JP2003060447A

JP2003060447A - 送信システム

Info

Publication number: JP2003060447A
Application number: JP2001248482A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Hayashi; 宏行林; Toru Maniwa; 透馬庭; Kenzo Nishikawa; 研三西川
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2001-08-20
Filing date: 2001-08-20
Publication date: 2003-02-28
Anticipated expiration: 2021-08-20
Also published as: JP4427935B2

Abstract

(57)【要約】【課題】複数の単位増幅器を並列接続して成る電力増
幅器に適応プリ・ディストーションを施して送信出力の
線型性を改善する送信システムに関し、並列接続した単
位増幅器が故障しても、故障していない単位増幅器の非
線型歪を安定に補償することが可能な送信システムを提
供する。【解決手段】複数の単位増幅器を並列接続して成る電
力増幅器に適応プリ・ディストーションを施して送信出
力の線型性を改善する送信システムにおいて、複数の単
位増幅器の入力端子、又は、出力端子のいずれかにおけ
るレベル変化を検出する構成と、検出されたレベル変化
に対応してベースバンド信号部が出力するベースバンド
信号に対する利得を可変にして適応プリ・ディストーシ
ョンの参照信号を生成する構成とを備えて構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の単位増幅器
を並列接続して成る電力増幅器に適応プリ・ディストー
ションを施して送信出力の線型性を改善する送信システ
ムに係り、特に、並列接続した単位増幅器が故障して
も、故障していない単位増幅器の非線型歪を安定に補償
することが可能な送信システムに関する。

【０００２】無線通信システムにおいても有線通信シス
テムにおいても、通信路における減衰を考慮して送信シ
ステムの最終段には大電力を出力できる電力増幅器が設
けられる。特に、無線通信システムにおいては、アンテ
ナの指向性によって電波が伝播する空間に制約が加えら
れるとはいえ、空間の伝播定数の不均一さによって生ず
る屈折、空間中に存在する塵埃による散乱や、建造物又
は丘陵又は山林などによる反射などによって電力損失が
増す。更に、伝播空間に存在する自然界の雑音や人間の
社会活動によって生ずる雑音によって信号対雑音比が低
下するので、十分大きな出力電力で送信する必要があ
る。

【０００３】しかし、電力増幅器を構成する能動素子
は、比較的小電力の時には高い線型性を有しているが、
大電力になると線型性が失われて非線型歪が大きくな
る。この非線型歪は同一通信帯域の他チャンネルの信号
や異なる通信帯域の信号に対する雑音となる。従って、
大きな出力電力を得ながら非線型歪を小さくすることが
必須で、複数の単位増幅器を並列接続して成る電力増幅
器に適応プリ・ディストーションを施して送信出力の線
型性を改善する送信システムが実用化されている。

【０００４】

【従来の技術】図５は、従来の送信システムの構成であ
る。図５において、１は、原信号を処理してベースバン
ド信号を出力するベースバンド信号部である。２は、適
応プリ・ディストーションを行なうための補償信号を生
成する補償信号生成回路である。補償信号生成回路２に
はベースバンド信号部が出力するベースバンド信号が供
給される。

【０００５】又、３は、該ベースバンド信号と該補償信
号を加算する加算回路、４は、加算回路３の出力を変調
する直交変調回路、５は、直交変調回路４の出力をアナ
ログ変換するデジタル・アナログ・コンバータ（図で
は、Digital Analog Convertorの頭文字をとった略語
「ＤＡＣ」を記載している。以降も、図では同様に記載
する。）、６は無線周波帯の搬送波を生成する無線周波
発振器、７は、無線周波発振器６が出力する無線周波帯
の搬送波によってデジタル・アナログ・コンバータ５の
出力を無線周波帯に周波数変換するアップ・コンバータ
である。

【０００６】又、８及び９は、アップ・コンバータ７の
出力を電力増幅する単位増幅器で、図５の例では単位増
幅器を２つ並列接続して電力増幅器を構成している。
又、１２は、該電力増幅器の出力の一部を分岐する方向
性結合器、１３は、出力電力を空間に放射するアンテナ
である。又、１４は、方向性結合器１２が分岐した無線
周波帯の信号のレベルを調整する減衰器、１５は、無線
周波発振器６の出力によって減衰器１４の出力を周波数
変換するダウン・コンバータである。

【０００７】１６は、ダウン・コンバータ１５の出力を
デジタル信号に変換する第一のアナログ・デジタル・コ
ンバータ（図では、「ＡＤＣ」と略記している。これ
は、Analog Digital Convertorの頭文字による略語であ
る。尚、以降も、図では同様に記載する。) である。
尚、第一のアナログ・デジタル・コンバータは増幅器を
内蔵しているものとする。

