(57)【要約】【課題】デジタル変調制御による振幅変調方式の送信機において、送信機が出力する振幅変調信号に生じる歪を低減する。【解決手段】第１倍率信号に基づいて前記被増幅装置信号の振幅を増幅し、第１増幅信号を出力する第１増幅部と、当該第２倍率信号に基づいて前記増幅信号の振幅を増幅し、第２増幅信号を出力する第２増幅部と、当該増幅信号の入力遷移に基づき増幅信号の補正を行う補正値信号生成部と、当該第１増幅信号と、当該第２増幅信号とを合成して前記出力信号として出力する合成部とを備える。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被増幅信号の増幅率を指定する第１倍率信号と、第２倍率信号とに基づいて被増幅信号を増幅する電力増幅送信装置において、
前記第１倍率信号に基づいて前記被増幅信号の振幅を増幅する第１増幅信号を出力する第１増幅部と、
前記第２倍率信号に基づいて前記被増幅信号の振幅を増幅する第２増幅信号を出力する第２増幅部と、
前記第１倍率信号および第２倍率信号の遷移に基づき、前記第１増幅部の増幅率の補正を行う補正値信号生成部と、
前記第１増幅信号と、前記第２増幅信号とを合成して前記増幅装置の出力信号として出力する合成部と、
を備えることを特徴とする電力増幅送信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、増幅装置及び送信機に関する。特に本発明は、デジタル変復調制御による変復調方式の送信機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、デジタル変復調制御による振幅調方式として、例えば特開２０００−２３２３８０号公報に開示されている方式がある。当該方式は、複数の電力増幅器を直接デジタル信号により“オン”、“オフ”し、変調信号のすべての情報（ビット）を変調増幅する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の変調方式では、複数の電力増幅器の増幅率理想値に対する誤差により、送信機が出力する振幅変調信信号に歪が生じるという問題があった。また、当該誤差は、電源変動、温度変化、または経年劣化等によっても変化する。
【０００４】
そのため、従来のデジタル変調制御による振幅変調方式においては、送信機が出力する振幅変調信号に生じる歪により安定な運用が阻害されるという問題があった。そこで本発明は、上記の課題を解決することのできる増幅装置及び送信機を提供することを目的とする。この目的は特許請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
即ち本発明の第１の形態によると、
【０００６】
変調信号に基づく振幅変調信号を出力する送信機であって、所定の周期を有する搬送波信号を出力する搬送波信号生成部と、前記変調信号の振幅に基づいて、第１倍率信号と、第２倍率信号とを出力する変換部と、第１倍率信号と、第２倍率信号とに基づく増幅率で前記搬送波信号の振幅を増幅した信号を前記振幅変調信号として出力する変調増幅部とを備え、前記変調振幅部は、前記第１倍率信号に基づいて前記搬送波信号の振幅を増幅した第１増幅信号を出力する第１増幅部と、前記第２倍率信号に基づいて前記搬送波信号の振幅を増幅した第２増幅信号を出力する第２増幅部と、前記第１倍率信号および第２倍率信号の遷移に基づき前記第１増幅部の増幅率の補正を行う補正値信号生成部と、前記第１増幅信号と、前記第２増幅信号とを合成して前記振幅変調信号として出力する合成部とを有することを特徴とする送信機。
【０００７】
なお上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなくこれらの特徴群のサブコンビネーションも又発明となりうる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合せの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【０００９】
図１は、本発明の一実施形態に係る送信装置１００を示す。送信装置１００は、変調信号に基づく増幅率で被増幅信号の振幅を増幅した振幅変調信号を出力する送信機であって、変調信号ＡＭＳの振幅を増幅した増幅信号を出力する変調信号増幅器９と、被増幅信号の振幅に基づいて複数ビットのデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器１０と、前記Ａ／Ｄ変換器１０の出力信号を第１増幅部３０および第２増幅部４０のスイッチング信号を出力するエンコーダ２０と、当該増幅装置の変調信号入力の遷移に基づいて前記変調信号増幅器の増幅度を補正する補正値信号生成部８０と、前記第１増幅部３０、前記第２増幅部４０の出力を電圧合成する出力合成部６０（合成トランス）とを備える。
