(57)【要約】【課題】プリディストーション方式による歪み補償を周囲温度の変化に合わせて制御し、最適な歪み補償効果を得る。【解決手段】無線周波数帯でのプリディストーション方式の歪み補償器１５の歪み補償量が歪み補償器の入力レベルにほぼ比例することに着目し、送信装置の歪み変動部分である高周波増幅器１７の温度を検出した後、それに対応して歪み補償器１５の入力レベルを増減して歪み補償量を制御する。このとき、歪み補償器の出力レベル、すなわち高周波増幅器１７の入力レベルが変化するため、高周波増幅器１７の出力レベルが一定となるように、その入力レベルを制御する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地上デジタル放送ＩＦ伝送方式のＳＴＬ／ＴＴＬ伝送に用いられる送信装置において、
ベースバンド帯送信信号を無線周波数帯に変換する周波数変換器と、
前記無線周波数帯に変換された送信信号を増幅する高周波増幅器と、
前記高周波増幅器が持つ非線形特性とは逆特性で前記高周波増幅器の入力信号特性を制御することにより、前記高周波増幅器で生じる歪み成分を補償するプリディストーション方式の歪み補償器と、
前記高周波増幅器の温度を検出する温度検出器と、
前記温度検出器の検出温度に基づいて前記歪み補償器の入力信号レベルを制御することで歪み補償量を増減する歪み補償量制御手段と、
前記高周波増幅器の出力レベルが一定となるように前記高周波増幅器の入力レベルを制御するレベル制御手段と、
を具備する送信装置。
【請求項２】
前記歪み補償量制御手段は、前記ベースバンド帯送信信号をレベル制御することを特徴とする請求項１記載の送信装置。
【請求項３】
前記歪み補償量制御手段は、予め前記高周波増幅器の温度と歪み発生量との関係に基づいて求められた最適歪み補償量を前記高周波増幅器の温度と対応付けて保持する温度補償量テーブルを備え、このテーブルを参照して前記高周波増幅器の温度変化に対応する温度補償量を前記歪み補償器に設定することを特徴とする請求項１記載の送信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特にＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ：直交周波数分割多重）伝送方式を採用した地上デジタル放送ＩＦ伝送方式のＳＴＬ（Ｓｔｕｄｉｏ  ｔｏ  Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ  Ｌｉｎｋ：演奏所・送信所間無線伝送路）／ＴＴＬ（Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ  ｔｏ  Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ  Ｌｉｎｋ：送信所間無線伝送路）伝送に用いられる送信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、我が国では、地上波デジタル放送の実用化に向けて、その伝送方式について標準化が進められている。その中で、既にＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）方式の採用が決定され、ＩＦ伝送方式のＳＴＬ／ＴＴＬ伝送にもＯＦＤＭが利用されることになっている。
【０００３】
ところで、ＯＦＤＭ方式は、周波数利用効率とマルチパス耐力が高いという利点がある。反面、平均電力に対する尖頭値電力の比が大きいため、送信装置には直線性の範囲が広いこと及び低歪みが要求され、低消費電力化が大きな課題となっている。
この課題を克服するために、無線周波数が比較的低く伝送する信号の速度が遅い場合は、ベースバンド帯での適応等化方式による歪み補償技術が、無線周波数が高く伝送する信号の速度が速い場合は、無線周波数帯でのプリディストーション方式による歪み補償技術（例えば特許文献１参照）が、低消費電力化の主流となっている。
【０００４】
このうち、無線周波数帯でのプリディストーション方式の場合、歪み補償器での歪み補償量は、室温で送信装置としての歪み発生量が最適になるように調整した後は、調整点は一定である。しかしながら、送信装置の歪み発生部分である高周波増幅器は、一般的に動作温度により歪み発生量が変化するため、周囲温度が変化した場合は歪み補償量に過不足が生じて補償効果が減少する。このことから、温度特性を含めて考えると、大きなバックオフを取らざるを得ず、結果的に高周波増幅器が大型になり、低消費電力化が難しくなる。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−１３５０６３号公報。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、ＯＦＤＭ伝送方式を採用した地上デジタル放送ＩＦ伝送方式のＳＴＬ／ＴＴＬ伝送に用いられる送信装置では、無線周波数帯でのプリディストーション方式による歪み補償を採用する場合、周囲温度の変化による歪み補償量の変化が大きいため、低消費電力化が難しく、熱設計面からは装置全体の小型化を阻害している。
