(57)【要約】【課題】Ｗ−ＣＤＭＡなどの広帯域の無線機器に適用した場合でも、線形性を確保することができ、また低消費電力化を実現できる送信装置を提供すること。【解決手段】ポーラ変調送信装置１００は、広帯域かつ送信信号の帯域幅（ＲＢ数）が可変の通信システムに適用され、ＦＢ歪み検出回路１１１は、出力信号の歪みレベルを検出し、３次歪みが最小になるように遅延調整部１０３，１０４の遅延を制御する。帯域幅判定部１１５は、送信ＲＢの数と位置から帯域幅を判定し、帯域幅に応じてＦＢ歪み検出回路１１１をＯＮ／ＯＦＦする。【選択図】図１
2009194575.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力ベースバンド信号から振幅信号と位相信号を発生する振幅信号・位相信号変調手段と、
制御遅延量により前記振幅信号と前記位相信号とを遅延調整する遅延調整手段と、
遅延調整された前記振幅信号を変調して増幅することにより振幅変調信号を出力する振幅増幅手段と、
遅延調整された前記位相信号によってキャリア周波数信号を変調することにより高周波位相変調信号を出力する高周波位相変調手段と、
前記高周波位相変調信号と前記振幅変調信号とを合成して出力信号を生成する合成手段と、
前記出力信号の歪みレベルを検出するとともに、該歪みレベルが最小となる前記制御遅延量を算出する歪み検出手段と、
前記入力ベースバンド信号の帯域幅を判定し、判定した帯域幅に応じて前記歪み検出手段の動作／非動作を制御する帯域幅判定手段と、
を備える送信装置。
【請求項２】
前記帯域幅判定手段は、送信信号のＲＢ（Resource Block）数と位置を基に帯域幅を判定する請求項１記載の送信装置。
【請求項３】
前記帯域幅判定手段は、送信信号の帯域幅が所定閾値以下の場合に前記歪み検出手段を動作させる請求項１記載の送信装置。
【請求項４】
前記帯域幅判定手段は、送信信号の帯域幅が一定時間以上連続して所定閾値以上である場合に前記歪み検出手段を動作させる請求項１記載の送信装置。
【請求項５】
装置内の温度変化を検出する温度センサを備え、
前記帯域幅判定手段は、一定値以上の温度変化が生じた場合に前記歪み検出手段を動作させる請求項１記載の送信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＥＴ（Envelope Tracking）方式、ＥＥＲ（Envelope-Elimination-Restoration）方式又はポーラ（Polar）変調方式を総称するドレイン変調方式に用いられる送信装置に関し、特に、Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）方式などの広帯域の無線通信方式に好適な送信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、送信系の最終段に設けられるパワーアンプを飽和モードで動作させることで、消費電流の低減を可能とした送信装置がある。その代表的なものとして、ポーラ変調送信装置が提案されている。ポーラ変調送信装置については、例えば特許文献１で開示されている。
【０００３】
ポーラ変調方式は、ＥＥＲとも呼ばれ、入力信号を位相成分と振幅成分とに分離して振幅成分の信号波を位相変調増幅器の電源とし、位相変調信号と振幅変調信号とを変調合成してベクトル変調波を生成する。ポーラ変調方式を用いると、高周波電力増幅器に入力される位相変調高周波信号を、振幅方向の変動成分をもたない定包絡線信号とすることができるため、高周波電力増幅器として高効率の非線形増幅器を用いることができるようになる。高周波電力増幅器を飽和モードで動作させることができるため、高電力効率でかつ線形性に優れた変調が可能になる。
【０００４】
図７は、ポーラ変調送信装置の構成を示す図である。
【０００５】
