(57)【要約】【課題】本発明は、広いダイナミックレンジを有し、歪み信号の抑圧量を最大限に調整することができ、かつ、回路特性の温度変動又は経年変化に影響されない非線形歪補償回路を提供すること。【解決手段】本発明の非線形歪補償回路は、高周波増幅回路１０４からの増幅信号に対し同振幅と逆位相と同遅延量とを有する変換信号を変換信号生成回路１０５により生成し、この変換信号と増幅信号とを高周波合成回路１０６により合成して歪信号を取得し、この歪信号のレベルに基づいて制御回路１０８が前置歪補償回路１０３を制御している。【選択図】　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号を増幅して増幅信号を生成して出力する増幅手段と、前記増幅手段の入出力特性の非線形性を補償する前置歪補償手段と、前記入力信号に基づいて前記増幅信号に対し同振幅と逆位相と同遅延量とを有する変換信号を生成する変換信号生成手段と、前記増幅信号と前記変換信号とを合成して合成信号である歪信号を出力する合成手段と、前記歪信号のレベルを検出して歪信号レベル検出信号を生成する歪信号レベル検出手段と、前記歪信号レベル検出信号に基づいて前記合成手段の前記歪信号のレベルが最小となるように前記前置歪補償手段の動作を制御する制御手段と、を具備することを特徴とする非線形歪補償回路。
【請求項２】
前記前置歪補償手段は、入力端子と出力端子との間に直列に接続されている２つのコンデンサと、前記２つのコンデンサの接続点と接地との間に接続されいるダイオードと、前記２つのコンデンサの接続点に制御電圧を印加する制御電圧印加回路と、を具備することを特徴とする請求項１記載の非線形歪補償回路。
【請求項３】
入力信号を２つに分配する高周波分配回路と、前記高周波分配回路からの入力信号を増幅して増幅信号を生成して出力する高周波増幅回路と、前記高周波増幅回路の入出力特性の非線形性を補償する前置歪補償回路と、前記高周波分配回路からの入力信号に基づいて前記増幅信号に対し同振幅と逆位相と同遅延量とを有する変換信号を生成する変換信号生成回路と、前記増幅信号と前記変換信号とを合成して合成信号である歪信号を出力する高周波合成回路と、前記歪信号のレベルを検出して歪信号レベル検出信号を生成する歪信号レベル検出回路と、前記歪信号レベル検出信号に基づいて前記高周波合成回路の前記歪信号のレベルが最小となるように前記前置歪補償回路の動作を制御する制御回路と、を具備することを特徴とする非線形歪補償回路。
【請求項４】
前記前置歪補償回路は、入力端子と出力端子との間に直列に接続されている２つのコンデンサと、前記２つのコンデンサの接続点と接地との間に接続されているダイオードと、前記２つのコンデンサの接続点に制御電圧を印加する制御電圧印加回路と、を具備することを特徴とする請求項３記載の非線形歪補償回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高周波増幅回路の入出力特性の非線形性により生じる非線形歪を補償する非線形歪補償回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、非線形歪補償回路としては、図４に示すものが知れている。図４に示すように、従来の非線形歪補償回路４００は、前置歪補償回路４０１、高周波増幅回路４０２、出力レベル検出回路４０３及びメモリ４０４を具備している。
【０００３】
高周波増幅回路４０２は、入力端子４０５からの入力信号を増幅する時に入出力特性の非線形性により非線形歪を発生する。この非線形歪により生じた主信号以外の信号を歪信号と呼ぶ。前置歪補償回路４０１は、ある動作点において高周波増幅回路４０２の非線形性と逆の傾きを持つ入出力特性を有する装置で構成されている。
【０００４】