【０００７】
本発明は上記の課題を解決し、ＯＦＤＭ伝送方式を採用した地上デジタル放送ＩＦ伝送方式のＳＴＬ／ＴＴＬ伝送用として、無線周波数帯でのプリディストーション方式による歪み補償を採用する場合に、周囲温度の変化にかかわらず、最適な歪み補償効果が得られ、これによって低消費電力化、小型化を実現することのできる送信装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明は、地上デジタル放送ＩＦ伝送方式のＳＴＬ／ＴＴＬ伝送に用いられる送信装置において、ベースバンド帯送信信号を無線周波数帯に変換する周波数変換器と、前記無線周波数帯に変換された送信信号を増幅する高周波増幅器と、前記高周波増幅器が持つ非線形特性とは逆特性で前記高周波増幅器の入力信号特性を制御することにより、前記高周波増幅器で生じる歪み成分を補償するプリディストーション方式の歪み補償器と、前記高周波増幅器の温度を検出する温度検出器と、前記温度検出器の検出温度に基づいて前記歪み補償器の入力レベルを制御することで歪み補償量を増減する歪み補償量制御手段と、前記高周波増幅器の出力レベルが一定となるように前記高周波増幅器の入力レベルを制御するレベル制御手段とを具備することを特徴とする。
【０００９】
上記構成による送信装置では、無線周波数帯でのプリディストーション方式の歪み補償器の歪み補償量が歪み補償器の入力レベルにほぼ比例することに着目し、送信装置の歪み変動部分である高周波増幅器の温度を検出した後、それに対応して歪み補償器の入力レベルを増減して歪み補償量を制御する。このとき、歪み補償器の出力レベル、すなわち高周波増幅器の入力レベルが変化するため、高周波増幅器の出力レベルが一定となるように、その入力レベルを制御するようにしている。
【００１０】
上記構成によれば、周囲温度にかかわらず最適な歪み補償効果が得られるため、従来より低消費電力の高周波増幅器で同じ出力の送信装置を作ることができ、その結果、低消費電力化が可能となる。また、低消費電力化を実現したことにより、従来に比べて小形の放熱器が使用可能となり、装置全体の小型化も可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１は本発明を地上デジタル放送ＩＦ伝送方式のＳＴＬ／ＴＴＬ伝送用の送信装置に適用した場合の構成を示すブロック図である。図１において、入力はベースバンド帯のＯＦＤＭ信号であり、このベースバンド帯ＯＦＤＭ信号は第１の可変減衰器１１を介してアップコンバータ１２によって無線周波数帯に変換され、フィルタ１３によって不要な周波数成分が除去された後、第１の方向性結合器１４を介して歪み補償器１５に送られる。
【００１２】
歪み補償器１５は後段の高周波増幅器１７で発生する非線形歪みをプリディストーション方式で補償するもので、その出力は第２の可変減衰器１６を介して高周波増幅器１７に供給され、ここで電力増幅されて第２の方向結合器１８を介して図示しないアンテナ装置へ出力される。
【００１３】
上記第１の方向性結合器１４は、無線周波数帯に変換されたＯＦＤＭ信号を本線系から一部分岐させるもので、その出力は第１のレベル検出器１９に供給される。この第１のレベル検出器１９は歪み補償器１５の入力レベルを相対的に検出するもので、その検出結果は温度補償用制御回路２０に供給される。
【００１４】
一方、高周波増幅器１７には温度検出器２１が装着され、この温度検出器２１により高周波増幅器１７の温度が検出されて温度補償用制御回路２０に通知される。また、この温度補償用制御回路２０には、温度補償データＲＯＭ２２が接続される。このＲＯＭ２２は、予め高周波増幅器１７の温度と歪み発生量との関係から、温度と最適な歪み補償量が得られる歪み補償器１５の入力レベルとの関係をテーブル化した温度補償データを格納したものである。
【００１５】
上記温度補償用制御回路２０は、温度補償データＲＯＭ２２を参照して、温度検出器２１で検出される温度について第１のレベル検出器１９で得られる歪み補償器１５の最適入力レベルを求め、このレベルを目標値とする制御信号を第１の可変減衰器１１に与える。
【００１６】
また、上記第２の方向性結合器１８は、高周波増幅器１７の出力を本線系から一部分岐させるもので、その出力は第２のレベル検出器２３に供給される。この第２のレベル検出器２３は高周波増幅器１７の出力レベルを相対的に検出するもので、その検出結果はＡＬＣ（自動レベル制御）回路２４に供給される。このＡＬＣ回路２４は第２のレベル検出器２３の検出レベル、すなわち高周波増幅器１７の出力レベルが規定値となるように、第２の可変減衰器１６に制御信号を与える。
【００１７】
上記構成において、図２乃至図５を参照してその動作を説明する。