図７において、ポーラ変調送信装置１０は、ベースバンド変調部１１、振幅信号・位相信号形成部１２、ＤＡＣ１３、フィルタ１４、システム電圧供給部１５、電源変調部（ＬＤＯ）１６、位相変調部１７、及びパワーアンプ（ＰＡ）１８を備えて構成される。
【０００６】
ベースバンド変調部１１は、入力信号を同相成分のベースバンド信号Ｉ（ｔ）と直角位相成分のベースバンド信号Ｑ（ｔ）に変調する。
【０００７】
振幅信号・位相信号形成部１２は、極座標変換器を備え、次式（１）に従ってベースバンド信号Ｉ（ｔ），Ｑ（ｔ）を、振幅成分Ｒ（ｔ）からなる振幅信号と一定幅の位相成分θ（ｔ）からなる高周波位相変調信号（ＲＦ位相変調信号）とに分離する。
【０００８】
Ｓ（ｔ）＝Ｉ（ｔ）＋ｊ＊Ｑ（ｔ）＝Ｒ＊ｅｊθ  …（１）
ＤＡＣ１３は、分離された振幅信号をアナログ変換する。フィルタ１４は、アナログ変換された振幅信号を補間して電源変調部１６に出力する。
【０００９】
システム電圧供給部１５は、ＤＣ−ＤＣコンバータから構成され、バッテリから供給される電源を安定化してパワーアンプ（ＰＡ）１８の電源電圧として供給する。
【００１０】
電源変調部１６は、入力バッファ１６ａとＭＯＳトランジスタ１６ｂとから構成され、ＤＣ−ＤＣコンバータから供給される電源電圧を、振幅信号に応じて変化させることにより振幅変調してパワーアンプ（ＰＡ）１８の電源電圧を制御する。
【００１１】
位相変調部１７は、ＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator：電圧制御発振器）及びＰＬＬ（Phase Locked Loop）回路を含んで構成され、位相信号をアップコンバートし、ＲＦ位相信号としてパワーアンプ（ＰＡ）１８の信号入力端に出力する。具体的には、位相変調部１７は、キャリア（搬送波）の中心周波数ｆＣであるＲＦ位相変調信号（ｃｏｓ（２πｆＣｔ＋θ（ｔ）））を生成し、生成したＲＦ位相変調信号（ｃｏｓ（２πｆＣｔ＋θ（ｔ）））を最終段のパワーアンプ（ＰＡ）１８に出力する。
【００１２】
パワーアンプ（ＰＡ）１８は、振幅成分Ｒ（ｔ）の信号とＲＦ位相変調信号（ｃｏｓ（２πｆＣｔ＋φ（ｔ）））とを合成する高周波増幅器である。パワーアンプ（ＰＡ）１８に入力されるＲＦ位相変調信号は、振幅方向の変動成分を持たない位相変調信号であるため定包絡線信号となる。したがって、パワーアンプ（ＰＡ）１８として効率の良い飽和アンプを使用できるので、高効率の送信装置を提供することができる。
【００１３】
このようなポーラ変調は、パワーアンプ（ＰＡ）１８を非線形の領域でスイッチング動作させることができるため、非常に高効率な電力増幅を行うことが可能となる。また、位相変調部１７としてＶＣＯを用いることにより、信号帯域外の余分な雑音を低減させることができる。
【００１４】
ところで、パワーアンプ（ＰＡ）１８は、高周波位相変調信号（ＲＦ位相変調信号）の増幅機能と電源制御による振幅変調の機能とを有しているため、広いダイナミックレンジで線形性の優れた振幅変調性能を得ることは極めて難しく、通常の使用状態では変調増幅信号に変調歪みなどが発生しやすい。特に、移動体通信の基地局増幅装置などでは、隣接チャネルの漏洩電力の仕様が厳しくなっているため、変調歪みによる隣接チャネルへのノイズを抑圧することは極めて重要な課題となっている。このような変調歪みの発生は極力抑える必要がある。
【００１５】
そこで、変調増幅信号に変調歪みを発生させないような対策として、ベースバンド信号でのデジタル信号処理によって変調歪みを補償する技術が提案されている。この技術は、高周波増幅器の歪み発生要因である非線形特性を歪補償テーブルとしてベースバンド部にあらかじめ備えておき、高周波増幅器の出力信号が線形特性となるように、歪補償テーブルを参照してベースバンド信号に歪補正処理を施すものである（例えば、特許文献２参照）。
【００１６】
また、Ｗ−ＣＤＭＡ方式の携帯電話では、広帯域信号（Ｗ−ＣＤＭＡ）の信号を出力するためにＡＭパスに歪みの補償回路を設ける。この種の歪み補償回路は、例えば特許文献３に記載されている。
【００１７】
