(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１倍率信号及び第２倍率信号に基づいて被増幅信号の振幅を増幅する増幅装置であって、
順序付けられた複数の第１増幅器を有し、前記複数の第１増幅器から、前記第１倍率信号が表す数の第１増幅器を前記順序に従って選択して、選択した前記第１増幅器によって前記被増幅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１増幅信号の振幅を補正するための補正値を、前記第１倍率信号が表す数に対応して記憶する補正値記憶部と、
前記複数の第１増幅器よりも増幅率が小さい複数の第２増幅器を有し、前記複数の第２増幅器のうち選択対象の第２増幅器を指定する前記第２倍率信号と、前記第１倍率信号が表す数に対応して前記補正値記憶部に記憶された補正値に相当する増幅率を有する前記第２増幅器を指定する補正値信号とに基づいて第２増幅器を選択し、選択した第２増幅器によって前記被増幅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増幅装置。
【請求項２】
前記増幅装置の前記出力信号と、前記第１倍率信号とに基づいて、前記補正値記憶部に記憶された前記補正値を更新する補正値更新部を更に備える請求項１に記載の増幅装置。
【請求項３】
前記補正値更新部は、前記出力信号に基づく帰還信号が表す数と、前記第１倍率信号を予め定められた時間遅延させた遅延第１倍率信号が表す数との差分に基づいて、遅延第１倍率信号が表す数と等しい値を示す第１倍率信号が表す数に対応する補正値を更新する請求項２に記載の増幅装置。
【請求項４】
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、
予め定められた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、
前記第１倍率信号と、前記第２倍率信号とに基づいて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、
前記変調増幅部は、
順序付けられた複数の第１増幅器を有し、前記複数の第１増幅器から、前記第１倍率信号が表す数の第１増幅器を前記順序に従って選択して、選択した前記第１増幅器によって、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１増幅信号の振幅を補正するための補正値を、前記第１倍率信号が表す数に対応して記憶する補正値記憶部と、
前記複数の第１増幅器よりも増幅率が小さい複数の第２増幅器を有し、前記複数の第２増幅器のうち選択対象の第２増幅器を指定する前記第２倍率信号と、前記第１倍率信号が表す数に対応して前記補正値記憶部に記憶された補正値に相当する増幅率を有する前記第２増幅器を指定する補正値信号とに基づいて第２増幅器を選択し、選択した第２増幅器によっ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備える送信機。
【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、特に本発明は、ディジタル変調制御による振幅変調方式の送信機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ディジタル変調制御による振幅変調方式として、例えば特開2000-232380号広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ィジタル信号により"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の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、電源電圧変動、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、従来のディジタル変調制御による振幅変調方式において、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。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。
【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、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の振幅を増幅する増幅装置であって、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した、第1増幅信号を出力する第1増幅部と、前記第1増幅信号の振幅を補正する補正値を、前記第１倍率信号が示す値のそれぞれに対応して記憶する補正値記憶部と、前記補正値と、前記第2倍率信号とに基づいて前記被増幅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増幅装置を提供する。
