(57)【要約】  【課題】  バイアス電圧を変化させた場合に入出力間の位相差の変動が大きな高周波電力増幅器を用いた場合にも、変調精度やスペクトルに劣化の少ない変調波を出力できる送信装置を提供する。  【解決手段】  複素数テーブル６は、包絡線検出部２が出力した変調信号の振幅成分の値に応じて、高周波電力増幅器５の位相変位を補正する複素数を出力する。複素乗算器７は、位相補正された変調信号を直交変調器４に出力する。振幅変換テーブル８は、包絡線検出部２が出力した振幅成分を、ゼロを含まない所定の範囲を有する値に変換し、この値に基づいて、電圧源３はバイアス電圧を生成し、高周波電力増幅器５の電源端子に与え、高周波電力増幅器５は、バイアス電圧により動作して、直交変調器４からの位相補正された高周波帯の変調信号を増幅し、振幅と位相とが変化する変調波を出力する。【選択図】  図１
2005198109.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
変調信号を発生する変調信号発生手段と、前記変調信号に応じて高周波駆動信号を生成する高周波駆動手段と、前記高周波駆動信号を増幅する高周波電力増幅器と、前記変調信号の振幅を検出し、検出された振幅に応じて前記高周波電力増幅器のバイアス電圧を変化させるバイアス駆動手段とを備え、前記高周波電力増幅器は振幅と位相とが変化する変調波を出力する送信装置であって、
前記高周波駆動手段は、振幅対位相関数手段を含み、前記変調信号の振幅に伴い前記高周波電力増幅器のバイアス電圧が変化した時に生じる前記高周波電力増幅器の入出力間の位相変位と逆の位相変位を、前記高周波駆動信号に与えることを特徴とする送信装置。
【請求項２】
前記高周波駆動手段は、周波数変換手段を含む請求項１記載の送信装置。
【請求項３】
変調信号を発生する変調信号発生手段と、前記変調信号に応じて高周波駆動信号を生成する高周波駆動手段と、前記高周波駆動信号を増幅する高周波電力増幅器と、前記変調信号の振幅を検出し、検出された振幅に応じて前記高周波電力増幅器のバイアス電圧を変化させるバイアス駆動手段とを備え、前記高周波電力増幅器が振幅と位相とが変化する変調波を出力する送信装置であって、
前記バイアス駆動手段は、振幅対振幅関数手段を含み、前記変調信号の振幅をａ、前記高周波電力増幅器のバイアス電圧をｖと表した場合に、ａのとり得る全範囲の値に対して、ｖにゼロを含まない所定の範囲の値を与えることを特徴とする送信装置。
【請求項４】
前記高周波駆動手段は、周波数変換手段を含む請求項３記載の送信装置。
【請求項５】
前記振幅対振幅関数手段は、その入力信号に所定の定数を加えた値に比例する値を出力する請求項３記載の送信装置。
【請求項６】
前記振幅対振幅関数手段の入力信号の絶対値をｘ、出力信号の絶対値をｙと表した場合に、ｘが所定の値より小さい時に、ｘに対するｙの変化率が所定の値より小さくなるように設定される請求項３記載の送信装置。
【請求項７】
前記振幅振幅関数手段は、その入力信号の２乗と所定の正の定数とを加えた値の平方根に比例する値を出力する請求項６記載の送信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変調された高周波信号を出力する送信装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、振幅変調を伴う変調信号において、特にＱＡＭ（直交振幅変調）などの多値変調においては、アンテナへ電力を送信するための高周波電力増幅器には線形動作が必要となる。そのため、高周波電力増幅器の動作級としてはＡ級、あるいはＡＢ級などが用いられてきた。
【０００３】
しかしながら、通信のブロードバンド化に伴い、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplex；直交周波数分割多重）などマルチキャリアを用いる通信方式が利用され始め、従来のＡ級、ＡＢ級の高周波電力増幅器では高効率化が期待できない。すなわち、ＯＦＤＭでは、サブキャリアの重ねあわせによって瞬間的に大きな電力が発生し、平均電力とその瞬間最大電力との比ＰＡＰＲ（Peak to Average Power Ratio）が大きい。そのため、このような大きな電力を有する高周波信号も線形に増幅できるよう、常に大きな直流電力を保持している必要がある。Ａ級動作では電源効率が最大でも５０％しかなく、特にＯＦＤＭの場合は、ＰＡＰＲが大きいため電源効率は１０％程度の非常に低い値になってしまう。