図８は、広帯域信号の歪みを補償する歪み補償回路の構成を示す図である。
【００１８】
図８において、歪み補償回路３０は、ＤＡＣ３１，３７、加算器３２、誤差信号推定演算部３３、アンプ３４、分配器３５、ＡＤＣ３６、及びアッテネータ（ＡＴＴ）３８を備えて構成される。
【００１９】
アンプ３４の出力側には分配器３５が挿入され、分配器３５によりアンプ３４から出力される出力信号ｙ（ｔ）の一部が分配される。分配された出力信号は、ＡＤＣ３６によりＡ／Ｄ変換され、フィードバック信号ＳＦとして誤差信号推定演算部３３に入力される。誤差信号推定演算部３３は、入力信号ｘ（ｔ）とフィードバック信号ＳＦとを比較し、入力信号ｘ（ｔ）とフィードバック信号ＳＦとの誤差をなくす誤差信号を演算する。誤差信号推定演算部３３は、演算結果を誤差信号ＳＥとしてＤＡＣ３７及びアッテネータ（ＡＴＴ）３８を介して加算器３２に送出し、加算器３２は入力信号ｘ（ｔ）に誤差信号ＳＥを加算して歪みを補償する。
【特許文献１】特開２００６−１７４４８４号公報
【特許文献２】特開２００５−７３０３２号公報
【特許文献３】特開２００７−６０４８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
しかしながら、このような従来のポーラ変調送信装置にあっては、以下のような問題があった。
【００２１】
（１）ポーラ変調方式では、振幅変調系と位相変調系の遅延時間に差がある場合、歪みを生じるという課題がある。
【００２２】
特に、Ｗ−ＣＤＭＡなどの広帯域の通信システムではより精度が要求されるため、出荷時の調整のみではデバイスの温度特性等の環境によって生じるずれを補正しきれない。
【００２３】
（２）広帯域信号の歪み検出方法についても課題がある。
【００２４】
広帯域信号の歪みを検出するには、歪みも含めてフィードバックする必要があるため回路の通過帯域も広くする必要がある。例えば、図８に示す歪み補償回路３０では、広帯域信号では、フィードバック（ＦＢ）パスの通過帯域についても十分に広く（信号帯域の４倍超）する必要がある。
【００２５】
よって、ＤＡＣのサンプリングレート等が大きくなり、消費電力が大きくなる。また、広帯域信号は、送信出力が低い時にＣ／Ｎ（Carrier to Noise Ratio：キャリア電力対雑音比）を十分に確保することが難しい。
【００２６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、Ｗ−ＣＤＭＡなどの広帯域の無線機器に適用した場合でも、線形性を確保することができ、また低消費電力化を実現できる送信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】
【００２７】
本発明の送信装置は、入力ベースバンド信号から振幅信号と位相信号を発生する振幅信号・位相信号変調手段と、制御遅延量により前記振幅信号と前記位相信号とを遅延調整する遅延調整手段と、遅延調整された前記振幅信号を変調して増幅することにより振幅変調信号を出力する振幅増幅手段と、遅延調整された前記位相信号によってキャリア周波数信号を変調することにより高周波位相変調信号を出力する高周波位相変調手段と、前記高周波位相変調信号と前記振幅変調信号とを合成して出力信号を生成する合成手段と、前記出力信号の歪みレベルを検出するとともに、該歪みレベルが最小となる前記制御遅延量を算出する歪み検出手段と、前記入力ベースバンド信号の帯域幅を判定し、判定した帯域幅に応じて前記歪み検出手段の動作／非動作を制御する帯域幅判定手段と、を備える構成を採る。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、帯域幅に応じてＦＢ歪み検出系を動作させることにより、振幅信号の経路と位相信号の経路の遅延誤差を補正して線形性を確保することができる。
【００２９】