【００１０】
Ａ／Ｄ変換器１０は、変調信号ＡＭＳをＡ／Ｄ変換した信号を複数のデジタル信号である倍率指定信号ＭＡＳとしてエンコーダ２０に出力する。本実施形態において、Ａ／Ｄ変換器１０は、倍率指定信号ＭＡＳの上位５ビットを第１倍率信号ＨＢＳとして、下位６ビットを第２倍率信号ＬＢＳとして出力する。
【００１１】
本実施形態において、エンコーダ２０は、１１ビットのデジタル信号である倍率信号ＭＡＳを受け取り、当該倍率信号の上位５ビットを第１倍率信号として、第１動作信号（ＨＢＳ−１〜ＨＢＳ−２６）を出力する。エンコーダ２０は、第１倍率信号ＨＢＳが表す数がｋ（ｋは、１≦ｋ≦２６を満たす整数である）であるとき、第１動作信号（ＨＢＳ−１〜ＨＢＳ−ｋ）として論理値１を出力する。エンコーダ２０は、第１倍率信号ＨＢＳが表す数が０であるとき、第１動作信号（ＨＢＳ−１〜ＨＢＳ−２６）として論理値０を出力する。エンコーダ２０は、例えば、第１倍率信号ＨＢＳが２進数として示す値が“０１００１”であるとき、第１動作信号（ＨＢＳ−１〜ＨＢＳ−９）として論理値１を出力する。
【００１２】
本実施形態において、エンコーダ２０は、当該１１ビットのデジタル信号である倍率信号ＭＡＳを受け取り、当該倍率信号の下位６ビットを第２倍率信号として、第２動作信号（ＬＢＳ−１〜ＬＢＳ−６）を出力する。
【００１３】
第１増幅部３０は、第１倍率信号ＨＢＳに基づいて搬送波信号ＣＷＳの振幅を増幅し、第１増幅信号ＢＨＳを出力する。第２増幅部４０は、第２倍率信号ＬＢＳに基づいて搬送波信号ＣＷＳの振幅を増幅し、第２増幅信号ＢＬＳを出力する。第２増幅部４０は、第１増幅信号ＢＨＳの振幅より振幅が小である第２増幅信号ＢＬＳを出力するのが好ましい。
【００１４】
第１増幅部３０は、複数の第１増幅器３２を含むのが好ましい。本実施形態において、第１増幅部３０は、２６個の第１増幅器（ビックステップＰＡ）（３２−１〜３２−２６）を含む。第１増幅器（３２−１〜３２−２６）は、それぞれ等しい増幅率を有する電力増幅器である。
【００１５】
第１増幅器３２はそれぞれ、エンコーダ２０が出力する複数の第１動作信号（ＨＢＳ−１〜ＨＢＳ−２６）から１の動作信号ＨＢＳを受け取る。第１増幅器３２２は、１の第１動作信号ＨＢＳと、搬送波信号ＣＷＳとを受け取り、第１動作信号ＨＢＳが所定の論理値をとる場合に、搬送波信号ＣＷＳの振幅を所定の増幅率で増幅した第１増幅信号ＥＢＳを出力するのが好ましい。第１増幅器３２−ｍ（ｍは、１≦ｍ≦２６を満たす整数である）は、第１動作信号ＨＢＳ−ｍが１である場合に、搬送波信号ＣＷＳの振幅を所定の増幅率で増幅した第１増幅信号ＢＨＳ−ｍを出力する。
【００１６】
第２増幅部４０は、複数の第２増幅器４２を有することが好ましい。本実施形態において、第２増幅部４０は、６個の第２増幅器（バイナリーステップＰＡ）（４２−１〜４２−６）を含む。本実施形態において、第１増幅部３０の第１増幅器（３２−１〜３２−２６）の増幅率もしくは増幅された出力電圧をＡとすると、第２増幅器４２−ｎ（ｎは、１≦ｎ≦６を満たす整数である）はＡ／２ｎとする。つまり、第２増幅器４２−１はＡ／２、第２増幅器４２−６はＡ／６４とする。
【００１７】
第２増幅器４２はそれぞれ、エンコーダ２０が出力する複数の第２動作信号（ＬＢＳ−１〜ＬＢＳ−６）から１の動作信号ＬＢＳを受け取る。第２増幅器４２は、１の第２動作信号ＬＢＳと、搬送波信号ＣＷＳとを受け取り、搬送波信号ＣＷＳの振幅を所定の増幅率で増幅した第２増幅信号ＢＬＳを出力するのが好ましい。第２増幅器３４２−ｎ（ｎは、１≦ｎ≦６を満たす整数である）は、第２動作信号ＬＢＳ−ｎが１である場合に、搬送波信号ＣＷＳの振幅を所定の増幅率で増幅した第１増幅信号ＢＬＳ−ｎを出力する。
【００１８】
補正値信号生成部８０は、波形遷移判定部８２と、Ｄ／Ａ変換器８９とを含む。補正値信号生成部８０は、倍率信号ＭＡＳを所定のサンプリングタイミングでサンプリングすることにより、第１動作信号（ＨＢＳ−１〜ＨＢＳ−２６）の切替わりをモニタし、第１動作信号（ＨＢＳ−１〜ＨＢＳ−２６）が切替わる際に、第１増幅部３０に含まれている第１増幅器（３２−１〜３２−２６）の第１増幅信号（ＢＨＳ−１〜ＢＨＳ−２６）の補正を行う補正値信号ＣＶＳを出力する。波形遷移判定部８２は、倍率信号ＭＡＳが増加方向に遷移する場合は、変調信号増幅器９の増幅率が増加する方向にバイアイス電圧を所定量だけ変動させ、倍率信号ＭＡＳが減少方向に遷移する場合は、変調信号増幅器９の増幅率が減少する方向にバイアイス電圧を所定量だけ変動させることにより、第１動作信号ＨＢＳ−ｋの切替わり動作を補正する。当該サンプリング周期は、前記搬送波信号ＣＷＳの周期より短い周期でサンプリングすることが好ましい。