図４に示す前置歪補償回路４０１の入出力特性が図５の曲線Ａで示すものである場合に、高周波増幅回路４０２の入出力特性が図６に示す曲線Ｂである場合には、前置歪補償回路４０１の出力信号と高周波増幅回路４０２の出力信号をと加算することにより、入出力特性は図７の直線Ｃに示すように非線形性が改善されるため、出力端子４０６から出力される歪信号は抑圧される。
【０００５】
この非線形歪補償回路４００おいては、前置歪補償回路４０１と高周波増幅回路４０２との入出力特性の傾きが完全に逆であることは非常に困難であるため、前置歪補償回路が効果的に動作するダイナミックレンジは狭い。このため、この前置歪補償回路４０１の動作点Ａ１（図４参照）を自動調整する手段として、予め高周波増幅回路４０２の入出力特性情報を取得してメモリ４０４に保存しておき、出力レベル検出回路４０３で検出した高周波増幅回路４０２の出力レベルとメモリ４０３に記憶された入出力特性情報を照合して、出力レベルに応じて前置歪補償回路４０１の動作点Ａ１を制御するようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図４に示す従来の非線形歪補償回路４００は、予め高周波増幅回路４０２の非線形特性情報を取得してメモリ４０４に保存しておく必要があるという問題がある。また、従来の非線形歪補償回路４００においては、予め取得した高周波増幅回路４０２の非線形特性情報を基にして前置歪補償回路４０１の制御を行うため、温度変動や経年変化などによる高周波増幅回路４０２の特性変化に対する補正を行うことは困難であるという問題がある。
【０００７】
さらに、従来の非線形歪補償回路４００においては、高周波増幅回路４０２から出力される出力信号において、歪信号レベルではなく、出力信号レベルを検出してこの検出した出力信号レベルに基づいてモニタしているため、前置歪補償回路４０１が非線形歪の抑圧に対して最適な状態で動作しているのか判断できないという課題がある。
【０００８】
本発明は、かかる点を鑑みてなされたものであり、広いダイナミックレンジを有し、歪信号の抑圧量を最大限に調整することができ、かつ、回路特性の温度変動又は経年変化に影響されない非線形歪補償回路を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の非線形歪補償回路は、入力信号を増幅して増幅信号を生成して出力する増幅手段と、前記増幅手段の入出力特性の非線形性を補償する前置歪補償手段と、前記入力信号に基づいて前記増幅信号に対し同振幅と逆位相と同遅延量とを有する変換信号を生成する変換信号生成手段と、前記増幅信号と前記変換信号とを合成して合成信号である歪信号を出力する合成手段と、前記歪信号のレベルを検出して歪信号レベル検出信号を生成する歪信号レベル検出手段と、前記歪信号レベル検出信号に基づいて前記合成手段の前記歪信号のレベルが最小となるように前記前置歪補償手段の動作を制御する制御手段と、を具備する構成を採る。
【００１０】
この構成によれば、増幅手段からの増幅信号に対し同振幅と逆位相と同遅延量とを有する変換信号を生成しこの変換信号と増幅信号とを合成して歪信号を取得し、この歪信号のレベルに基づいて前置歪補償手段を制御しているため、広いダイナミックレンジを有し、歪信号の抑圧量を最大限に調整することができ、かつ、回路特性の温度変動又は経年変化に影響されない。
【００１１】
本発明の非線形歪補償回路は、前記構成において、前記前置歪補償手段が、入力端子と出力端子との間に直列に接続されている２つのコンデンサと、前記２つのコンデンサの接続点と接地との間に接続されているダイオードと、前記２つのコンデンサの接続点に制御電圧を印加する制御電圧印加回路と、を具備する構成を採る。
【００１２】
この構成によれば、前記効果に加えて、前置歪補償手段は、コンデンサを入出力側の両方に設けているため、制御電圧が前段および後段に接続される回路へ直流電流による影響を与えない。
【００１３】