また、狭帯域時にのみ歪み検出系を動作させることにより、ＡＤＣサンプリングレートを低くすることができ、低消費電力化を図ることができる。また、狭帯域であれば同じ送信電力のダイナミックレンジでは電力密度が高くなるため、Ｃ／Ｎが良くなり精度良く補正することができる。
【００３０】
その結果、広帯域かつ可変帯域のシステムに対応した、低消費電力で線形性の良い送信装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００３２】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るポーラ変調送信装置の構成を示す図である。本実施の形態は、ＥＴ方式、ＥＥＲ方式又はポーラ変調方式を総称するドレイン変調方式のうち、ポーラ変調送信装置に適用した例である。ポーラ変調送信装置は、例えば携帯端末やその基地局装置等の無線通信装置に搭載されている。また、無線通信装置は、３Ｇ−ＬＴＥのような広帯域かつ送信信号の帯域幅（ＲＢ数）が可変のシステムである。
【００３３】
図１において、ポーラ変調送信装置１００は、ベースバンド変調部１０１、振幅信号・位相信号形成部１０２、遅延調整部１０３，１０４、ＤＡＣ１０５、フィルタ１０６、システム電圧供給部１０７、電源変調部（ＬＤＯ）１０８、位相変調部１０９、パワーアンプ（ＰＡ）１１０、フィードバック（ＦＢ）歪み検出回路１１１、及び帯域幅判定部１１５を備えて構成される。
【００３４】
また、ＦＢ歪み検出回路１１１は、ダウンコンバータ１１２、ＡＤＣ１１３、及び歪みレベル検出及び制御遅延量算出部１１４から構成される。
【００３５】
ベースバンド変調部１０１は、送信信号の符号化や多重化を行うことで同相成分のベースバンド信号Ｉ（ｔ）と直角位相成分のベースバンド信号Ｑ（ｔ）を形成する。また、ベースバンド変調部１０１は、帯域幅判定の基となる情報を帯域幅判定部１１５に出力する。３Ｇ−ＬＴＥ（Long Term Evolution）システムでは、端末から送信する信号の帯域幅が変化する。その帯域幅の単位を３Ｇ−ＬＴＥシステムではＲＢ（Resource Block）という。３Ｇ−ＬＴＥ方式の場合、送信ＲＢの数と位置を帯域幅判定情報として帯域幅判定部１１５に渡す。例えば、ベースバンド変調部１０１は、制御ｃｈが１ＲＢで、かつ帯域の端で送信していることを伝達する。
【００３６】
振幅信号・位相信号形成部１０２は、極座標変換器を備え、前記式（１）に従ってベースバンド信号Ｉ（ｔ），Ｑ（ｔ）を、振幅成分Ｒ（ｔ）からなる振幅信号と一定幅の位相成分θ（ｔ）からなる高周波位相変調信号（ＲＦ位相変調信号）とに分離する。
【００３７】
遅延調整部１０３，１０４は、歪みレベル検出及び制御遅延量算出部１１４からの制御信号によって指示された制御遅延量に従って、振幅信号と位相信号とをそれぞれ遅延させて出力する。後述するように、狭帯域時に振幅信号と位相信号とのディレイが制御される。遅延調整部１０３から出力された振幅信号は、ＤＡＣ１０５に入力され、遅延調整部１０４から出力された位相信号は、位相変調部１０９に入力される。
【００３８】
ＤＡＣ１０５は、遅延調整部１０３から出力された振幅信号をアナログ変換する。フィルタ１０６は、アナログ変換された振幅信号を補間して電源変調部１０８に出力する。
【００３９】
システム電圧供給部１０７は、ＤＣ−ＤＣコンバータから構成され、バッテリから供給される電源を安定化してパワーアンプ（ＰＡ）１１０の電源電圧として供給する。
【００４０】
電源変調部１０８は、入力バッファ１０８ａとＭＯＳトランジスタ１０８ｂとから構成され、ＤＣ−ＤＣコンバータから供給される電源電圧を、遅延調整された振幅信号に応じて変化させることにより振幅変調してパワーアンプ（ＰＡ）１１０の電源電圧を制御する。
【００４１】