【００１９】
波形遷移判定部８２は、第１動作信号ＨＢＳ−ｋ（ｋは、１≦ｋ≦２６を満たす整数である）に対応した第１動作信号切替わり電圧Ａｎ（ｎは、１≦ｎ≦２６を満たす整数である）を予め記憶している。波形遷移判定部８２は、サンプリングされた倍率信号ＭＡＳのレベルの近傍で、前記第１動作信号切替わり電圧Ａｎのうち小さいものを検索し、当該サンプリングの際およびバイアイス電圧を所定量変動させる際に参照する。
【００２０】
本実施形態において、波形遷移判定部８２の作用を、図２および図３を用いて説明する。波形遷移判定部８２は、現在の被変調信号の波形が、上りか下りかの判定を行なうために、波形遷移判定部８２に記憶されているデータＤｔ−１と、次に記憶するデータＤｔとを比較する。Ｄｔ−Ｄｔ−１の演算により、被変調信号の波形の遷移を判定する。Ｄｔ−Ｄｔ−１＞０の場合は上り波形、Ｄｔ−Ｄｔ−１＜０の場合は下り波形と判定する。
【００２１】
本実施形態において、波形遷移判定部８２は、Ｄｔ−１の時点で設定されていた第１動作信号ＨＢＳ−ｋが、Ｄｔへと遷移するに従い、第１動作信号ＨＢＳ−ｋを再設定する必要があるかどうかの判定を行なう。波形遷移判定部８２は、Ｄｔ−１での第１動作信号切替わり電圧Ａ（Ｄｔ−１）と、Ｄｔでの第１動作信号切替わり電圧Ａ（Ｄｔ）とを比較する。補正値信号生成部８０は、Ａ（Ｄｔ−１）≠Ａ（Ｄｔ）の場合には、変調信号増幅器９に印加するバイアイス電圧を所定量変動せ、Ａ（Ｄｔ−１）＝Ａ（Ｄｔ）の場合には、当該バイアイス電圧を保持する。また当該バイアイス電圧は、上り波形の場合には所定量の電圧を加え、下り波形の場合には所定量の電圧を減ずる。
【００２２】
出力合成部６０は、第１増幅器（３２−１〜３２−２６）のそれぞれと、第２増幅器（４２−１〜４２−６）のそれぞれをトランス結合により接続する。出力合成部６０は、当該トランス結合を介して、第１増幅器（３２−１〜３２−２６）のそれぞれが出力する第１増幅信号（ＥＢＳ−１〜ＥＢＳ−２６）と、第２増幅器（３４２−１〜３４２−６）のそれぞれが出力する第２増幅信号（ＢＢＳ−１〜ＢＢＳ−６）を受け取る。出力合成部２０８は、当該トランス結合におけるそれぞれの二次側コイルを直列に接続する。合成部２０６は、当該二次側のコイルを直列に接続した両端のうち、一端を接地し、他端に生じる信号を振幅変調信号ＡＡＳとして出力する。合成部２０６は、例えば、振幅変調信号ＡＡＳを空中線出力としてよい。
【００２３】
本実施形態によれば、送信機１００は、第１増幅部３０が出力する第１増幅信号ＥＢＳと、第２増幅部４０が出力する第２増幅信号ＢＢＳが合成された振幅変調ＡＡＳの歪を補償し、安定な送信を行うことができる。
【００２４】
また、送信器１００は、無線送受信機に適用されてよい。無線送受信機は、例えば、基地局、または移動局であってよい。この場合において、無線送受信機は、アンテナと、共用部と、受信部と、送信部を備える。当該共用部は、当該アンテナと、当該受信部と、当該送信部と電気的に接続し、当該アンテナが信号を送受信する際の、送信信号と受信信号との相互作用を除去する。当該受信部は、受信信号を復調する復調回路である。当該送信部は、送信機１００である。この場合も、当該無線送受信機は、当該送信部が出力する振幅変調信号に生じる歪を補償し、安定な送信を行うことができる。
【００２５】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載には限定されない。上記実施形態に、多様な変更または改良を加えることができる。そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【発明の効果】
【００２６】
上記説明から明らかなように、本発明によればデジタル変調制御による振幅変調方式の送信機において、送信機が出力する振幅変調信号に生じる歪を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る送信装置１００を示す。
【図２】本発明の補正値信号生成部の動作についての一実施形態を示す。
【図３】本発明の波形遷移判定部の作用についての一実施形態を示す。
【符号の説明】
９　変調信号増幅器、１０　第１Ａ／Ｄ変換器、　２０　エンコーダ、　３０　第１増幅部（ビックステップＰＡ）、　４０　第２増幅部（バイナリーステップＰＡ）、　５０　高周波発振器、　６０　出力合成部（出力トランス）、　８０　補正値信号生成部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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