【０００８】１７は、第一のアナログ・デジタル・コン
バータ１６の出力をベースバンド信号に変換する直交復
調回路である。又、１８は、直交復調回路１７が出力す
る帰還信号とベースバンド信号部１が出力するベースバ
ンド信号との差をとる減算回路である。ここでは、減算
回路１８に供給されるベースバンド信号を参照信号と呼
ぶことにする。

【０００９】そして、補償信号生成回路２から減算回路
１８の構成要素によって従来の送信システム構成され
る。図５の構成において、ベースバンド信号部１が出力
するベースバンド信号と補償信号は加算回路３において
加算され、直交変調回路４によって直交変調された後に
デジタル・アナログ・コンバータ５によってアナログ変
換されてアップ・コンバータ７で無線周波帯信号にアッ
プ・コンバートされる。

【００１０】該無線周波帯信号は単位増幅器８及び９を
並列接続した電力増幅器によって所定のレベルまで増幅
されて、方向性結合器１２を解してアンテナ１３から空
間に放射される。ここで、複数の単位増幅器を並列接続
して電力増幅器とするのは、所要の出力電力を単一の単
位増幅器によって得るのが困難なためである。一方、方
向性結合器１２において一部分岐された無線周波帯信号
は減衰器１４においてレベルを調整されてダウン・コン
バータ１５に供給され、前記無線周波帯の搬送波によっ
てダウン・コンバートされた後に、第一のアナログ・デ
ジタル・コンバータ１６によってデジタル変換され、直
交復調回路１７によって復調されて帰還信号となる。該
帰還信号は前記ベースバンド信号に前記電力増幅器にお
いて生じた歪成分を加えたものになる。

【００１１】さて、減算回路１８においては、該帰還信
号を形成するベースバンド信号と参照信号を形成するベ
ースバンド信号とを同一レベルで減算して誤差信号とし
て出力する。こうして生成した誤差信号のレベルが最小
になるように、補償信号生成回路２はベースバンド信号
に係数を演算して帰還信号が参照信号と同一になるよう
に歪の逆成分を含んだ信号を出力する。これが、補償信
号生成回路２による適応プリ・ディストーション動作の
概要であり、適応プリ・ディストーションによって該電
力増幅器で生ずる歪成分を補償することができる。即
ち、送信システムの出力の線型性を保つことができる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】先にも記載したよう
に、減算回路において帰還信号と参照信号との減算を行
なうる場合には、該帰還信号に含まれるベースバンド信
号成分と参照信号を形成するベースバンド信号のレベル
を一致させておくことが必要である。しかし、並列接続
された複数の単位増幅器のうち一部が故障した場合、該
帰還信号に含まれるベースバンド信号成分のレベルはベ
ースバンド信号部１が出力するベースバンド信号のレベ
ルより低くなる。

【００１３】この結果、本来の適応プリ・ディストーシ
ョン動作とは逆に、補償信号生成回路２は該帰還信号の
レベルを引き上げるように補償信号の振幅と位相を制御
するようになり、加算回路３の出力レベルが高く引き上
げられるようになる。このため、前記電力増幅器への入
力レベルが高くなり、該電力増幅器の入力レベルの限界
を超え、該電力増幅器の出力の非線型歪を増加させると
いう問題が生ずる。これを、適応プリ・ディストーショ
ンの発散と呼んでいる。

【００１４】本発明は、かかる問題点に鑑み、複数の単
位増幅器を並列接続して成る電力増幅器に適応プリ・デ
ィストーションを施して送信出力の線型性を改善する送
信システムに係り、特に、並列接続した単位増幅器の一
部が故障しても、故障していない単位増幅器の非線型歪
を安定に補償することが可能な送信システムを提供する
ことを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】第一の発明は、複数の単
位増幅器を並列接続して成る電力増幅器に適応プリ・デ
ィストーションを施して送信出力の線型性を改善する送
信システムにおいて、複数の単位増幅器の入力端子又は
出力端子のいずれかのレベル変化を検出する構成と、検
出されたレベル変化に対応してベースバンド信号部が出
力するベースバンド信号に対する利得を可変にして適応
プリ・ディストーションの参照信号を生成する構成とを
備えることを特徴とする送信システムである。

【００１６】第一の発明によれば、複数の単位増幅器の
入力端子又は出力端子のいずれかのレベル変化を検出す
る構成と、検出されたレベル変化に対応してベースバン
ド信号部が出力するベースバンド信号に対する利得を可
変にして適応プリ・ディストーションの参照信号を生成
する構成とを備えるので、一部の単位増幅器に故障が生
じても、適応プリ・ディストーションのための誤差信号
を生成する際の参照信号を形成するベースバンド信号成
分と帰還信号に含まれるベースバンド信号成分のレベル
を一致させることができる。従って、適応プリ・ディス
トーションの発散を防止することができ、安定な送信シ
ステムを得ることができる。