一方、遅延調整部１０４から出力された位相信号は、位相変調部１０９に入力される。位相変調部１０９は、ＶＣＯ及びＰＬＬ回路を含んで構成され、遅延調整された位相信号をアップコンバートし、ＲＦ位相信号としてパワーアンプ（ＰＡ）１１０の信号入力端に出力する。具体的には、位相変調部１０９は、キャリア（搬送波）の中心周波数ｆＣであるＲＦ位相変調信号（ｃｏｓ（２πｆＣｔ＋θ（ｔ）））を生成し、生成したＲＦ位相変調信号（ｃｏｓ（２πｆＣｔ＋θ（ｔ）））を最終段のパワーアンプ（ＰＡ）１１０に出力する。
【００４２】
パワーアンプ（ＰＡ）１１０は、振幅成分Ｒ（ｔ）の信号とＲＦ位相変調信号（ｃｏｓ（２πｆＣｔ＋φ（ｔ）））とを合成する高周波増幅器である。パワーアンプ（ＰＡ）１１０に入力されるＲＦ位相変調信号は、振幅方向の変動成分を持たない位相変調信号であるため定包絡線信号となる。パワーアンプ（ＰＡ）１１０を非線形の領域でスイッチング動作させることができるため、非常に高効率な電力増幅を行うことが可能となる。
【００４３】
ＦＢ歪み検出回路１１１は、出力信号の３次歪みレベルを検出するとともに、この３次歪みレベルが最小となる制御遅延量を算出する。以下、具体的に説明する。
【００４４】
ダウンコンバータ１１２は、図示しないミキサと発振器とローパスフィルタ（ＬＰＦ）を有し、ミキサは、発振器により発生させた発信信号とＲＦ位相変調信号とを乗算して、フィードバック信号の周波数をベースバンド周波数帯域に引き下げる。ローパスフィルタは、ダウンコンバートされたフィードバック信号に対し帯域制限を施す。なおダウンコンバータ１１２の構成はこれに限らず、要はパワーアンプ（ＰＡ）１１０から出力される高周波出力信号Ｐｏｕｔの周波数を下げることができるものであればどのような回路を用いてもよい。
【００４５】
ダウンコンバータ１１２によって周波数が引き下げられた信号は、ＡＤＣ１１３を介して歪みレベル検出及び制御遅延量算出部１１４に入力される。
【００４６】
歪みレベル検出及び制御遅延量算出部１１４は、ダウンコンバータ１１２によりダウンコンバートされ、Ａ／Ｄ変換された高周波出力信号の歪みレベルを検出し、この歪みレベルを基に、３次歪みが最小になる遅延調整部１０３，１０４の制御遅延量を算出する。歪みレベル検出及び制御遅延量算出部１１４は、算出した制御遅延量に基づく制御信号を遅延調整部１０３，１０４に送出し、狭帯域時に３次歪みが最小になるように遅延調整部１０３，１０４の遅延を制御する。また、後述するように、歪みレベル検出及び制御遅延量算出部１１４は、広帯域時には遅延誤差補正は行わない。
【００４７】
本実施の形態では、３Ｇ−ＬＴＥのような広帯域かつ送信信号の帯域幅（ＲＢ数）が可変のシステムを想定している。帯域幅判定部１１５は、帯域幅判定の基となる情報をベースバンド変調部１０１から受信する。３Ｇ−ＬＴＥ方式の場合、帯域幅判定の基となる情報は、送信ＲＢの数と位置であり、帯域幅判定部１１５は、ベースバンド変調部１０１からこの情報（例えば、１ＲＢかつ帯域の端で送信や２０ＲＢで帯域の中心）を受け取る。
【００４８】
帯域幅判定部１１５は、送信ＲＢの数と位置から帯域幅を判定し、帯域幅に応じてＦＢ系をＯＮ／ＯＦＦする。具体的には、帯域幅判定部１１５は、広帯域時にはパワーアンプ（ＰＡ）１１０からダウンコンバータ１１２、ＡＤＣ１１３、歪みレベル検出及び制御遅延量算出部１１４、遅延調整部１０３，１０４に至るＦＢ系をＯＦＦし、狭帯域時にはこのＦＢ系をＯＮする。ＦＢ系のＯＮ／ＯＦＦは、ＦＢ歪み検出回路１１１又はその各部への電源供給／停止の他、スイッチによるＦＢ経路の遮断でもよい。なおＦＢ歪み検出回路１１１への電源供給停止では省電力化を図ることができスイッチによる方法では応答性に優れる。また、ポーラ変調送信装置１００が搭載される無線通信装置の適用場所、例えば携帯端末置又は基地局装置により決定してもよい。
【００４９】
以下、上述のように構成されたポーラ変調送信装置１００の動作について説明する。
【００５０】
ポーラ変調の基本動作は、既に広く知られた技術であるため説明を省略し、本実施の形態の特徴的な動作について述べる。
【００５１】
ポーラ変調送信装置１００は、３Ｇ−ＬＴＥのような広帯域かつ送信信号の帯域幅（ＲＢ数）が可変のシステムに適用される。
