(57)【要約】【課題】  従来のプリディストーション方式で補償する歪補償装置では、補償される増幅素子と歪発生器の素子構成が異なり歪補償量を精度良く補償できないという問題があった。【解決手段】  本発明の歪補償装置は、信号を増幅する増幅器で発生する歪を補償する歪補償装置において、増幅器により増幅される信号に対して発生する歪を相殺するための歪を発生させる歪発生手段を備え、前記歪発生手段は、前記増幅器を構成する素子と同様の素子を用いて構成されることにより、増幅器で発生する歪を精度良く補償できる。【選択図】  図４
2005136758.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号を増幅する増幅器で発生する歪を補償する歪補償装置において、
増幅器により増幅される信号に対して発生する歪を相殺するための歪を発生させる歪発生手段を備え、
前記歪発生手段は、前記増幅器を構成する素子と同様の素子を用いて構成されることを特徴とする歪補償装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変調波信号を増幅器で増幅するに際して当該増幅器で発生する歪を当該変調波信号の包絡線情報に基づいてプリディストーション方式で補償する歪補償装置に関し、特に、包絡線情報の検出精度を向上させる歪補償装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば増幅器の線形化技術としてプリディストーション方式が知られており、この方式では包絡線検波器により包絡線を検波して当該検波結果に基づいて増幅器で発生する歪を補償することが行われる。ここで、プリディストーション方式について説明する。送信機で用いられる電力増幅器ではその入出力特性に非線形性が存在し、当該非線形性に起因して歪が発生してしまう結果として、送信周波数帯域外への不要な電力輻射が生じてしまい、これにより、他の周波数帯域への妨害電力が発生してしまう。このため、このような電力増幅器では、発生する歪を小さく抑えることが必要となる。
【０００３】
また、電力増幅器は消費電力の大きい構成部分であり、例えば携帯電話システムの基地局装置などでは電力増幅器の消費電力が基地局装置の消費電力の大半を占めるため、電力増幅器の低消費電力化も重要な課題となる。ところが、電力増幅器により線形に増幅を行うためには、直流−交流変換効率が低い領域で電力増幅器を動作させることが必要となる。つまり、電力増幅器の非線形性の改善と低消費電力化とは互いに反する関係にあり、これら両方の問題点を同時に解決することは困難な問題であった。
【０００４】
そこで、このような両方の問題点を同時に解決する方法として、プリディストーション方式がある。プリディストーション方式とは、例えば電力増幅器で発生する歪と逆の歪（電力増幅器で発生する歪を打ち消す歪）を当該電力増幅器の入力部より前段側で与え、これにより歪を改善する方式である。
【０００５】
この方式では、電力増幅器の入力部より前段側で発生させる歪発生器には、歪補償特性を有するジェットキーダイオードや、小信号トランジスタ、小信号ＦＥＴなどを用いて構成していた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、従来のプリディストーション方式で補償する歪補償装置では、補償される増幅素子と歪発生器の素子構成が異なり歪補償量を精度良く補償できないという問題があった。
【０００７】
本発明は、上述の問題を解消し、変調波信号を増幅器で増幅するに際して当該増幅器で発生する歪を当該変調波信号の包絡線情報に基づいてプリディストーション方式で補償する歪補償装置に関し、特に、包絡線情報の検出精度を向上させる歪補償装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の請求項１記載の歪補償装置は、信号を増幅する増幅器で発生する歪を補償する歪補償装置において、増幅器により増幅される信号に対して発生する歪を相殺するための歪を発生させる歪発生手段を備え、前記歪発生手段は、前記増幅器を構成する素子と同様の素子を用いて構成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の歪補償装置によれば、増幅器で発生する歪を精度良く補償することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、実施例を通じて本発明を説明するが、以下の実施例は請求項に係る発明を限定するものではなく、また実施例の中で説明されている特長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。
【実施例１】
【００１１】
まず、本発明を説明するにあたり、本発明を適用できる歪補償装置の基本構成の一例について説明する。図１は、本発明の実施形態の一例の歪補償装置を示す図である。図１に示した歪補償装置では、増幅対象となる送信信号が歪補償部１１及び電力検出部１３に入力されて、当該信号の電力が電力検出部１３により検出されて当該検出結果が制御部１４に出力され、当該検出結果に基づく歪補償特性の歪が歪補償部１１により当該信号に対して与えられるように当該歪補償部１１が制御部１４により制御され、また、当該制御部１４からの制御信号に従って歪補償部１１により当該信号に対して歪が与えられた後に、当該信号が増幅部１２により増幅されて出力される。
【００１２】
ここで、歪補償部１１は、例えば、入力信号を減衰させる減衰器（アッテネータ：ＡＴＴ）や信号の移相を変化させる移相器、及び増幅部で発生する歪を打ち消すための逆特性の歪を発生させる歪発生器を用いて構成される。これらの歪補償部の詳細な説明に関しては後述で説明する。また、電力検出部１３により信号の電力を検出する方法としては、例えば包絡線検波を行う方法や、包絡線検波と同等な処理をプロセッサで行う方法などの種々な方法を用いることができる。
【００１３】