【０００４】
このため、例えば電源として電池を用いる携帯型の無線機では、連続使用可能時間が短くなり、実用上問題が生じる。
【０００５】
このような課題を解決すべく、カーンの方法として知られる従来のＥＥＲ法（Envelope Elimination and Restoration）が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
この構成では、入力された高周波の変調信号は２分岐され、一方の信号は包絡線検波され、振幅成分となる。この振幅成分はスイッチングレギュレータ等で構成される振幅変調器によって振幅が変化するバイアス電圧となって、高周波電力増幅器の電源端子に供給される。分岐したもう一方の信号は振幅制御増幅器（リミッタ）によって振幅制御され、位相のみが変調された位相変調波となる。この位相変調波は高周波電力増幅器の高周波入力端子に供給される。
【０００７】
ＥＥＲ法では、高周波電力増幅器として高効率のスイッチ型アンプを用いることができ、かつ高周波電力増幅器の電源端子には電力増幅に最低限必要な電源電圧が供給されることになり、電源効率を高めることができる。
【０００８】
また、位相変調波を複素包絡線信号の直交変調により得る、デジタル信号処理に適したＥＥＲ法も提案されている（例えば、特許文献２参照）。この構成では振幅変調が残留したままの変調信号を位相変調波として高周波電力増幅器に供給している。図８は、このＥＥＲ法を用いた従来の送信装置の概略を示すブロック図である。この送信装置は、図８に示すように、変調信号を出力する変調信号発生手段１と、２分岐した変調信号の一方を受ける包絡線検出部２と、包絡線検出部２の出力信号を受ける電圧源３と、２分岐したもう一方の変調信号を受ける直交変調器４と、電源端子に電圧源３の出力電圧が供給され、高周波入力端子で直交変調器４の出力信号を受ける高周波電力増幅器（ＰＡ）５とで構成される。
【０００９】
ここで、包絡線検出部２と電圧源３とがバイアス駆動手段に相当し、直交変調器４が高周波駆動手段に相当する。
【００１０】
次に、このように構成された従来の送信装置の動作について、図８を参照して説明する。
【００１１】
変調信号発生手段１は、内部で発生したデータあるいは外部から供給したデータをもとに例えばＱＡＭやＯＦＤＭといった変調を行い、複素包絡線で表される変調信号を出力する。包絡線検出部２は、変調信号を表す複素包絡線の絶対値を求めることにより振幅成分を出力する。電圧源３は、振幅成分に応じたバイアス電圧を発生する。直交変調器４は、複素包絡線で表される変調信号を直交変調して、高周波信号を発生する。高周波電力増幅器５は、高周波信号をバイアス電圧に応じた振幅に増幅することにより、振幅と位相とが変化する変調波を出力する。
【００１２】
また、高周波電力増幅器５のバイアス電圧に対する出力電圧の非線形性を補正し、高精度の変調波を得る構成も知られている（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】米国特許第６２５６４８２号明細書（図面第３頁、図６）
【特許文献２】特開平３−３４７０９号公報（第５頁、図１）
【特許文献３】特公平６−５４８７８号公報（第３頁右欄）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、従来の送信装置では、高周波電力増幅器５のバイアス電圧に対する出力電圧の非線形性を補正した場合でも、十分に精度の良い変調波を得られない場合がある。ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格に準拠するＯＦＤＭ変調を例にとり、高周波電力増幅器として市販の５ＧＨｚ帯用半導体増幅器を用いて実測すると、変調精度を表すＥＶＭ（Error Vector Magnitude）は１０％程度と大きな値を示し、高速データ伝送を実現するには不十分であった。また、スペクトル精度の一面を表す次隣接チャネル漏洩電力比は−３０ｄＢ程度と大きな値を示し、上記規格を満たすことができなかった。