【００５２】
ベースバンド変調部１０１は、帯域幅判定の基となる送信ＲＢの数と位置情報を帯域幅判定部１１５に出力する。３Ｇ−ＬＴＥ方式の場合、送信ＲＢの数と位置を帯域幅判定情報として帯域幅判定部１１５に渡す。
【００５３】
帯域幅判定部１１５は、ベースバンド変調部１０１から送信ＲＢの数と位置情報を受け取る。帯域幅判定部１１５は、受け取った送信ＲＢの数と位置を、所定の閾値と比較することで帯域幅（ＲＢ数）を判定する。
【００５４】
帯域幅判定部１１５は、広帯域時にはＦＢ歪み検出回路１１１をＯＦＦし、狭帯域時にはＦＢ歪み検出回路１１１をＯＮする。
【００５５】
図２は、広帯域時の送信信号のスペクトラムを示す特性図、図３は、狭帯域時の送信信号のスペクトラムを示す特性図である。図２及び図３の横軸に周波数[ＧＨｚ]を示し、縦軸に送信信号の電力[ｄＢｍ]を示している。図２に示すように、送信信号が広帯域時は信号のスペクトラムは特定の広い周波数帯域で急峻となる。広帯域時には、ＦＢ歪み検出回路１１１は、帯域幅判定部１１５によってＯＦＦされ、従って遅延誤差補正は行わず、通常のポーラ変調回路動作となる。
【００５６】
一方、図３に示すように、送信信号が狭帯域時は信号のスペクトラムは狭い周波数帯域で急峻となる。また、この狭帯域時には、図３ａ．に示すように、スペクトラムの両端で出力レベルが盛り上がる３次歪みが発生する。狭帯域時には、ＦＢ歪み検出回路１１１は、帯域幅判定部１１５によってＯＮされ、以下の遅延誤差補正動作が行われる。
【００５７】
ＦＢ歪み検出回路１１１の歪みレベル検出及び制御遅延量算出部１１４は、ダウンコンバータ１１２によりダウンコンバートされ、Ａ／Ｄ変換された高周波出力信号（すなわちフィードバックされた出力信号）の歪みレベルを検出し、この歪みレベルを基に、最小二乗法などを用いて３次歪みが最小になる振幅信号と位相信号の制御遅延量を算出する。歪みレベル検出及び制御遅延量算出部１１４は、算出した制御遅延量に基づく制御信号を遅延調整部１０３，１０４に送出し、狭帯域時に３次歪みが最小になるように遅延調整部１０３，１０４の遅延を制御する。このように、狭帯域信号の時にのみ歪み検出系を動作させて、歪みが最小となるように振幅信号と位相信号の遅延誤差を補正する。
【００５８】
以上のように、本実施の形態のポーラ変調送信装置１００は、広帯域かつ送信信号の帯域幅（ＲＢ数）が可変の通信システムに適用され、ＦＢ歪み検出回路１１１は、出力信号の歪みレベルを検出し、３次歪みが最小になるように遅延調整部１０３，１０４の遅延を制御する。帯域幅判定部１１５は、送信ＲＢの数と位置から帯域幅を判定し、帯域幅に応じてＦＢ歪み検出回路１１１をＯＮ／ＯＦＦする。
【００５９】
ポーラ変調方式の送信装置では、振幅信号の経路と位相信号の経路に遅延時間差があると歪みが生じる。本実施の形態では、遅延時間差を補正するために、送信信号をフィードバックし３次歪みのレベルを検出し、歪みレベルが最小になるように遅延を制御することで線形性を確保する。
【００６０】
また、遅延時間の補正は、帯域がある閾値以下の狭帯域時に限定することで、広帯域時はＦＢ系であるＦＢ歪み検出回路１１１及び遅延調整部１０３，１０４を停止することができる。これによりＦＢ系のＡＤＣサンプリングレート等を低くすることができ、ＦＢ系の通過帯域を狭くすることで低消費電力化を図ることができる。
【００６１】
また、狭帯域であれば同じ送信電力のダイナミックレンジでは電力密度が高くなるため、Ｃ／Ｎが良くなり精度良く補正することができる。
【００６２】
その結果、広帯域かつ可変帯域のシステムに対応した、低消費電力で線形性の良いポーラ変調方式の送信装置を実現することができる。本実施の形態のポーラ変調送信装置１００を携帯無線端末装置等に搭載すれば、電池の消耗を防止でき、その分、送信装置や通信装置の使用時間を延ばすことができる。また、発熱量も低減できるため、これを搭載する無線通信装置の小型化を図ることができる。
【００６３】