【００１７】第二の発明は、複数の単位増幅器を並列接
続して成る電力増幅器に適応プリ・ディストーションを
施して送信出力の線型性を改善する送信システムにおい
て、複数の単位増幅器の入力端子又は出力端子のいずれ
かのレベル変化を検出する構成と、検出されたレベル変
化に対応して適応プリ・ディストーションの帰還信号に
対する利得を可変にする構成を備えることを特徴とする
送信システムである。

【００１８】第二の発明によれば、複数の単位増幅器の
入力端子又は出力端子のいずれかのレベル変化を検出す
る構成と、検出されたレベル変化に対応して適応プリ・
ディストーションの帰還信号に対する利得を可変にする
構成を備えるので、一部の単位増幅器に故障が生じて
も、適応プリ・ディストーションのための誤差信号を生
成する際の参照信号を形成するベースバンド信号成分と
帰還信号に含まれるベースバンド信号成分のレベルを一
致させることができる。従って、適応プリ・ディストー
ションの発散を防止することができ、安定な送信システ
ムを得ることができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以降、図面も用いて本発明の技術
を詳細に説明する。図１は、本発明の第一の実施の形態
である。図１において、１は、原信号を処理してベース
バンド信号を出力するベースバンド信号部である。

【００２０】２は、適応プリ・ディストーションを行な
うための補償信号を生成する補償信号生成回路で、補償
信号生成回路２にはベースバンド信号部が出力するベー
スバンド信号が供給される。又、３は、該ベースバンド
信号と該補償信号を加算する加算回路、４は、加算回路
３の出力を変調する直交変調回路、５は、直交変調回路
４の出力をアナログ変換するデジタル・アナログ・コン
バータ、６は無線周波帯の搬送波を生成する無線周波発
振器、７は、無線周波発振器６が出力する無線周波帯の
搬送波によってデジタル・アナログ・コンバータ５の出
力を無線周波帯に周波数変換するアップ・コンバータで
ある。

【００２１】又、８及び９は、アップ・コンバータ７の
出力を電力増幅する単位増幅器で、図１の例では単位増
幅器を２つ並列接続して電力増幅器を構成している。
又、１０及び１１は、単位増幅器８及び９の入力側に挿
入されたアイソレータである。又、１２は、該電力増幅
器の出力の一部を分岐する方向性結合器、１３は、出力
電力を空間に放射するアンテナである。

【００２２】又、１４は、方向性結合器１２が分岐した
無線周波帯の信号のレベルを調整する減衰器、１５は、
無線周波発振器６の出力によって減衰器１４の出力を周
波数変換するダウン・コンバータ、１６は、ダウン・コ
ンバータ１５の出力をデジタル信号に変換する第一のア
ナログ・デジタル・コンバータ、１７は、第一のアナロ
グ・デジタル・コンバータ１６の出力をベースバンド信
号に変換する直交復調回路である。尚、第一のアナログ
・デジタル・コンバータ１６は増幅器を内蔵している。

【００２３】又、１９は、２つのアイソレータ１０及び
１１がアイソレーション端子から出力する電力を合成す
る電力合成回路である。又、２０は、電力合成回路１９
の出力を監視して電力の変化を検出する電力検出回路、
２１は、電力検出回路２０の出力をデジタル変換する第
二のアナログ・デジタル・コンバータである。

【００２４】又、２２は、第二のアナログ・デジタル・
コンバータ２１の出力に対応してベースバンド信号に対
する利得を制御する利得可変回路で、利得可変回路の出
力が参照信号である。又、１８は、直交復調回路１７が
出力する帰還信号と利得可変回路２２が出力する参照信
号との差をとる減算回路である。

【００２５】そして、補償信号生成回路２から利得可変
回路２２の構成要素によって本発明の第一の実施の形態
が構成される。図１の構成において、２つの単位増幅器
が正常に動作している場合の動作は従来の送信システム
における動作と全く同じである。即ち、ベースバンド信
号と補償信号は加算回路３において加算され、直交変調
回路４によって直交変調された後にデジタル・アナログ
・コンバータ５によってアナログ変換されてアップ・コ
ンバータ７で無線周波帯信号にアップ・コンバートされ
る。

【００２６】該無線周波帯信号は単位増幅器８及び９を
並列接続した電力増幅器によって所定のレベルまで増幅
されて、方向性結合器１２を会してアンテナ１３から空
間に放射される。一方、方向性結合器１２において一部
分岐された無線周波帯信号は減衰器１４においてレベル
を調整されてダウン・コンバータ１５に供給され、前記
無線周波帯の搬送波によってダウン・コンバートされた
後に、第一のアナログ・デジタル・コンバータ１６によ
ってデジタル変換され、直交復調回路１７によって復調
されて帰還信号となる。該帰還信号は前記ベースバンド
信号に前記電力増幅器において生じた歪成分を加えたも
のになっている。

