第１と第２の増幅器の経路間に、前記経路間を通る進行波には影響を及ぼさずそのまま通過させ、反射波については電気長を可変する電気長可変回路を備えて成ることを特徴とする歪低減回路。
【請求項２】
ＲＦ信号を第１と第２の増幅器で増幅して出力するとともに、カプラにより前記出力の一部を取り出してプリディストーション回路に入力して相互変調歪を低減する歪低減回路において、
前記第１と第２の増幅器との経路間に、前記経路間を通る進行波には影響を及ぼさずそのまま通過させ、反射波については電気長を可変する電気長可変回路を備えて成ることを特徴とする歪低減回路。
【請求項３】
前記電気長可変回路は、サーキュレータと可変位相器から成り、前記進行波に対してそのまま通過させ、反射波に対しては前記可変位相器を通過させるように構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の歪低減回路。
【請求項４】
前記サーキュレータは、ポート１を前記第１の増幅器の出力側に接続し、ポート２を前記第２の増幅器の入力側に接続し、ポート３を前記可変位相器に接続されて構成されていることを特徴とする請求項３に記載の歪低減回路。
【請求項５】
前記可変位相器の前記サーキュレータのポート３に接続されない他端は、開放されていることを特徴とする請求項４に記載の歪低減回路。
【請求項６】
入力信号をベースバンド信号に変換するベースバンド回路、該ベースバンド回路からのベースバンド信号をＲＦ信号に変換するコンバータ回路、該コンバータ回路からのＲＦ信号を電力増幅する第１の電力増幅器と第２の電力増幅器および該電力増幅器の出力信号の一部をカプラにより検出して前記ベースバンド回路へ戻し、相互変調歪を低減するプリディストーション回路を有する歪低減回路において、
第１の電力増幅器と第２の電力増幅器の経路間に、前記経路間を通る進行波には影響を及ぼさずそのまま通過させ、反射波については電気長を可変する電気長可変回路を備えて成ることを特徴とする歪低減回路。
【請求項７】
携帯電話等の基地局の送信機に適用されることを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の歪低減回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は歪低減回路に関し、特に携帯電話等の基地局における送信機に使用され、相互変調歪を低減するプリディストーション方式の歪低減回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話やＰＨＳ（Personal Handy-phone System）の如き移動通信では、地域を比較的狭いサービスエリアを有する多数の基地局でカバーし、各基地局内のユーザが所持する携帯電話端末と無線により通信して、携帯電話同士又は携帯電話と他の電話との通信を中継している。ここで、各基地局は、その基地局内のユーザの携帯電話端末と通信を維持して、ユーザが希望する通信相手との通話を中継する送信機（無線通信装置）を備えている。即ち、各基地局は、携帯電話端末からの微弱な電波を受信し、その中継動作に必要とする所定の信号に増幅するためのＲＦ（無線）電力増幅器を備えている。
【０００３】
斯かる携帯電話の基地局等で使用されるＲＦ電力増幅器にあっては、高品質の通信を行うために、内部で発生する相互変調歪等の歪を低減する歪低減技術が必須である。また、上述の如く、斯かる携帯電話の基地局のサービスエリアは、狭いので、多数の基地局を設ける必要があり、歪低減を安価に行うことが必要である。
【０００４】
斯かる携帯電話における基地局等の送信機の歪低減技術に関する種々の従来技術は、幾つかの文献に開示又は提案されている。例えば、電力増幅器の出力信号に基づき、歪発生回路中のバリキャップダイオードを用いて、歪発生回路の出力負荷インピーダンスを可変させて、高域側および低域側のレベル差を互いに等しくして歪を抑圧するプリディストーション回路が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−３３２８５２号公報（第８―９頁、第１図）
【０００６】
図２は、デジタルプリディストーション技法を使用する従来の歪低減回路の構成を示すブロック図である。この歪低減回路２０は、入力端子ＩＮおよび出力端子ＯＵＴ間に順次接続されたベースバンド回路２１、コンバータ回路２２、第１電力増幅器２３、第２電力増幅器２７およびカプラ（結合器）２８を含んでいる。更に、このカプラ２８とベースバンド回路２１間にデジタルプリディストーション回路２９が設けられている。
【０００７】