【０００６】
また、前記増幅装置は、前記増幅装置の前記出力信号と、前記第1倍率信号とに基づいて、前記補正値を補正する補正値更新部を更に備えるのが好ましい。
【０００７】
本発明の第2の形態によると、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、前記変調増幅部は、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1増幅信号の振幅を補正する補正値を、前記第１倍率信号が示す値のそれぞれに対応して記憶する補正値記憶部と、前記補正値と、前記第2倍率信号と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を提供する。
【０００８】
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。
【０００９】
【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、以下の実施形態はクレーム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わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１０】
図１は、本発明の一実施形態に係る送信機100を示す。送信機100は、変調信号に基づく増幅率で搬送波信号CWS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、搬送波信号生成部102と、変換部104と、変調増幅部106とを備える。搬送波信号生成部102は、所定の周期を有し、変調信号に基づく情報を搬送する搬送波信号CWSを出力する。変換部104は、変調信号AMSの振幅に基づいて第1倍率信号HBSと、第2倍率信号LBSとを出力する。
【００１１】
変換部104は、変調信号AMSの振幅を増幅した増幅変調信号を出力する変調信号増幅器222と、当該増幅変調信号をA/D変換した信号を11ビットのディジタル信号である倍率指定信号MASとして出力する第1A/D変換器224とを有する。変調信号増幅器222は、変調信号AMSの振幅を変調増幅部106で必要な入力振幅値まで増幅するのが好ましい。第1A/D変換器224は、倍率指定信号MASの上位5ビットを第1倍率信号HBSとして出力し、下位6ビットを第2倍率信号LBSとして出力する。
【００１２】
変調増幅部106は、搬送波信号CWSと、第1倍率信号HBSと、第2倍率信号LBSとを受け取り、第1倍率信号HBSと、第2倍率信号LBSとに基づく増幅率で搬送波信号CWSの振幅を増幅した信号を振幅変調信号AASとして出力する。変調増幅部106は、第1増幅部202と、補正値記憶部206と、第2増幅部204と、合成部208とを備える。
【００１３】
第1増幅部202は、第1倍率信号HBSに基づいて搬送波信号CWSの振幅を増幅した、第1増幅信号EBSを出力する。補正値記憶部206は、第1増幅信号EBSの振幅を補正する補正値を、第1倍率信号HBSが示す値のそれぞれに対応して記憶する。
【００１４】
第2増幅部204は、当該補正値と、第2倍率信号LBSとに基づいて搬送波信号CWSの振幅を増幅した、第2増幅信号BBSを出力する。第2増幅部204は、第1増幅信号EBSの振幅より振幅が小である第2増幅信号BBSを出力するのが好ましい。合成部208は、第1増幅信号EBSと、第2増幅信号BBSとを合成して振幅変調信号AASとして出力する。
【００１５】
変調増幅部106は、振幅変調信号AASと、第1倍率信号HBSとに基づいて、補正値テーブル206に記憶された補正値を補正する補正値更新部210を更に備えるのが好ましい。本実施形態において、変調増幅部106は、振幅変調信号AASと、第1倍率信号HBSとに基づく補正値更正信号CCSを補正値記憶部206に供給する補正値更新部210を更に有する。補正値記憶部206は、補正値更正信号CCSに基づいて補正値を補正する。補正値記憶部206は、補正値の初期値として値0を記憶してよい。以下、変調増幅部106が有する、第1増幅部202と、第2増幅部204と、補正値更新部210と、補正値記憶部206と、合成部208とについて詳細に説明する。
【００１６】
第1増幅部202は、複数の第1増幅器322と、等電力PA選択部324を含むのが好ましい。本実施形態において、第1増幅部202は、26個の第1増幅器（322-1〜322-26）と、等電力PA選択部324とを含む。第1増幅器（322-1〜322-26）は、それぞれ等しい増幅率を有する電力増幅器である。
【００１７】
第1増幅部202はそれぞれ、等電力PA選択部324が出力する複数の第1動作信号（ESS-1〜ESS-26） から1の第1動作信号ESSを受け取る。第1増幅器322は、１の第1動作信号ESSと、搬送波信号CWSとを受け取り、第1動作信号ESS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322-n（nは、1≦n≦26を満たす整数である）は、第1動作信号ESS-nと、搬送波信号CWSとを受け取り、第1動作信号ESS-nの論理値が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EBS-nを出力する。