【００２７】そして、減算回路１８においては、該帰還
信号を形成するベースバンド信号と特可変回路２２が出
力する参照信号を形成するベースバンド信号とを同一レ
ベルで比較して、誤差信号を生成して補償信号生成回路
２に供給する。こうして生成した誤差信号のレベルが最
小になるように、補償信号生成回路２はベースバンド信
号を予め歪ませて歪成分を出力する。これにより、該電
力増幅器で生ずる歪成分を補償することによって送信シ
ステムの出力の線型性を保つことができる。

【００２８】さて、アイソレータ１０及び１１は、単位
増幅器８又は９が正常に動作していて単位増幅器８又は
９の入力端子から反射がない場合にはアイソレーション
端子には出力が現われないが、単位増幅器８又は９が故
障して故障した単位増幅器の入力端子で反射が生ずる
と、故障した単位増幅器の入力端子に接続されているア
イソレータのアイソレーション端子に出力が現われる。

【００２９】これにより電力検出回路２０に上記故障に
伴う電力が出力され、この検出された電力の情報が利得
可変回路２２に供給されて、誤差信号を生成するための
参照信号のレベルが制御される。ここで、利得可変回路
２２における利得制御の概要は下記の通りである。即
ち、図１の例では単位増幅器を２つ並列接続しているの
で、一方の単位増幅器が故障した場合には出力電力は３
ｄＢ低下する。従って、直交復調回路１７が出力する帰
還信号のレベルも３ｄＢ低下し、同時に電力検出回路２
０はアイソレータ１０又は１１からの電力を検出する。
第二のアナログ・デジタル・コンバータ２１からは、電
力検出回路２０の出力変化に応じたデジタル信号を出力
させることができる。

【００３０】一方、利得可変回路２２は、例えば、第二
のアナログ・デジタル・コンバータ２１の出力信号によ
って、損失０ｄＢと損失３ｄＢの回路の一方を選択でき
るようにしておき、一方の単位増幅器が故障して帰還信
号のレベルが３ｄＢ低下した時に損失３ｄＢの回路を選
択すれば、減算回路１８に供給される帰還信号と参照信
号のレベルを一致させることができる。尚、損失０ｄＢ
と損失３ｄＢの回路の一方を選択できるようにすること
は当業者には容易なことであるので、利得可変回路２２
の構成を図示することは省略する。

【００３１】これにより、減算回路１８の２つの入力端
子におけるレベルが一致するので、適応プリ・ディスト
ーションの発散を防止することができる。ここで、図１
の構成では２つの単位増幅器を並列接続して電力増幅器
を構成していることを考慮して、一方の単位増幅器が故
障した時には参照信号のレベルを３ｄＢ低下させるよう
に構成しているが、例えば、３つの単位増幅器を並列接
続してその１つ又は２つが故障した時には次のように構
成すればよい。即ち、１つの単位増幅器が故障した時に
は方向性結合器１２の出力レベルが約１．８ｄＢ低下
し、２つの単位増幅器が故障した時には方向性結合器１
２の出力レベルが約４．８ｄＢ低下し、これに応じて電
力検出回路２０の出力も変化する。そして、第二のアナ
ログ・デジタル・コンバータ２１の出力は故障した増幅
器数に合わせて変化するので、利得可変回路２２におい
て故障した増幅器数に合わせて０ｄＢ、１．８ｄＢ及び
４．８ｄＢの損失を有する回路を選択すれば、参照信号
と帰還信号のレベルを一致させることができる。

【００３２】尚、ここでは、単位増幅器が完全にダウン
するケースが主であるため、完全にダウンしたケースを
想定して説明してきたが、単位増幅器が完全にダウンせ
ずに低下したレベルで出力する場合には、第二のアナロ
グ・デジタル・コンバータ２１のビット数を多くして、
利得可変回路２２において第二のアナログ・デジタル・
コンバータ２１の出力に対応して多種の損失の回路を組
み合わせて選択するようにすれば、このケースにも参照
信号と帰還信号のレベルを一致させることができる。

【００３３】つまり、本発明の第一の実施の形態の特徴
は、複数の単位増幅器を並列接続して成る電力増幅器に
適応プリ・ディストーションを施して送信出力の線型性
を改善する送信システムにおいて、複数の単位増幅器の
入力端子のレベル変化を検出する構成と、検出されたレ
ベル変化に対応してベースバンド信号部が出力するベー
スバンド信号に対する利得を可変にして適応プリ・ディ
ストーションの参照信号を生成する構成とを備えること
にある。