本発明の非線形歪補償回路は、入力信号を２つに分配する高周波分配回路と、前記高周波分配回路からの入力信号を増幅して増幅信号を生成して出力する高周波増幅回路と、前記高周波増幅回路の入出力特性の非線形性を補償する前置歪補償回路と、前記高周波分配回路からの入力信号に基づいて前記増幅信号に対し同振幅と逆位相と同遅延量とを有する変換信号を生成する変換信号生成回路と、前記増幅信号と前記変換信号とを合成して合成信号である歪信号を出力する高周波合成回路と、前記歪信号のレベルを検出して歪信号レベル検出信号を生成する歪信号レベル検出回路と、前記歪信号レベル検出信号に基づいて前記高周波合成回路の前記歪信号のレベルが最小となるように前記前置歪補償回路の動作を制御する制御回路と、を具備する構成を採る。
【００１４】
この構成によれば、高周波増幅回路からの増幅信号に対し同振幅と逆位相と同遅延量とを有する変換信号を生成しこの変換信号と増幅信号とを合成して歪信号を取得し、この歪信号のレベルに基づいて前置歪補償回路を制御しているため、広いダイナミックレンジを有し、歪信号の抑圧量を最大限に調整することができ、かつ、回路特性の温度変動又は経年変化に影響されない。
【００１５】
本発明の非線形歪補償回路は、前記構成において、前記前置歪補償回路が、入力端子と出力端子との間に直列に接続されている２つのコンデンサと、前記２つのコンデンサの接続点と接地との間に接続されているダイオードと、前記２つのコンデンサの接続点に制御電圧を印加する制御電圧印加回路と、を具備する構成を採る。
【００１６】
この構成によれば、前記効果に加えて、前置歪補償回路は、コンデンサを入出力側の両方に設けているため、制御電圧が前段および後段に接続される回路へ直流電流による影響を与えない。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の骨子は、増幅手段からの増幅信号に対し同振幅と逆位相と同遅延量とを有する変換信号を生成し、この変換信号と増幅信号とを合成して歪信号を取得し、この歪信号のレベルに基づいて前置歪補償手段を制御することである。
【００１８】
図１は、本発明の一実施の形態に係る非線形歪補償回路の構成を示すブロック図である。
【００１９】
図１に示すように、本発明の一実施の形態に係る非線形歪補償回路１００は、入力端子１０１、高周波分配回路１０２と、前置歪補償回路１０３と、高周波増幅回路１０４、変換信号生成回路１０５、高周波合成回路１０６、歪信号レベル検出回路１０７、制御回路１０８及び出力端子１０９を具備している。
【００２０】
高周波分配回路１０２は、入力端子１０１に接続されている。前置歪補償回路１０３の入力端子は、高周波分配回路１０２の出力端子に接続されている。高周波増幅回路１０４の入力端子は、前置歪補償回路１０３の出力端子に接続されている。変換信号生成回路１０５の入力端子は、高周波分配回路１０２の出力端子に接続されている。高周波合成回路１０６の入力端子は、高周波増幅回路１０４及び変換信号生成回路１０５の出力端子に接続されている。歪信号レベル検出回路１０７の入力端子は、高周波合成回路１０６の出力端子に接続されている。制御回路１０８の入力端子は、歪信号レベル検出回路１０７の出力端子に接続されている。制御回路１０８の出力端子は、前置歪補償回路１０３の制御端子に接続されている。出力端子１０９は、高周波増幅回路１０４の出力端子に接続されている。
【００２１】
高周波分配回路１０２は、入力端子１０１からの入力信号を２つに分配して前置歪補償回路１０３及び変換信号生成回路１０５に与える。高周波増幅回路１０４は、高周波分配回路１０２からの入力信号を前置歪補償回路１０３を介して受け増幅して増幅信号を生成して出力信号として出力端子１０９に出力する。前置歪補償回路１０３は、高周波増幅回路１０４の入出力特性の非線形性を補償する。
【００２２】
変換信号生成回路１０５は、高周波分配回路１０２からの入力信号に基づいて高周波増幅回路１０４からの増幅信号に対し同振幅と逆位相と同遅延量とを有する変換信号を生成する。高周波合成回路１０６は、高周波増幅回路１０４からの増幅信号と変換信号生成回路１０５からの変換信号とを合成して合成信号である歪信号を出力する。