【００１８】
等電力PA選択部324は、複数の第1増幅器322から第１倍率信号HBSが表す数の第1増幅器322を選択する。ここで、ディジタル信号が表す数とは、当該ディジタル信号が2進数として示す値を10進数に換算した数値を言う。例えば、ディジタル信号が2進数として示す値が“01001”のとき、当該ディジタル信号が表す数は9である。等電力PA選択部324は、第１倍率信号HBSに基づいて、複数の第1動作信号ESSを出力する。等電力PA選択部324は、複数の第1動作信号ESSのうち、ディジタル信号である第１倍率信号HBSが表す数の第1動作信号ESSを選択し、論理値1を出力する。等電力PA選択部324は、第1動作信号ESSの論理値を1とすることで、第1動作信号ESSを受け取る第1増幅器322を選択する。
【００１９】
本実施形態において、等電力PA選択部324は、5ビットのディジタル信号である第１倍率信号HBSを受け取り、第1倍率信号HBSに基づいて第1動作信号（ESS-1〜ESS-26）を出力する。等電力PA選択部324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（ESS-1〜ESS-k）として論理値1を出力する。等電力PA選択部324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（ESS-1〜ESS-26）として論理値0を出力する。等電力PA選択部324は、例えば、第１倍率信号HBSが2進数として示す値が“01001”あるとき、1動作信号（ESS-1〜ESS-9）として論理値1を出力する。
【００２０】
第2増幅部204は、複数の第2増幅器342と、バイナリPA選択部344とを含むのが好ましい。本実施形態において、第2増幅部204は、6個の第2増幅器（342-1〜342-6）とバイナリPA選択部344とを含む。第2増幅器342-k'（k'は、1≦k'≦6を満たす整数である）は、第1増幅器322の増幅率をAとしたときに、（1/2）k'×A×α（αは所定の数である）なる増幅率を有する電力増幅器である。第2増幅部204が、第2増幅信号BBSにより第1増幅信号EBSの振幅を補正するためには、所定の数αは、1以上であるのが好ましい。
【００２１】
第2増幅部204はそれぞれ、バイナリPA選択部344が出力する複数の第2動作信号（BSS-1〜BSS-6）から1の第2動作信号BSSを受け取る。第2増幅器342は、１の第2動作信号BSSと、搬送波信号CWSとを受け取り、第2動作信号BSS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2増幅信号BBS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BSS-n'と、搬送波信号CWSとを受け取り、第2動作信号BSS-n'の論理値が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2増幅信号BBS-n'を出力する。
【００２２】
バイナリPA選択部344は、第2倍率信号LBSと、補正値信号CVSとに基づいて、複数の第2増幅器342から所定の第2増幅器342を選択する。バイナリPA選択部344は、第2倍率信号LBSと、補正値信号CVSとに基づいて、複数の第2動作信号BSSを出力する。バイナリPA選択部344は、複数の第2動作信号BSSから、第2倍率信号LBSと、補正値信号CVSとに基づいて所定の第2動作信号BSSを選択し、論理値1を出力する。バイナリPA選択部344は、第2動作信号BSSの論理値を1とすることで、第2動作信号BSSを受け取る第2増幅器342を選択する。
【００２３】
本実施形態において、バイナリPA選択部344は、乗算器346と加算器348とを含む。乗算器346は、第2倍率信号LBSが表す数と所定の数1/αとを乗じた数を被除第2倍率信号DLBSとして出力する。加算器348は、被除第2倍率信号DLBSが表す数と補正値信号CVSが表す補正値との和を6ビットのディジタル信号として出力する。バイナリPA選択部344は、当該6ビットのディジタル信号を、第2動作信号（BSS-1〜BSS-6）として出力する。すなわち、バイナリPA選択部344は、当該6ビットのディジタル信号の、上位から数えてn'番目のビットの論理値を、第2動作信号BSS-n'として出力する。
【００２４】