【００３４】図２は、本発明の第二の実施の形態であ
る。図２において、１は、原信号を処理してベースバン
ド信号を出力するベースバンド信号部である。２は、適
応プリ・ディストーションを行なうための補償信号を生
成する補償信号生成回路で、補償信号生成回路２にはベ
ースバンド信号部が出力するベースバンド信号が供給さ
れる。

【００３５】又、３は、該ベースバンド信号と該補償信
号を加算する加算回路、４は、加算回路３の出力を変調
する直交変調回路、５は、直交変調回路４の出力をアナ
ログ変換するデジタル・アナログ・コンバータ、６は無
線周波帯の搬送波を生成する無線周波発振器、７は、無
線周波発振器６が出力する無線周波帯の搬送波によって
デジタル・アナログ・コンバータ５の出力を無線周波帯
に周波数変換するアップ・コンバータである。

【００３６】又、８及び９は、アップ・コンバータ７の
出力を電力増幅する単位増幅器で、図１の例では単位増
幅器を２つ並列接続して電力増幅器を構成している。
又、１２は、該電力増幅器の出力の一部を分岐する方向
性結合器、１３は、出力電力を空間に放射するアンテナ
である。又、１４は、方向性結合器１２が分岐した無線
周波帯の信号のレベルを調整する減衰器、１５は、無線
周波発振器６の出力によって減衰器１４の出力を周波数
変換するダウン・コンバータ、１６は、ダウン・コンバ
ータ１５の出力をデジタル信号に変換する第一のアナロ
グ・デジタル・コンバータ、１７は、第一のアナログ・
デジタル・コンバータ１６の出力をベースバンド信号に
変換する直交復調回路である。尚、第一のアナログ・デ
ジタル・コンバータ１６は増幅器を内蔵している。

【００３７】又、２３は、方向性結合器１２の分岐出力
を更に分岐する方向性結合器、２０は、方向性結合器２
３の出力を監視して電力の変化を検出する電力検出回
路、２１は、電力検出回路２０の出力をデジタル変換す
る第二のアナログ・デジタル・コンバータである。又、
２２は、第二のアナログ・デジタル・コンバータ２１の
出力に対応してベースバンド信号に対する利得を制御す
る利得可変回路で、利得可変回路の出力が参照信号であ
る。

【００３８】又、１８は、直交復調回路１７が出力する
帰還信号と利得可変回路２２が出力する参照信号との差
をとる減算回路である。そして、補償信号生成回路２か
ら利得可変回路２２の構成要素によって本発明の第二の
実施の形態が構成される。図１の構成と図２の構成を比
較すれば、図２の構成では電力増幅器の故障に伴うレベ
ル変化を方向性結合器１２の出力側で行なう点だけが異
なっていることが判る。従って、図２の構成については
図１の構成との違いだけを説明する。

【００３９】図２の構成において、２つある単位増幅器
の一方が故障した時には２つの単位増幅器によって構成
される電力増幅器の出力は３ｄＢ低下する。従って、方
向性結合器２３で分岐される信号の電力も又３ｄＢ低下
する。そして、電力検出回路２０はこのレベル低下を検
出して、該電力増幅器が正常に動作している時とは異な
るレベルの信号を出力するので、第二のアナログ・デジ
タル・コンバータ２１は該電力増幅器が正常に動作して
いる時とは異なるデジタル信号を出力して利得可変回路
２２に供給する。

【００４０】ここで、利得可変回路２２は、例えば、第
二のアナログ・デジタル・コンバータ２１の出力信号に
よって、損失０ｄＢと損失３ｄＢの回路の一方を選択で
きるようにしておき、一方の単位増幅器が故障して帰還
信号のレベルが３ｄＢ低下した時に損失３ｄＢの回路を
選択すれば、減算回路１８に供給される帰還信号と参照
信号のレベルを一致させることができる。

【００４１】尚、該電力増幅器を構成する単位増幅器の
数が２とは異なる場合や、単位増幅器が完全にダウンし
ない場合についても減算回路１８に供給される帰還信号
と参照信号のレベルを一致させることができることは図
１の構成と同じである。そして、本発明の第二の実施の
形態の特徴は、複数の単位増幅器を並列接続して成る電
力増幅器に適応プリ・ディストーションを施して送信出
力の線型性を改善する送信システムにおいて、複数の単
位増幅器の出力端子側のレベル変化を検出する構成と、
検出されたレベル変化に対応してベースバンド信号部が
出力するベースバンド信号に対する利得を可変にして適
応プリ・ディストーションの参照信号を生成する構成と
を備えることにあるといえる。

【００４２】図３は、本発明の第三の実施の形態であ
る。図３において、１は、原信号を処理してベースバン
ド信号を出力するベースバンド信号部である。２は、適
応プリ・ディストーションを行なうための補償信号を生
成する補償信号生成回路で、補償信号生成回路２にはベ
ースバンド信号部が出力するベースバンド信号が供給さ
れる。