【００１４】
高周波電力増幅器の入出力特性を検証したところ、バイアス電圧を変化させた場合に、入出力間の位相差の変動が大きく、出力される変調波の位相が所望の値からずれることにより、変調精度やスペクトルが大きく劣化することが判明した。
【００１５】
したがって、本発明の目的は、バイアス電圧を変化させた場合に入出力間の位相差の変動が大きな高周波電力増幅器を用いた場合にも、変調精度やスペクトルに劣化の少ない変調波を出力できる送信装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の目的を達成するため、本発明に係る第１の送信装置は、変調信号を発生する変調信号発生手段と、変調信号に応じて高周波駆動信号を生成する高周波駆動手段と、高周波駆動信号を増幅する高周波電力増幅器と、変調信号の振幅を検出し、検出された振幅に応じて前記高周波電力増幅器のバイアス電圧を変化させるバイアス駆動手段とを備え、高周波電力増幅器は振幅と位相とが変化する変調波を出力する送信装置であって、高周波駆動手段は、振幅対位相関数手段を含み、変調信号の振幅に伴い高周波電力増幅器のバイアス電圧が変化した時に生じる高周波電力増幅器の入出力間の位相変位と逆の位相変位を、高周波信号に与えることを特徴とする。
【００１７】
この構成によれば、高周波電力増幅器のバイアス電圧が変化した時に生じる高周波電力増幅器の入出力間の位相差の変動を打ち消し、変調波に含まれる位相誤差を減少させることができる。
【００１８】
本発明に係る第２の送信装置は、第１の送信装置において、高周波駆動手段が周波数変換手段を含む構成を有する。
【００１９】
この構成によれば、変調信号発生手段で発生する変調信号や、その変調信号を入力する各構成で扱う周波数を低くすることができる。
【００２０】
本発明に係る第３の送信装置は、変調信号を発生する変調信号発生手段と、変調信号に応じて高周波駆動信号を生成する高周波駆動手段と、高周波駆動信号を増幅する高周波電力増幅器と、変調信号の振幅を検出し、検出された振幅に応じて高周波電力増幅器のバイアス電圧を変化させるバイアス駆動手段とを備え、高周波電力増幅器は振幅と位相とが変化する変調波を出力する送信装置であって、バイアス駆動手段は、振幅対振幅関数手段を含み、変調信号の振幅をａ、高周波電力増幅器のバイアス電圧をｖと表した場合に、ａのとり得る全範囲の値に対して、ｖにゼロを含まない所定の範囲の値を与えることを特徴とする。
【００２１】
この構成によれば、高周波電力増幅器のバイアス電圧がゼロ付近の低い電圧に低下するのを防ぎ、特にバイアス電圧が低い時にバイアス電圧を変化させた場合の入出力間の位相差の変動が大きな高周波電力増幅器を用いた場合に、変調波に含まれる位相誤差を減少させることができる。さらに、バイアス電圧をゼロ付近まで駆動する必要がないため、バイアス電圧を発生する電圧源の回路を簡素化することができる。例えば、電圧源の動作用電圧として負電源が不要になる。
【００２２】
本発明に係る第４の送信装置は、第３の送信装置において、高周波駆動手段が周波数変換手段を含む構成を有する。
【００２３】
この構成によれば、変調信号発生手段で発生する変調信号や、その変調信号を入力する各構成で扱う周波数を低くすることができる。
【００２４】
本発明に係る第５の送信装置は、第３の送信装置において、振幅対振幅関数手段が、その入力信号に所定の定数を加えた値に比例する値を出力する構成を有する。
【００２５】
この構成によれば、振幅対振幅関数手段を簡素な回路で作ることができる。
【００２６】
本発明に係る第６の送信装置は、第３の送信装置において、振幅対振幅関数手段の入力信号の絶対値をｘ、出力信号の絶対値をｙと表した場合に、ｘが所定の値より小さい時に、ｘに対するｙの変化率が所定の値より小さくなるように設定される構成を有する。
【００２７】
この構成によれば、振幅対振幅関数手段の出力波形を滑らかにして、振幅対振幅関数手段を含むバイアス駆動手段に必要な周波数帯域を減らすことができる。
【００２８】