次に、図２に示す歪低減回路２０の動作を説明する。入力端子ＩＮから入力されたデジタル信号は、ベースバンド回路２１によりベースバンド信号に変換される。この変換されたベースバンド信号は、更にコンバータ回路２２によりＲＦ（無線周波数）信号に変換される。このＲＦ信号は、第１電力増幅器２３により増幅される。このとき、RF信号のレベルに応じた相互変調歪が信号に付加される。更に、第１電力増幅器２３の出力は、第２電力増幅器２７により所定レベルに増幅される。このとき、相互変調歪が更にＲＦ信号に付加される。ここで、電力増幅器２３、２７は、一般に電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）により構成される。
【０００８】
この相互変調歪を要求されるレベルまで低減するために、出力信号の一部をカプラ２８にて検出し、デジタルプリディストーション回路２９に入力する。このデジタルプリディストーション回路２９は、出力にて検出された相互変調歪と打ち消しあうような信号を推測し、ベースバンド回路２１に戻す。この動作の繰り返しにより、相互変調歪は大きく低減される。しかし、実際にこのような回路を使用した場合に、予測ほどに相互変調歪みが低減されないことが多い。完全に解明はされていないが、そのような現象を「メモリエフェクト」と呼ばれている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
この「メモリエフェクト」を低減する方法の１つとして、第１電力増幅器２３と第２電力増幅器２７間の伝送線路長（電気長）を変化させることの有効性が確認されている。電気長を変化させることにより、第１電力増幅器２３と第２電力増幅器２７間に発生している反射波の位相がデジタルプリディストーションに有利な位置に調整できるのが理由である。しかし、電気長を変化させることは、実際の製造工程では難しい（例えば、回路基板上のパターンを無理に加工する必要がある）。また、製品の回路基板に大きな実装スペースを必要とし、機器の小型化を困難にしてしまうという課題があった。
【００１０】
本発明は、従来技術の上述した課題乃至欠点に鑑みなされたものであり、斯かる課題を軽減する歪低減回路を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前述の課題を解決するため本発明による歪低減回路は次のような特徴的な構成を採用している。
【００１２】
（１）ＲＦ信号を多段接続された複数の増幅器で増幅して出力するとともに、カプラにより前記出力の一部を取り出してプリディストーション回路に入力して相互変調歪を低減する歪低減回路において、
前記複数の増幅器のうち所定の２つの第１と第２の増幅器の経路間に、前記経路間を通る進行波には影響を及ぼさずそのまま通過させ、反射波については電気長を可変する電気長可変回路を備えて成る歪低減回路。
【００１３】
（２）ＲＦ信号を第１と第２の増幅器で増幅して出力するとともに、カプラにより前記出力の一部を取り出してプリディストーション回路に入力して相互変調歪を低減する歪低減回路において、
前記第１と第２の増幅器との経路間に、前記経路間を通る進行波には影響を及ぼさずそのまま通過させ、反射波については電気長を可変する電気長可変回路を備えて成る歪低減回路。
【００１４】
（３）前記電気長可変回路は、サーキュレータと可変位相器から成り、前記進行波に対してそのまま通過させ、反射波に対しては前記可変位相器を通過させるように構成されている上記（１）または（２）の歪低減回路。
【００１５】
（４）前記サーキュレータは、ポート１を前記第１の増幅器の出力側に接続し、ポート２を前記第２の増幅器の入力側に接続し、ポート３を前記可変位相器に接続されて構成されている上記（３）の歪低減回路。
【００１６】
（５）前記可変位相器の前記サーキュレータのポート３に接続されない他端は、開放されている上記（４）の歪低減回路。
【００１７】
（６）入力信号をベースバンド信号に変換するベースバンド回路、該ベースバンド回路からのベースバンド信号をＲＦ信号に変換するコンバータ回路、該コンバータ回路からのＲＦ信号を電力増幅する第１の電力増幅器と第２の電力増幅器および該電力増幅器の出力信号の一部をカプラにより検出して前記ベースバンド回路へ戻し、相互変調歪を低減するプリディストーション回路を有する歪低減回路において、
第１の電力増幅器と第２の電力増幅器の経路間に、前記経路間を通る進行波には影響を及ぼさずそのまま通過させ、反射波については電気長を可変する電気長可変回路を備えて成る歪低減回路。
【００１８】