【００４３】又、３は、該ベースバンド信号と該補償信
号を加算する加算回路、４は、加算回路３の出力を変調
する直交変調回路、５は、直交変調回路４の出力をアナ
ログ変換するデジタル・アナログ・コンバータ、６は無
線周波帯の搬送波を生成する無線周波発振器、７は、無
線周波発振器６が出力する無線周波帯の搬送波によって
デジタル・アナログ・コンバータ５の出力を無線周波帯
に周波数変換するアップ・コンバータである。

【００４４】又、８及び９は、アップ・コンバータ７の
出力を電力増幅する単位増幅器で、図１の例では単位増
幅器を２つ並列接続して電力増幅器を構成している。
又、１２は、該電力増幅器の出力の一部を分岐する方向
性結合器、１３は、出力電力を空間に放射するアンテナ
である。又、１４は、方向性結合器１２が分岐した無線
周波帯の信号のレベルを調整する減衰器、１５は、無線
周波発振器６の出力によって減衰器１４の出力を周波数
変換するダウン・コンバータ、１６は、ダウン・コンバ
ータ１５の出力をデジタル信号に変換する第一のアナロ
グ・デジタル・コンバータ、１７は、第一のアナログ・
デジタル・コンバータ１６の出力をベースバンド信号に
変換する直交復調回路である。尚、第一のアナログ・デ
ジタル・コンバータ１６は増幅器を内蔵している。

【００４５】又、２４及び２５は、それぞれ、単位増幅
器８の出力信号を分岐する方向性結合器及び単位増幅器
９の出力信号を分岐する方向性結合器、１９は、方向性
結合器２４及び方向性結合器２５が分岐した信号を合成
する電力合成回路、２０は、電力合成回路１９の出力を
監視してレベルの変化を検出する電力検出回路、２１
は、電力検出回路２０の出力をデジタル変換する第二の
アナログ・デジタル・コンバータである。

【００４６】又、２２は、第二のアナログ・デジタル・
コンバータ２１の出力に対応してベースバンド信号に対
する利得を制御する利得可変回路で、利得可変回路の出
力が参照信号である。又、１８は、直交復調回路１７が
出力する帰還信号と利得可変回路２２が出力する参照信
号との差をとる減算回路である。

【００４７】そして、補償信号生成回路２から方向性結
合器２５までの構成要素によって本発明の第三の実施の
形態が構成される。図１の構成と図３の構成を比較すれ
ば、図３の構成では電力増幅器の故障に伴うレベル変化
を単位増幅器の出力端子側で検出する点だけが異なるこ
とが判る。従って、図３の構成については図１の構成と
の違いだけを説明する。

【００４８】図３の構成において、２つある単位増幅器
の一方が故障した時には電力合成回路１９が出力する信
号のレベルは３ｄＢ低下する。そして、電力検出回路２
０はこのレベル低下を検出して、該電力増幅器が正常に
動作している時とは異なるレベルの信号を出力するの
で、第二のアナログ・デジタル・コンバータ２１は該電
力増幅器が正常に動作している時とは異なるデジタル信
号を出力して利得可変回路２２に供給する。

【００４９】ここで、利得可変回路２２は、例えば、第
二のアナログ・デジタル・コンバータ２１の出力信号に
よって、損失０ｄＢと損失３ｄＢの回路の一方を選択で
きるようにしておき、一方の単位増幅器が故障して帰還
信号のレベルが３ｄＢ低下した時に損失３ｄＢの回路を
選択すれば、減算回路１８に供給される帰還信号と参照
信号のレベルを一致させることができる。

【００５０】尚、該電力増幅器を構成する単位増幅器の
数が２とは異なる場合や、単位増幅器が完全にダウンし
ない場合についても減算回路１８に供給される帰還信号
と参照信号のレベルを一致させることができることは図
１の構成と同じである。そして、本発明の第三の実施の
形態の特徴は、複数の単位増幅器を並列接続して成る電
力増幅器に適応プリ・ディストーションを施して送信出
力の線型性を改善する送信システムにおいて、複数の単
位増幅器の出力端子側のレベル変化を検出する構成と、
検出されたレベル変化に対応してベースバンド信号部が
出力するベースバンド信号に対する利得を可変にして適
応プリ・ディストーションの参照信号を生成する構成と
を備えることにあるといえる。

【００５１】図４は、本発明の第四の実施の形態であ
る。図４において、１は、原信号を処理してベースバン
ド信号を出力するベースバンド信号部である。２は、適
応プリ・ディストーションを行なうための補償信号を生
成する補償信号生成回路で、補償信号生成回路２にはベ
ースバンド信号部が出力するベースバンド信号が供給さ
れる。