本発明に係る第７の送信装置は、第６の送信装置において、振幅振幅関数手段が、その入力信号の２乗と所定の正の定数とを加えた値の平方根に比例する値を出力する構成を有する。
【００２９】
この構成によれば、振幅対振幅関数手段を簡単な演算で表すことにより簡素な回路で作ることができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、バイアス電圧を変化させた場合に入出力間の位相差の変動が大きな高周波電力増幅器を用いた場合にも、変調精度やスペクトルに劣化の少ない変調波を出力できる送信装置を提供することが可能になる、という格別な効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。
【００３２】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１による送信装置の一構成例を示す回路ブロック図である。これは、まずベースバンドあるいは低い周波数帯で変調信号を発生させ、周波数変換により所望の中心周波数をもつ変調信号を得る構成である。この送信装置は、図１に示すように、変調信号を出力する変調信号発生手段１と、２分岐した変調信号の一方を受ける包絡線検出部２と、包絡線検出部２の２分岐した出力信号の一方を受ける複素数テーブル６と、２分岐した変調信号のもう一方と複素数テーブル６の出力信号とを受ける複素数乗算器７と、複素数乗算器７の出力信号を受ける直交変調器４と、包絡線検出部２の２分岐した出力信号のもう一方を受ける振幅変換テーブル８と、振幅変換テーブル８の出力信号を受ける電圧源３と、電源端子に電圧源３の出力電圧が供給され、高周波入力端子で直交変調器４の出力信号を受ける高周波電力増幅器５とで構成されている。
【００３３】
包絡線検出部２と複素数テーブル６と複素数乗算器７とが、振幅対位相関数手段に相当し、直交変調器４が周波数変換手段に相当する。この振幅対位相関数手段と周波数変換手段とが、高周波駆動手段に相当する。また、振幅変換テーブル８が振幅対振幅関数手段に相当し、この振幅対振幅関数手段と包絡線検出部２と電圧源３とがバイアス駆動手段に相当する。
【００３４】
次に、以上のように構成された本実施の形態による送信装置の動作について、図１を参照して説明する。
【００３５】
変調信号発生手段１は、内部で発生したデータあるいは外部から供給したデータをもとに例えばＱＡＭやＯＦＤＭといった変調を行い、複素包絡線で表される変調信号を出力する。包絡線検出部２は、変調信号を表す複素包絡線の絶対値を求めることにより振幅成分を出力する。複素数テーブル６は、予め高周波電力増幅器５の入出力間の位相差の変動を補正する値を格納しており、包絡線検出部２が出力した振幅成分の値に応じて、位相差の変動を補正する複素数を出力する。複素乗算器７は、この位相変動を補正する複素数を変調信号に複素乗算することにより、位相補正された変調信号を出力する。直交変調器４は、位相補正された変調信号を所定の周波数の直交搬送波（図示せず）に基づいて周波数変換して、高周波帯の変調信号を出力する。振幅変換テーブル８は、包絡線検出部２が出力した振幅成分を、ゼロを含まない所定の範囲を有する値に変換する。電圧源３は、所定の範囲を有する振幅成分に基づいてバイアス電圧を生成する。高周波電力増幅器５は、電源端子に与えられたバイアス電圧により動作して、高周波帯の変調信号を増幅し、振幅と位相とが変化する高周波帯の変調波を出力する。
【００３６】
高周波駆動手段が、周波数変換手段を構成する直交変調器４を含むことにより、変調信号発生手段１やその出力信号を受ける各構成要素は、高周波帯の信号を扱う必要がない。従って、デジタル信号処理を活用でき、回路的誤差により変調波の精度が劣化するのを防ぐことができる。
【００３７】
次に、包絡線検出部２と複素数テーブル６と複素数乗算器７とで構成される振幅対位相関数手段の働きを詳しく説明する。
【００３８】