【００２３】
入力信号が高周波増幅回路１０４により増幅される時に、高周波増幅回路１０４の入出力特性の非線形性によって歪信号成分が発生する。この歪信号成分をもつ高周波増幅回路１０４からの増幅信号と、変換信号生成回路１０５からの歪信号成分を有しない変換信号とを合成する場合に、変換信号が増幅信号に対し同振幅と逆位相と同遅延量とを有するから、高周波合成回路１０６の出力信号には歪信号のみが残る。
【００２４】
この関係を図３に示す。例えば、高周波増幅回路１０４からの増幅信号が図３（Ａ）で示す入力信号の主成分ｆ１、ｆ２と歪成分ｈ１、ｈ２とを有する場合に、変換信号生成回路１０５からの変換信号が図３（Ｂ）で示す入力信号の主成分ｆ１、ｆ２を有する場合には、高周波合成回路１０６からの出力信号は図３（Ｃ）で示す歪成分ｈ１、ｈ２のみを有する歪信号となる。
【００２５】
図１において、歪信号レベル検出回路１０７は、高周波合成回路１０６からの歪信号のレベルを検出して歪信号レベル検出信号を生成する。制御回路１０８は、歪信号レベル検出回路１０７からの歪信号レベル検出信号に基づいて高周波増幅回路１０４の歪信号のレベルが最小となるように前置歪補償回路１０３の動作を制御する。
【００２６】
次に、前置歪補償回路１０３について、図面を参照して説明する。図２は、本発明の一実施の形態に係る非線形歪補償回路の前置歪補償回路１０３の構成を示すブロック図である。
【００２７】
図２に示すように、前置歪補償回路１０３は、入力端子１０３−１と出力端子１０３−２との間に直列に接続されている２つのコンデンサＣ１、Ｃ２と、２つのコンデンサＣ１、Ｃ２の接続点ｎと接地との間に接続されいるダイオードＤと、２つのコンデンサＣ１、Ｃ２の接続点ｎに制御電圧を印加する制御電圧印加回路１０３−３と、を具備している。
【００２８】
前置歪補償回路１０３は、ダイオードＤへの印加電圧を制御することによりダイオードＤの線形特性が変わるので、動作点（図５参照）の傾きを調整することができる。また、前置歪補償回路１０３においては、コンデンサＣ１、Ｃ２が入出力側の両方に設けられているため、制御電圧は、前段および後段に接続される回路へ直流電流による影響を与えない。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、増幅手段からの増幅信号に対し同振幅と逆位相と同遅延量とを有する変換信号を生成しこの変換信号と増幅信号とを合成して歪信号を取得し、この歪信号のレベルに基づいて前置歪補償手段を制御しているため、広いダイナミックレンジを有し、歪信号の抑圧量を最大限に調整することができ、かつ、回路特性の温度変動又は経年変化に影響されない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る非線形歪補償回路の構成を示すブロック図
【図２】本発明の一実施の形態に係る非線形歪補償回路の前置歪補償回路の構成を示す回路図
【図３】本発明の一実施の形態に係る非線形歪補償回路の動作を説明するための図
【図４】従来の非線形歪補償回路の構成を示すブロック図
【図５】従来の非線形歪補償回路の前置歪補償回路の入出力特性を説明するための図
【図６】従来の非線形歪補償回路の高周波増幅回路の入出力特性を説明するための図
【図７】従来の非線形歪補償回路の入出力特性を説明するための図
【符号の説明】
１００　非線形歪補償回路
１０２　高周波分配回路
１０３　前置歪補償回路
１０４　高周波増幅回路
１０５　変換信号生成回路
１０６　高周波合成回路
１０７　歪信号レベル検出回路
１０８　制御回路
Ｃ１、Ｃ２　コンデンサ
Ｄ　ダイオード
１０３−３　制御電圧印加回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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