【００５２】又、３は、該ベースバンド信号と該補償信
号を加算する加算回路、４は、加算回路３の出力を変調
する直交変調回路、５は、直交変調回路４の出力をアナ
ログ変換するデジタル・アナログ・コンバータ、６は無
線周波帯の搬送波を生成する無線周波発振器、７は、無
線周波発振器６が出力する無線周波帯の搬送波によって
デジタル・アナログ・コンバータ５の出力を無線周波帯
に周波数変換するアップ・コンバータである。

【００５３】又、８及び９は、アップ・コンバータ７の
出力を電力増幅する単位増幅器で、図１の例では単位増
幅器を２つ並列接続して電力増幅器を構成している。
又、１０及び１１は、単位増幅器８及び９の入力側に挿
入されたアイソレータである。又、１２は、該電力増幅
器の出力の一部を分岐する方向性結合器、１３は、出力
電力を空間に放射するアンテナである。

【００５４】又、１４は、方向性結合器１２が分岐した
無線周波帯の信号のレベルを調整する減衰器、１５は、
無線周波発振器６の出力によって減衰器１４の出力を周
波数変換するダウン・コンバータ、１６は、ダウン・コ
ンバータ１５の出力をデジタル信号に変換する第一のア
ナログ・デジタル・コンバータ、１７は、第一のアナロ
グ・デジタル・コンバータ１６の出力をベースバンド信
号に変換する直交復調回路である。尚、第一のアナログ
・デジタル・コンバータ１６は増幅器を内蔵している。

【００５５】又、１９は、２つのアイソレータ１０及び
１１がアイソレーション端子から出力する信号の電力を
合成する電力合成回路である。又、２０は、電力合成回
路１９の出力を監視して電力の変化を検出する電力検出
回路、２１は、電力検出回路２０の出力をデジタル変換
する第二のアナログ・デジタル・コンバータである。

【００５６】又、２２は、第二のアナログ・デジタル・
コンバータ２１の出力に対応してベースバンド信号に対
する利得を制御する利得可変回路で、利得可変回路の出
力が帰還信号である。又、１８は、利得可変回路２２が
出力する帰還信号とベースバンド信号部が出力するベー
スバンド信号に等しい参照信号との差をとって誤差信号
を出力する減算回路である。

【００５７】そして、補償信号生成回路２から利得可変
回路２２までの構成要素によって本発明の第四の実施の
形態が構成される。図１の構成と図４の構成を比較すれ
ば、図４の構成では利得可変回路２２を帰還ループ内の
直交復調回路１７と減算回路１８の間に挿入する点だけ
が異なることが判る。従って、図４の構成については図
１の構成との違いだけを説明する。

【００５８】図４の構成において、２つある単位増幅器
の一方が故障した時には故障した単位増幅器に接続され
ているアイソレータのアイソレーション端子から信号が
出力されるので、電力合成回路の出力レベルが上昇す
る。そして、電力検出回路２０はこのレベル変化を検出
して、該電力増幅器が正常に動作している時とは異なる
レベルの信号を出力するので、第二のアナログ・デジタ
ル・コンバータ２１は該電力増幅器が正常に動作してい
る時とは異なるデジタル信号を出力して利得可変回路２
２に供給する。

【００５９】一方、２つある単位増幅器の一方が故障し
た時には方向性結合器１２が分岐する帰還ループ側の信
号のレベルが３ｄＢ低下する。ここで、利得可変回路２
２は、例えば、第二のアナログ・デジタル・コンバータ
２１の出力信号によって、損失０ｄＢと損失３ｄＢの回
路の一方を選択できるようにしておき、一方の単位増幅
器が故障して帰還ループ側の信号のレベルが３ｄＢ低下
低下した時に損失０ｄＢの回路を選択すれば、減算回路
１８に供給される帰還信号と参照信号のレベルを一致さ
せることができる。

【００６０】尚、該電力増幅器を構成する単位増幅器の
数が２とは異なる場合や、単位増幅器が完全にダウンし
ない場合についても減算回路１８に供給される帰還信号
と参照信号のレベルを一致させることができることは図
１の構成と同じである。そして、本発明の第四の実施の
形態の特徴は、複数の単位増幅器を並列接続して成る電
力増幅器に適応プリ・ディストーションを施して送信出
力の線型性を改善する送信システムにおいて、複数の単
位増幅器の入力端子側のレベル変化を検出する構成と、
検出されたレベル変化に対応して適応プリ・ディストー
ションの帰還信号に対する利得を可変にする構成を備え
ることを特徴とする送信システムであるといえる。

【００６１】さて、図４の構成は、図１の構成において
利得可変回路２２を帰還ループ内で直交復調回路１７と
減算回路１８の間に挿入したものであるが、帰還ループ
内で第一のアナログ・デジタル・コンバータ１６と直交
復調回路１７の間に挿入しても、ダウン・コンバータ１
５と第一のアナログ・デジタル・コンバータ１６の間に
挿入しても、減衰器１４とダウン・コンバータ１５の間
に挿入しても、検出されたレベル変化に対応して適応プ
リ・ディストーションの帰還信号に対する利得を可変に
する構成であることには違いがない。