また、本実施の形態のポーラ変調送信装置１００を、大電力の送信装置を複数設置する無線システムの基地局装置に適用すれば、広帯域時の低消費電力化を図ることができるため、小型にできると共に発熱量を低減できる。この結果、設備の大型化を防止でき、省スペース性を向上させることができる。
【００６４】
ここで、本実施の形態では、送信信号の帯域幅を所定の閾値と比較し、広帯域時はＦＢ系であるＦＢ歪み検出回路１１１を停止するようにしているが、上記閾値は複数あってもよい。例えば、広帯域が一定期間以上継続するような場合は、閾値を上げることで、ＦＢ歪み検出回路１１１を動作させる機会を増やすことも可能である。このようにすれば、広帯域信号が連続する状況下でも遅延誤差の補償処理に移行することができ、ポーラ変調送信装置１００の線形性を保つことができる。
【００６５】
また、ＦＢ系で直交復調器を用いる場合にキャリア周波数が固定である場合には、帯域幅が所定の閾値以下でも送信信号の位置がキャリア周波数より閾値より離れている場合はＦＢ系をＯＦＦすることによって同等の効果を得ることができる。以下、図４を参照して周波数帯域の中心及び端位置と本制御との関係について説明する。
【００６６】
図４は、周波数帯域の位置と本制御との関係を説明する図である。図４中、Ｆｃはキャリア周波数であり周波数帯域の中心位置を示す。
【００６７】
本実施の形態では、図４（ａ）に示すＲＢ≦α（閾値）のときは、ＦＢ系を動作させ、図４（ｂ）に示すＲＢ＞αのときは、ＦＢ系を動作させない。実際の動作では、図４（ｃ）に示すように、キャリア周波数Ｆｃに対して周波数が離れている位置で送信する場合がある。この場合、ＲＢ数は閾値α以下となる。ＦＢ系にキャリア周波数Ｆｃが固定の直交変換器（ミキサ）を用いた場合、ＡＤＣに必要となる帯域はキャリア周波数Ｆｃからの離調周波数に応じた周波数帯域である。よって、上記の場合には、ＲＢ数と送信周波数位置に応じて制御することがより望ましい。
【００６８】
（実施の形態２）
図５は、本発明の実施の形態２に係るポーラ変調送信装置の構成を示す図である。図１と同一構成部分には同一番号を付して重複箇所の説明を省略する。
【００６９】
図５において、ポーラ変調送信装置２００は、図１のポーラ変調送信装置１００に、さらにカウンタ２０１を備えて構成される。
【００７０】
カウンタ２０１は、閾値以上の広帯域信号が連続して送信された回数をカウントする。
【００７１】
帯域幅判定部１１５は、カウンタ２０１の計時を基に、一定時間以上連続で閾値以上の広帯域信号を送信した場合に、ＦＢ歪み検出回路１１１をＯＮしてフィードバック系を動作させ、遅延誤差を補償する。
【００７２】
このように、本実施の形態によれば、閾値以上の広帯域信号が連続して送信された回数をカウントし、一定時間以上連続で閾値以上の広帯域信号を送信した場合には、送信信号が狭帯域でないときであってもＦＢ歪み検出回路１１１を動作させ、遅延誤差を補償する。これにより、広帯域信号が連続する状況下で、長時間遅延誤差の補償が行われない事態を防ぐことができ、ポーラ変調送信装置２００の線形性を保つことができる。
【００７３】
（実施の形態３）
図６は、本発明の実施の形態３に係るポーラ変調送信装置の構成を示す図である。図１と同一構成部分には同一番号を付して重複箇所の説明を省略する。
【００７４】
図６において、ポーラ変調送信装置３００は、図１のポーラ変調送信装置１００に、さらに温度センサ３０１を備えて構成される。
【００７５】
温度センサ３０１は、装置内部（例えば、電源変調部（ＬＤＯ）１０８や位相変調部１０９）の温度を検出し、温度変化を帯域幅判定部１１５に出力する。
【００７６】
帯域幅判定部１１５は、ある一定値以上の温度変化が生じた場合に、ＦＢ歪み検出回路１１１をＯＮしてフィードバック系を動作させ、遅延誤差を補償する。
【００７７】