図２は、上記高周波増幅器１７がマイクロ波で一般的に用いられるガリウム砒素（ＧａＡｓ）ＦＥＴ素子を用いている場合の歪み温度特性（ＩＭ３）を示しており、Ａ１は室温の場合、Ａ２は室温より低温の場合、Ａ３は室温より高温の場合を示している。図２から明らかなように、高周波増幅器１７は、出力レベル一定の場合、室温時のＩＭ３に対して、低温時には減少し、高温時には増加する。
【００１８】
図３は、上記プリディストーション方式による歪み補償器１５の入力レベル対歪み補償特性（ＩＭ３）を示している。図３から明らかなように、歪み補償器１５のＩＭ３は、入力レベルに比例して出力側の歪み補償量が増加する。
図４は、上記高周波増幅器１７で発生するＩＭ３と歪み補償器１５で発生するＩＭ３のレベル差による歪み補償効果量の変化を示している。この図から、レベル差に反比例して補償量が変化することがわかる。
【００１９】
今、図２及び図３に示すように、高周波増幅器１７の室温でのＩＭ３の値をＡ、室温より高温時のＩＭ３の値をＢ、室温より低温時のＩＭ３の値をＣとし、歪み補償器１５のＩＭ３を室温で入力レベルがａで最適値Ａとなるように調整したとする。
【００２０】
この状態から高周波増幅器１７の温度が上昇し、そのＩＭ３がＢの値に増加したとする。このとき、温度補償用制御回路２０は、温度検出器２１の検出温度に対応する制御データをＲＯＭ２２から読み出し、歪み補償器１５のＩＭ３がＢと等しくなるように入力信号のレベルを増加させて、歪み補償量を図３に示すｂの値に設定する。
【００２１】
逆に、高周波増幅器１７の温度が低下し、そのＩＭ３がＣの値に減少したとする。このとき、温度補償用制御回路２０は、温度検出器２１の検出温度に対応する制御データをＲＯＭ２２から読み出し、歪み補償器１５のＩＭ３がＣと等しくなるように入力信号のレベルを減少させて、歪み補償量を図３に示すｃの値に設定する。
【００２２】
但し、歪み補償器１５の入力レベルを変化させると、高周波増幅器１７の入出力レベルも変化してしまう。そこで、ＡＬＣループにより高周波増幅器１７の出力レベルを規定値に制御する。これにより、歪み補償量の最適化による高周波増幅器１７の出力レベル変化をなくすことができる。
【００２３】
図５に従来の方式の場合と本発明による温度補償を行った場合のＩＭ３温度特性を示す。図中Ｄが従来方式の場合、Ｅが本発明による温度補償を行った場合を示している。図５から明らかなように、本発明による温度補償を行うことで、送信装置の温度変化によるＩＭ３の変化は低減される。
【００２４】
この結果、周囲温度にかかわらず最適な歪み補償効果が得られるため、従来より低消費電力の高周波増幅器で同じ出力の送信装置を作ることができ、低消費電力化が可能となる。また、低消費電力化を実現したことにより、従来に比べて小形の放熱器が使用可能となり、装置全体を小型化することが可能となる。
【００２５】
尚、上記実施形態では、第１の可変減衰器１１をベースバンド帯送信信号の入力段に配置するようにしたが、アップコンバータ１２とフィルタ１３との間、またはフィルタ１３と第１の方向性結合器１４との間に配置するようにしてもよい。但し、ベースバンド帯で処理した方が回路構成が簡単であり、減衰量の制御も容易となる。その他、本発明の適用において、種々の変形が可能であることはいうまでもない。
【００２６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ＯＦＤＭ伝送方式を採用した地上デジタル放送ＩＦ伝送方式のＳＴＬ／ＴＴＬ伝送用として、無線周波数帯でのプリディストーション方式による歪み補償を採用する場合に、周囲温度の変化にかかわらず、最適な歪み補償効果が得られ、これによって低消費電力化、小型化を実現することのできる送信装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を地上デジタル放送ＩＦ伝送方式のＳＴＬ／ＴＴＬ伝送用の送信装置に適用した場合の一実施形態の構成を示すブロック図。
【図２】上記実施形態の高周波増幅器がマイクロ波で一般的に用いられるガリウム砒素（ＧａＡｓ）ＦＥＴ素子を用いている場合の歪み温度特性（ＩＭ３）の一例を示す特性図。
【図３】上記実施形態のプリディストーション方式による歪み補償器の入力レベル対歪み補償特性（ＩＭ３）を示す特性図。
【図４】上記実施形態の高周波増幅器で発生するＩＭ３と歪み補償器で発生するＩＭ３のレベル差による歪み補償効果量の変化を示す特性図。
【図５】従来の方式の場合と本発明による温度補償を行った場合のＩＭ３温度特性を示す特性図。
【符号の説明】
１１…第１の可変減衰器、１２…アップコンバータ、１３…フィルタ、１４…第１の方向性結合器、１５…歪み補償器、１６…第２の可変減衰器、１７…高周波増幅器、１８…第２の方向結合器、１９…第１のレベル検出器、２０…温度補償用制御回路、２１…温度検出器、２２…温度補償データＲＯＭ、２３…第２のレベル検出器、２４…ＡＬＣ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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