【００６２】又、図２又は図３の構成において、利得可
変回路２２を帰還ループ内に挿入しても、図４と同様に
減算回路１８に供給される帰還信号と参照信号のレベル
を一致させることができる。そして、この場合の構成
は、複数の単位増幅器を並列接続して成る電力増幅器に
適応プリ・ディストーションを施して送信出力の線型性
を改善する送信システムにおいて、複数の単位増幅器の
出力端子側のレベル変化を検出する構成と、検出された
レベル変化に対応して適応プリ・ディストーションの帰
還信号に対する利得を可変にする構成を備えることを特
徴とする送信システムであるといえる。

【００６３】

【発明の効果】以上詳述した如く、本発明によれば、複
数の単位増幅器を並列接続して成る電力増幅器に適応プ
リ・ディストーションを施して送信出力の線型性を改善
する送信システムに関し、並列接続した単位増幅器が故
障しても、故障していない単位増幅器の非線型歪を安定
に補償することが可能な送信システムを得ることができ
る。

【００６４】即ち、第一の発明によれば、複数の単位増
幅器の入力端子又は出力端子のいずれかのレベル変化を
検出する構成と、検出されたレベル変化に対応してベー
スバンド信号部が出力するベースバンド信号に対する利
得を可変にして適応プリ・ディストーションの参照信号
を生成する構成とを備えるので、適応プリ・ディストー
ションのための誤差信号を生成する際の参照信号を形成
するベースバンド信号成分と帰還信号に含まれるベース
バンド信号成分のレベルを一致させることができる。従
って、適応プリ・ディストーションの発散を防止するこ
とができ、安定な送信システムを得ることができる。

【００６５】又、第二の発明によれば、複数の単位増幅
器の入力端子又は出力端子のいずれかのレベル変化を検
出する構成と、検出されたレベル変化に対応して適応プ
リ・ディストーションの帰還信号に対する利得を可変に
する構成を備えるので、適応プリ・ディストーションの
ための誤差信号を生成する際の参照信号を形成するベー
スバンド信号成分と帰還信号に含まれるベースバンド信
号成分のレベルを一致させることができる。従って、適
応プリ・ディストーションの発散を防止することがで
き、安定な送信システムを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施の形態。

【図２】本発明の第二の実施の形態。

【図３】本発明の第三の実施の形態。

【図４】本発明の第四の実施の形態。

【図５】従来の送信システムの構成。

【符号の説明】

１ベースバンド信号部２補償信号生成回路３加算回路４直交変調回路５デジタル・アナログ・コンバータ６無線周波発振器７アップ・コンバータ８、９単位増幅器１０、１１アイソレータ１２方向性結合器１３アンテナ１４減衰器１５ダウン・コンバータ１６第一のアナログ・デジタル・コンバータ１７直交復調回路１８減算回路１９電力合成回路２０電力検出回路２１第二のアナログ・デジタル・コンバータ２２利得可変回路２３、２４、２５方向性結合器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者西川研三神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号富士通株式会社内Ｆターム(参考） 5J069 AA01 AA21 AA41 CA21 FA17 KA00 KA23 KA26 KA32 KA34 KA53 KA55 KA68 KC04 KC06 KC07 MA11 SA14 TA01 5J090 AA01 AA21 AA41 CA21 FA17 GN03 GN06 KA00 KA23 KA26 KA32 KA34 KA53 KA55 KA68 MA11 SA14 TA01 5J091 AA01 AA21 AA41 CA21 FA17 KA00 KA23 KA26 KA32 KA34 KA53 KA55 KA68 MA11 SA14 TA01 5K060 BB07 CC04 CC16 HH06 KK03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の単位増幅器を並列接続して成る電
力増幅器に適応プリ・ディストーションを施して送信出
力の線型性を改善する送信システムにおいて、複数の単位増幅器の入力端子、又は、出力端子のいずれ
かにおけるレベル変化を検出する構成と、検出されたレベル変化に対応してベースバンド信号部が
出力するベースバンド信号に対する利得を可変にして適
応プリ・ディストーションの参照信号を生成する構成と
を備えることを特徴とする送信システム。
【請求項２】複数の単位増幅器を並列接続して成る電
力増幅器に適応プリ・ディストーションを施して送信出
力の線型性を改善する送信システムにおいて、複数の単位増幅器の入力端子、又は、出力端子のいずれ
かにおけるレベル変化を検出する構成と、検出されたレベル変化に対応して適応プリ・ディストー
ションの帰還信号に対する利得を可変にする構成とを備
えることを特徴とする送信システム。