簡単のため、バイアス駆動手段が従来のように包絡線検出部２と電圧源３とで構成され、振幅変換テーブル８を含まない場合を説明する。図２に、高周波電力増幅器の入出力間の位相差がバイアス電圧により変化する一例を示す。図２では、バイアス電圧により位相差が数十度変化している。すなわち、変調信号の振幅によりバイアス電圧が変化するので、高周波電力増幅器は変調信号に対して数十度の余分な位相変動を付加することになる。包絡線検出部２が出力する振幅成分の値に対するバイアス電圧の値は、電圧源３の特性により知ることができるので、振幅成分の値に対して前述の余分な位相変動を知ることが出来る。この余分な位相変動と逆回転する複素数を予め複素数テーブル６に記憶させておき、振幅成分の値に対して出力させた複素数を複素乗算器７に入力して変調信号に乗算することにより余分な位相変動を打ち消す。図３には、複素数テーブル６に記憶させる複素数の一例を示す。
【００３９】
次に、振幅変換テーブル８として構成される振幅対振幅関数手段の働きを詳しく説明する。
【００４０】
前述の高周波電力増幅器の特性（図２）を再び参照する。高周波電力増幅器はこのように、バイアス電圧がゼロに近い場合に、バイアス電圧の変化に対する入出力間の位相差の変動が激しいものが多い。振幅変換テーブル８は、包絡線検出部２が出力した振幅成分の値の範囲を、ゼロを含まない範囲の値に変換する。この値により電圧源３は所定の値以上のバイアス電圧を出力する。すなわち、高周波電力増幅器は、入出力間の位相差の変動が緩やかな範囲で動作し、変調信号に対して付加される余分な位相変動は小さくなる。従って、振幅対位相関数手段で打ち消すべき位相変化が小さくなる。
【００４１】
これより、余分な位相変動を振幅対位相関数手段により精密に打ち消すことができる。あるいは、打ち消すべき位相変化が極めて小さければ、振幅対位相関数手段を省略することができる。また、電圧源３が出力すべきバイアス電圧がゼロを含まないため、例えば電圧源の動作用電圧として負電源が不要になるなど、電圧源の回路を簡素化することができる。なお、バイアス電圧がゼロでなくとも、高周波電力増幅器に入力される高周波帯の変調信号の振幅をゼロにすることにより振幅がゼロまで変化する変調波を出力させることができるので、問題はない。
【００４２】
図４に、振幅変換テーブル８が構成する振幅対振幅関数手段の入出力特性を例示する。図４に示すように、振幅変換テーブル８としては、入力信号に所定の定数を加えた値に比例する値を出力するものが挙げられる。このような振幅変換テーブルは簡素な回路で作ることができる。
【００４３】
または、振幅変換テーブル８として、図５に示すように、入力信号の絶対値をｘ、出力信号の絶対値をｙと表した場合に、ｘが所定の値より小さいときに、ｘに対するｙの変化率が所定の値より小さくなるものが挙げられる。図５のＡのように折れ線で表せる特性でもよいし、図５のＢのように曲線で表せる特性でもよい。ここで、「絶対値」と記したのは、包絡線検出部２や電圧源３の特性によっては、振幅変換テーブル８の入出力が負極性の場合もあるからである。一般にＯＦＤＭ変調波等の場合、変調信号の振幅が小さい期間に変調信号の振幅の時間的変化が激しくなる。図５のような変換を施すことにより、変調信号の振幅が小さい期間（横軸の値が小さい期間）に出力信号の時間的変化を和らげることができる。従って、電圧源３が発生するバイアス電圧が持つ高い周波数成分を抑えることができ、回路が実現すべき周波数特性を緩和することができる。
【００４４】
図５のような特性を実現する振幅変換テーブル８の例として、入力信号の２乗と所定の正の定数とを加えた値の平方根に比例する値を出力するものが挙げられる。このような簡単な演算で表すことにより、振幅変換テーブル８を簡素な回路で作ることができる。
【００４５】
なお、以上説明した本実施の形態では、高周波電力増幅器のバイアス電圧対出力電圧の非直線性や高周波入力電圧対出力電圧の非直線性を補正するために、バイアス駆動手段と高周波駆動手段の一方または両方に振幅非直線性補正テーブルを含んでもよい。このテーブルは、振幅変換テーブル８や複素数テーブル６と合成して一つのテーブルとしてもよい。
【００４６】
（実施の形態２）