本実施形態において、補正値更新部210は、検波部366と第2A/D変換器364と、タイミング調整部370と、遅延信号生成部362と、補正値更正信号生成部368とを含む。検波部366は、振幅変調信号AASを受け取り、振幅変調信号AASの復調信号を出力する。第2A/D変換器364は、当該復調信号をA/D変換したディジタル信号である帰還信号FBSを出力する。本実施形態において、第2A/D変換器364は、当該復調信号をA/D変換した11ビットのディジタル信号である帰還信号FBSを出力する。タイミング調整部370は、第2A/D変換器364が行うA/D変換のタイミングを調整する。タイミング調整部370は、例えば、第2A/D変換器364が行うA/D変換のサンプルタイミングを調整する。
【００２５】
遅延信号生成部362は、倍率指定信号MASを所定の遅延時間だけ遅延した遅延倍率指示信号DMSを出力する。遅延信号生成部362は、倍率指定信号MASを、帰還信号FBSと倍率指定信号MASとの位相差に等しい遅延時間だけ遅延した遅延倍率指示信号DMSを出力するのが好ましい。
【００２６】
本実施形態において、遅延信号生成部362は、遅延倍率指示信号DMS の上位5ビットを遅延第１倍率信号DHSとして出力し、下位6ビットを遅延第2倍率信号DLSとして出力する。すなわち、遅延信号生成部362は、第1倍率信号HBSを当該所定の時間だけ遅延した遅延第1倍率信号DHSと、第2倍率信号LBSを当該所定の時間だけ遅延した遅延第2倍率信号DLSとを出力する。
【００２７】
補正値更正信号生成部368は、遅延倍率指示信号DMSと、帰還信号FBSとに基づいて、補正値更正信号CCSを出力する。補正値更新部210は、第2倍率信号LBSのビット数と等しいビット数を有する補正値更正信号CCSを出力してよい。本実施形態において、補正値更新部210は、帰還信号FBSが表す数と、遅延倍率指示信号DMSが表す数との差分を、6ビットのディジタル信号である補正値更正信号CCSとして出力する。
【００２８】
補正値記憶部206は、第１倍率信号HBSに対応する補正値を、第2倍率信号LBSのビット数と等しいビット数を有する補正値信号CVSとして出力するのが好ましい。本実施例において、補正値記憶部206は、当該補正値を、6ビットのディジタル信号である補正値信号CVSとして出力する
【００２９】
補正値記憶部206は、補正値更正信号CCSと、遅延第1倍率信号DHSとを更に受け取る。補正値記憶部206は、補正値更正信号CCSに基づいて、遅延第1倍率信号DHSが示す値と等しい値を示す第１倍率信号HBSに対応する新たな補正値を生成するのが好ましい。
【００３０】
本実施形態において、補正値記憶部206は、更新第1倍率信号CHSが示す値と等しい値を示す第１倍率信号HBSに対応する補正値である旧補正値と、補正値更正信号CCSが表す数との和を、当該新たな補正値として生成する。補正値記憶部206は、当該旧補正値に替えて、当該新たな補正値を記憶する。
【００３１】
合成部208は、第1増幅器（322-1〜322-26）のそれぞれ、および第2増幅器（342-1〜342-6）のそれぞれとトランス結合により接続する。合成部208は、当該トランス結合を介して、第1増幅器（322-1〜322-26）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）とを受け取る。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の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出力してよい。
【００３２】
本実施形態によれば、送信機100は、第2増幅部204が出力する第2増幅信号BBSで、第1増幅部202が出力する第1増幅信号EBSの振幅を補正する。これにより、送信機100は、出力する振幅変調信号AASの歪を補償し、安定な送信を行うことができる。
【００３３】
また、送信機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、送信部とを備える。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。
【００３４】
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の範囲には限定されない。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】
【００３５】
上記説明から明らかなように、本発明によればディ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機100を示す。
【符号の説明】
100・・・送信機、102・・・搬送波信号生成部、104・・・変換部、106・・・変調増幅部、202・・・第1増幅部、204・・・第2増幅部、206・・・補正値記憶部、208・・・合成部、210・・・補正値更新部、222・・・変調信号増幅器、224・・・第1A/D変換器、322・・・第1増幅器、324・・・等電力PA選択部、342・・・第2増幅器、344・・・バイナリPA選択部、346・・・乗算器、348・・・加算器、362・・・遅延信号生成部、364・・・第2A/D変換器、366・・・検波部、368・・・更新補正値信号生成部、370・・・タイミング調整部、
【図１】
0004709447.tif 000002