広帯域の通信システムでは、より精度が要求されるため、出荷時の調整のみではデバイスの温特等の環境によって生じるずれを補正しきれない。本実施の形態によれば、温度変化によって生じる出力信号の遅延誤差を補償することにより、ポーラ変調送信装置３００の線形性を保つことが可能になる。これにより、例えば位相変調部１０９のＶＣＯの変調感度がばらついた場合でも良好なＲＦ位相変調信号を得ることができるため、高品質の信号を送信できるようになる。例えば、増幅器から発生する熱や外部温度によって、位相変調部１０９が多様な温度環境下に置かれ、この温度変化によってベースバンド変調部１０１の変調感度がばらついた場合でも、高品質の信号を送信できる。
【００７８】
特に、携帯電話機等の携帯端末においては、送信電力制御や外部温度変化に伴って電圧制御発振器の温度変化も大きくなるので、本実施の形態のポーラ変調送信装置３００を携帯電話機等の携帯端末に適用すると非常に好適である。
【００７９】
以上の説明は本発明の好適な実施の形態の例証であり、本発明の範囲はこれに限定されることはない。
【００８０】
なお、上記各実施の形態では、ポーラ変調方式の場合について述べたが、ポーラ変調方式に限定されず、ＥＴ方式、ＥＥＲ方式など他の変調方式に適用することができる。
【００８１】
また、各変調方式の周波数帯も本実施の形態で述べた帯域に限定されるものではなく、各変調方式で適宜周波数帯を使用することにより、同様の効果を得ることができる。
【００８２】
また、上記各実施の形態では、ポーラ変調送信装置という名称を用いたが、これは説明の便宜上のものであり、送信装置及び無線通信装置、ポーラ変調器などであってもよい。
【００８３】
さらに、上記ポーラ変調送信装置を構成する各回路部、例えば遅延調整部１０３，１０４の種類そのビット数及び接続方法など、さらにはＦＢ系のダウンコンバート方法などは前述した実施の形態に限られない。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明に係る送信装置はＷ−ＣＤＭＡなどの広帯域の無線機器おいて線形性を確保できる効果を有し、３Ｇ端末や３Ｇ−ＬＴＥ端末の送信装置を搭載する携帯電話機等の携帯端末装置や、無線基地局等の無線通信装置に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の実施の形態１に係るポーラ変調送信装置の構成を示す図
【図２】本実施の形態１に係るポーラ変調送信装置の広帯域時のスペクトラムを示す特性図
【図３】本実施の形態１に係るポーラ変調送信装置の狭帯域時のスペクトラムを示す特性図
【図４】本実施の形態１に係るポーラ変調送信装置の周波数帯域の位置と本制御との関係を説明する図
【図５】本発明の実施の形態２に係るポーラ変調送信装置の構成を示す図
【図６】本発明の実施の形態３に係るポーラ変調送信装置の構成を示す図
【図７】従来のポーラ変調送信装置の構成を示す図
【図８】従来の広帯域信号の歪みを補償する歪み補償回路の構成を示す図
【符号の説明】
【００８６】
１００，２００，３００  ポーラ変調送信装置
１０１  ベースバンド変調部
１０２  振幅信号・位相信号形成部
１０３，１０４  遅延調整部
１０５  ＤＡＣ
１０６  フィルタ
１０７  システム電圧供給部
１０８  電源変調部（ＬＤＯ）
１０９  位相変調部
１１０  パワーアンプ（ＰＡ）
１１１  フィードバック歪み検出回路
１１２  ダウンコンバータ
１１３  ＡＤＣ
１１４  歪みレベル検出及び制御遅延量算出部
１１５  帯域幅判定部
２０１  カウンタ
３０１  温度センサ
【図１】
2009194575.tif 000003
【図２】
2009194575.tif 000004
【図３】
2009194575.tif 000005
【図４】
2009194575.tif 000006
【図５】
2009194575.tif 000007
【図６】
2009194575.tif 000008
【図７】
2009194575.tif 000009
【図８】
2009194575.tif 000010