図６は、本発明の実施の形態２による送信装置の一構成例を示す回路ブロック図である。これは、実施の形態１を、変調信号を高周波帯で発生させて周波数変換せずに変調波を得る構成に変形したものである。この送信装置は、図６に示すように、変調信号を発生する変調信号発生手段２１と、２分岐した変調信号の一方を受ける包絡線検出部２２と、包絡線検出部２２の３分岐した出力信号の一つ目を受ける位相テーブル２３と、２分岐した変調信号のもう一方と位相テーブル２３の出力信号とを受ける移相器２４と、包絡線検出部２２の３分岐した出力信号の二つ目を受ける減衰量テーブル２５と、移相器２４の出力信号と減衰量テーブル２５の出力信号とを受ける減衰器２６と、包絡線検出部２２の３分岐した出力信号の三つ目を受ける振幅変換テーブル８と、振幅変換テーブル８の出力信号を受ける電圧源３と、電源端子に電圧源３の出力電圧が供給され、高周波入力端子で減衰器２６の出力信号を受ける高周波電力増幅器５とで構成されている。
【００４７】
包絡線検出部２２と位相テーブル２３と移相器２４とが振幅対位相関数手段に相当する。この振幅対位相関数手段と減衰量テーブル２５と減衰器２６とが高周波駆動手段に相当する。また、振幅変換テーブル８が振幅対振幅関数手段に相当し、この振幅対振幅関数手段と包絡線検出部２２と電圧源３とがバイアス駆動手段に相当する。
【００４８】
次に、本実施の形態による送信装置の動作について、図６を参照して説明する。
【００４９】
変調信号発生手段２１は、内部で発生したデータあるいは外部から供給したデータをもとに例えばＱＡＭやＯＦＤＭといった変調を行い、変調信号を出力する。包絡線検出部２２は、変調信号の包絡線を求めることにより振幅成分を出力する。位相テーブル２３は、予め高周波電力増幅器５の入出力間の位相差の変動を補正する値を格納しており、包絡線検出部２２が出力した振幅成分の値に応じて、位相差の変動を補正する位相を出力する。移相器２４は、この位相変動を補正する位相を変調信号に与えることにより、位相補正された変調信号を出力する。減衰量テーブル２５は、予め高周波電力増幅器５の入出力間の振幅の非直線性を補正する値を格納しており、包絡線検出部２２が出力した振幅成分の値に応じて、非直線性を補正する減衰量を出力する。減衰器２６は、この減衰量を位相補正された変調信号に与えることにより、位相と振幅が補正された変調信号を出力する。振幅変換テーブル８は、包絡線検出部２２が出力した振幅成分を、ゼロを含まない所定の範囲を有する値に変換する。電圧源３は、所定の範囲を有する振幅成分に基づいて、バイアス電圧を生成する。高周波電力増幅器５は、電源端子に与えられたバイアス電圧により動作して、位相と振幅が補正された変調信号を増幅し、振幅と位相とが変化する高周波帯の変調波を出力する。
【００５０】
次に、包絡線検出部２２と位相テーブル２３と移相器２４とで構成される振幅対位相関数手段の働きを詳しく説明する。
【００５１】
簡単のため、バイアス駆動手段が従来のように包絡線検出部２２と電圧源３とで構成され、振幅変換テーブル８を含まない場合を説明する。図２に、高周波電力増幅器の入出力間の位相差がバイアス電圧により変化する一例を示す。図２では、バイアス電圧により位相差が数十度変化している。すなわち、変調信号の振幅に応じてバイアス電圧が変化するので、高周波電力増幅器５は変調信号に対して数十度の余分な位相変動を付加することになる。包絡線検出部２２が出力する振幅成分の値に対するバイアス電圧の値は電圧源３の特性により知ることができるので、振幅成分の値に対して前述の余分な位相変動を知ることが出来る。この余分な位相変動と逆の位相を位相テーブル２３に記憶させておき、振幅成分の値に対して出力させた位相を移相器２４に入力して変調信号を移相することにより余分な位相変動を打ち消す。図７には、位相テーブル２４に記憶させる位相の一例を示す。
【００５２】
次に、振幅変換テーブル８として構成される振幅対振幅関数手段の働きを詳しく説明する。
【００５３】
前述の高周波電力増幅器の特性（図２）を再び参照する。高周波電力増幅器５はこのように、バイアス電圧がゼロに近い場合に、バイアス電圧の変化に対する入出力間の位相差の変動が激しいものが多い。振幅変換テーブル８は、包絡線検出部２２が出力した振幅成分の値の範囲を、ゼロを含まない範囲の値に変換する。この値により電圧源３は所定の値以上のバイアス電圧を出力する。すなわち、高周波電力増幅器５は、入出力間の位相差の変動が緩やかな範囲で動作し、変調信号に対して付加される余分な位相変動は小さくなる。従って、振幅対位相関数手段で打ち消すべき位相変化が小さくなる。