（７）携帯電話等の基地局の送信機に適用される上記（１）乃至（６）の何れかの歪低減回路。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によると、次の如き実用上の顕著な効果を有する。即ち、例えば回路基板上に大きな実装スペースを必要としないので、全体構成の小型化が可能である。また、回路基板上のパターンの加工等を行わず、位相器の操作のみで簡単に調整可能である。
【実施例】
【００２０】
以下、本発明による歪低減方法および歪低減回路の好適実施例の構成および動作を、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００２１】
図１は、本発明による歪低減回路の好適実施例の構成を示すブロック図である。この歪低減回路１０は、入力端子ＩＮおよび出力端子ＯＵＴ間に順次接続されたベースバンド回路１１、コンバータ回路１２、第１電力増幅器１３、メモリエフェクト低減回路１４、第２電力増幅器１７およびカプラ１８を備えている。更に、カプラ１８およびベースバンド回路１１間にデジタルプリディストーション回路１９が設けられている。
【００２２】
ここで、メモリエフェクト低減回路１４は、図１に示す如く、サーキュレータ１５および可変位相器１６により構成される。このサーキュレータ１５は、第１電力増幅器１３の出力側に接続されたポート１、第２電力増幅器１７の入力側に接続されたポート２および可変位相器１６に接続されたポート３を有する。そして、可変位相器１６の他端（図１中の下端）は、ＯＰＥＮ（即ち、開放）である。
【００２３】
図１に示す本発明による歪低減回路１０は、図２に示す従来の歪低減回路２０と対比すると明らかな如く、電力増幅器１３および１７間に接続配置されたメモリエフェクト低減回路１４を備えることを特徴とする。このメモリエフェクト低減回路１４は、サーキュレータ１５および可変位相器１６により構成される。
【００２４】
ここで、ベースバンド回路１１、コンバータ回路１２、電力増幅器１３、１７、カプラ１８およびデジタルプリディストーション回路１９は、それぞれ上述した図２に示す構成要素２１、２２、２３、２７、２８および２９に対応し、従来構成であることを可とするので、それらの構成および作用の詳細説明は省略することとする。
【００２５】
以下、図１に示す歪低減回路１０、主としてメモリエフェクト低減回路１４の動作を説明する。このメモリエフェクト低減回路１４は、通常の方向へ進む信号波（図１中、左から右への矢印で示す）に対しては、サーキュレータ１５のポート１から入り、サーキュレータ１５のポート２に抜けるのみであり、可変位相器１６を通過しない。そのため、第１増幅器１３および第２増幅器１７間の電気長は一定不変である。
【００２６】
一方、反射波（図１中右から左の矢印で示す）に対しては、サーキュレータ１５のポート２から入り、先ずポート３に出力され、可変位相器１６を通ってＯＰＥＮ端で全反射し、再び可変位相器１６を通ってサーキュレータ１５のポート３に入る。そして、最終的にサーキュレータ１５のポート１から第１電力増幅器１３に向けて出力される。このため、反射波に対しては可変位相器１６を調整することで、電気長を変化させることができる。
【００２７】
以上、本発明による歪低減回路の好適実施例の構成および動作を詳述した。しかし、斯かる実施例は、本発明の単なる例示に過ぎず、何ら本発明を限定するものではないことに留意されたい。本発明の要旨を逸脱することなく、種々の変形変更および種々の用途が可能であること、当業者には容易に理解できよう。例えば、電力増幅器を３段以上の多段構成としてもよい。その場合には、メモリエフェクト低減回路１４は、これら多段電力増幅器の任意位置に適当に接続配置可能である。また、カプラ１８は、出力信号の一部を抜き取る他の手段を使用してもよいこと勿論である。更に、本発明の歪低減回路は、基地局の送信機以外に適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明による歪低減回路の好適実施例の構成を示すブロック図である。
【図２】従来の歪低減回路の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００２９】
１０  歪低減回路
１１  ベースバンド回路
１２  コンバータ回路
１３  第１電力増幅器
１４  メモリエフェクト低減回路
１５  サーキュレータ
１６  可変位相器
１７  第２電力増幅器
１８  カプラ
１９  プリディストーション回路
ＩＮ  入力端子
ＯＵＴ  出力端子
【図１】
2006033041.tif 000003
【図２】
2006033041.tif 000004