また、制御部１４は、例えばＤＳＰ（Digital Signal Processor）を用いて構成され、歪補償特性の歪を与えるための参照テーブル（ＬＵＴ：Look Up Table）を有する。そして、制御部１４は、例えば、入力信号の電力に対応した減衰器の制御情報及び移相器の制御情報などを歪補償部１１に対して出力する。
【００１４】
また、制御部１４は、例えば、電力検出部１３からアナログ信号として入力される電力検出結果をデジタル化するＡ／Ｄ（Analog to Digital）変換器や、歪補償部１１に対するデジタル制御信号をアナログ化して当該歪補償部１１へ出力するＤ／Ａ（Digital to Analog）変換器を有する。
【００１５】
図２に示した歪補償装置では、上記図１に示したものと同様な機能を有する歪補償部２１や増幅部２２や電力検出部２３や制御部２５から成る構成に、フィードバックループを形成する復調部２４を備えた構成となっている。この送信電力増幅部では、歪補償部２１及び電力検出部２３に入力される送信信号が制御部２５にも入力され、また、増幅部２２から出力される信号の一部が復調部２４に入力されて、当該信号の一部が当該復調部２４により直交復調され、当該直交復調結果が制御部２５に入力される。
【００１６】
また、この歪補償装置では、制御部２５に入力される送信信号と直交復調結果とが当該制御部２５により比較されて増幅部２２で発生した歪成分が検出され、当該検出される歪成分が小さくなるように参照テーブルの内容が当該制御部２５により更新させられる。このような参照テーブルの更新により、例えば経年変化や温度変化により生じる増幅部２２の非線形特性の変化に適応することが可能となり、すなわち、アダプティブなプリディストーションを行うことが可能となる。
【００１７】
図３に示した歪補償装置では、上記図１に示したのと同様な機能を有する歪補償部３１や増幅部３２や電力検出部３３や制御部３５から成る構成に、フィードバックループを形成するフィルタ部３４を備えた構成となっている。この歪補償装置では、増幅部３２から出力される信号の一部がフィルタ部３４に入力されて、増幅部３２で発生する歪成分が漏洩する帯域の信号のみが当該信号の一部から当該フィルタ部３４により抽出され、当該抽出された歪成分が制御部３５に入力される。
【００１８】
また、この歪補償装置では、制御部３５に入力される歪成分が小さくなるように参照テーブルの内容が当該制御部３５により更新させられる。このような参照テーブルの更新により、例えば経年変化や温度変化により生じる増幅部３２の非線形特性の変化に適応することが可能となり、すなわち、アダプティブなプリディストーションを行うことが可能となる。ここで、フィルタ部３４は、例えば、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ：Band Pass Filter）やミキサや可変周波数発振器などを用いて構成される。以上が、本発明を適用できる歪補償装置の基本構成の一例である。
【００１９】
次に、本発明が適用できる歪補償部の構成例について説明する。図４は、本発明が適用できる歪補償装置の歪補償部の構成例を示す図である。ここで、図４の歪補償部の構成は図１〜３の歪補償部１１、２１、３１に適用可能である。この歪補償部は、増幅部で発生する歪を打ち消すための逆特性の歪を発生させる歪発生器４１、入力信号を減衰させる減衰器４２（アッテネータ：ＡＴＴ）、入力信号の移相を変化させる移相器４３から構成される。ここで、歪補償処理としては、まず、入力信号に対して増幅部で発生する歪を打ち消すための逆特性の歪を歪発生器４３で発生させ、当該歪を発生させた信号に対して歪を打ち消すために最適な減衰量及び移相量を、それぞれ減衰器４２及び移相器で調整することで、増幅器で発生する歪を打ち消すことができる。
【００２０】
次に、本発明が適用できる歪補償装置の増幅部の素子構成例について説明する。図５は、本発明が適用できる歪補償装置の増幅部の素子構成例を示す図である。ここで、図５の増幅部の構成は、図１〜３の増幅部１２、２２、３２に適用可能である。この増幅器の素子には、例えば、図５のようにトランジスタやＦＥＴが用いられ、高出力化に供い、トランジスタやＦＥＴ素子を多段並列合成して出力を高めている。
【００２１】
次に、本発明が適用できる歪補償装置の歪発生器の素子構成例について説明する。図６は、本発明が適用できる歪補償装置の歪発生器の素子構成例を示す図である。この歪発生器の素子には、例えば、図５と同様なトランジスタやＦＥＴ素子を用いて構成し、更にこれらのトランジスタやＦＥＴ素子を多段並列合成して、増幅器と同様な素子を用いることで歪補償の精度を高めている。
【００２２】
以上説明したように、本発明の最良の実施形態によれば、歪補償装置の増幅部と歪発生器の構成を同様の素子で用いて構成することで、増幅器で発生する歪を精度良く補償することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態の一例の歪補償装置を示す図である。
【図２】本発明の実施形態の一例の歪補償装置を示す図である。
【図３】本発明の実施形態の一例の歪補償装置を示す図である。
【図４】本発明が適用できる歪補償装置の歪補償部の構成例を示す図である。
【図５】本発明が適用できる歪補償装置の増幅部の素子構成例を示す図である。
【図６】本発明が適用できる歪補償装置の歪発生器の素子構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００２４】
１１、２１、３１  歪補償部
１２、２２、３２  増幅部
１３、２３、３４  電力検出部
１４、２５、３５  制御部
２４  復調部
３４  フィルタ部
４１  歪発生部
４２  減衰器
４３  移相器
【図１】
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【図２】
2005136758.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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