【００５４】
これより、余分な位相変動を振幅対位相関数手段により精密に打ち消すことができる。あるいは、打ち消すべき位相変化が極めて小さければ、振幅対位相関数手段を省略することができる。また、電圧源３が出力すべきバイアス電圧がゼロを含まないため、例えば電圧源３の動作用電圧として負電源が不要になるなど、電圧源３の回路を簡素化することができる。なお、バイアス電圧がゼロでなくとも、高周波電力増幅器５に入力される高周波帯の変調信号の振幅をゼロにすることにより振幅ゼロまで変化する変調波を出力させることができるので、問題はない。
【００５５】
図４に、振幅変換テーブル８が構成する振幅対振幅関数手段の入出力特性を例示する。図４に示すように、振幅変換テーブル８としては、入力信号に所定の定数を加えた値に比例する値を出力するものが挙げられる。このような振幅変換テーブル８は簡素な回路で作ることができる。
【００５６】
または、振幅変換テーブル８として、図５のように、入力信号の絶対値をｘ、出力信号の絶対値をｙと表した場合に、ｘが所定の値より小さいときに、ｘに対するｙの変化率が所定の値より小さくなるものが挙げられる。図５のＡのように折れ線で表せる特性でもよいし、図５のＢのように曲線で表せる特性でもよい。ここで、「絶対値」と記したのは、包絡線検出部２２や電圧源３の特性によっては、振幅変換テーブル８の入出力が負極性の場合もあるからである。一般にＯＦＤＭ変調波等の場合、変調信号の振幅が小さい期間に変調信号の振幅の時間的変化が激しくなる。図５のような変換を施すことにより、変調信号の振幅が小さい期間（横軸の値が小さい期間）に出力の時間的変化を和らげることができる。従って、電圧源３が発生するバイアス電圧が持つ高い周波数成分を抑えることができ、回路が実現すべき周波数特性を緩和することができる。
【００５７】
図５のような特性を実現する振幅変換テーブル８の例として、入力信号の２乗と所定の正の定数とを加えた値の平方根に比例する値を出力するものが挙げられる。このような簡単な演算で表すことにより、振幅変換テーブル８を簡素な回路で作ることができる。
【００５８】
なお、以上説明した本実施の形態では、高周波電力増幅器５のバイアス電圧対出力電圧の非直線性を補正するために、バイアス駆動手段に振幅非直線性補正テーブルを含んでもよい。このテーブルは、振幅変換テーブル８と合成して一つのテーブルとしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
以上のように、本発明に係る送信装置は、バイアス電圧を変化させた場合に入出力間の位相差の変動が大きな高周波電力増幅器を用いた場合にも、変調精度やスペクトルに劣化の少ない変調波を出力できるという利点を有し、振幅と位相とが変化する変調波を出力する送信装置を備えた無線ＬＡＮ機器や送信局の用途などに適応できる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の実施の形態１による送信装置の一構成例を示す回路ブロック図
【図２】高周波電力増幅器の特性の一例を示すグラフ
【図３】振幅対位相関数手段の特性の一例を示すグラフ
【図４】振幅対振幅関数手段の特性の一例を示すグラフ
【図５】振幅対振幅関数手段の特性の一例を示すグラフ
【図６】本発明の実施の形態２による送信装置の一構成例を示す回路ブロック図
【図７】振幅対位相関数手段の特性の一例を示すグラフ
【図８】従来の送信装置の一構成例を示す回路ブロック図
【符号の説明】
【００６１】
１、２１  変調信号発生手段
２、２２  包絡線検出部
３  電圧源
４  直交変調器
５  高周波電力増幅器
６  複素数テーブル
７  複素乗算器
８  振幅変換テーブル
２３  位相テーブル
２４  移相器
２５  減衰量テーブル
２６  減衰器
【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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【図８】
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