KR20040011848A - Feedforward linear power amplifier using distortion signal - Google Patents
Feedforward linear power amplifier using distortion signal Download PDFInfo
- Publication number
- KR20040011848A KR20040011848A KR1020020045008A KR20020045008A KR20040011848A KR 20040011848 A KR20040011848 A KR 20040011848A KR 1020020045008 A KR1020020045008 A KR 1020020045008A KR 20020045008 A KR20020045008 A KR 20020045008A KR 20040011848 A KR20040011848 A KR 20040011848A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- signal
- amplifier
- distortion
- distortion signal
- input signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 claims description 7
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 2
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/20—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
- H03F1/32—Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion
- H03F1/3223—Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion using feed-forward
- H03F1/3229—Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion using feed-forward using a loop for error extraction and another loop for error subtraction
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F2201/00—Indexing scheme relating to details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements covered by H03F1/00
- H03F2201/32—Indexing scheme relating to modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion
- H03F2201/3215—To increase the output power or efficiency
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Abstract
본 발명은 피드포워드 구조를 가진 사전왜곡 방식의 선형 전력 증폭기에 관한 것으로, 입력신호 증폭시 발생하는 왜곡신호의 이득은 동일하고, 위상차는 180°가 되도록 변환하여 사전왜곡신호를 생성하고, 이 사전왜곡신호와 함께 증폭된 입력신호를 출력하는 피드포워드부(10)와, 상기 피드포워드부(10)에서 인가되는 입력신호를 증폭하고, 증폭시 발생하는 왜곡신호를 사전왜곡신호로 제거하는 주증폭부(30)로 이루어져, 주증폭부에서 발생되는 왜곡신호를 상쇄시키기 위하여 피드포워드부의 구동증폭기로 사전왜곡신호를 발생시켜 선형화함으로써 일반적인 피드포워드와 동일한 왜곡신호 감쇄율을 가지면서 효율을 증대시키며, 상기 피드포워드부에서 발생되는 사전왜곡 신호는 주증폭부와 같은 증폭기에 의하여 생성되므로 온도등과 같은 환경조건이 변하더라도 주증폭부의 왜곡신호 변화와 같은 변화특성을 가지는 사전왜곡신호를 발생시킬 수 있게 되므로 환경특성이 우수하다.The present invention relates to a predistortion type linear power amplifier having a feedforward structure. The predistortion signal is generated by converting the gain of the distortion signal generated during the amplification of the input signal to be equal and the phase difference is 180 °. A main amplifier for amplifying the feed forward unit 10 for outputting an input signal amplified together with the distortion signal, the input signal applied from the feed forward unit 10, and removing the distortion signal generated during amplification as a pre-distortion signal; And a pre-distortion signal generated by the drive amplifier of the feed forward unit to offset the distortion signal generated by the main amplifier, thereby increasing the efficiency while having the same distortion signal attenuation rate as that of the general feed forward. The predistortion signal generated in the feed forward part is generated by the amplifier such as the main amplifier, so it is an environmental condition such as temperature. Even if this change occurs, it is possible to generate a pre-distortion signal having a change characteristic such as a change in the distortion signal of the main amplifier, so that the environmental characteristics are excellent.
Description
본 발명은 선형 전력 증폭기에 관한 것으로, 보다 더 상세하게는 주증폭기에서 발생되는 왜곡신호와 거의 유사한 사전 왜곡 신호를 주증폭기의 입력에 공급하여 선형화함으로써 에러 증폭기를 작은 출력으로 동작시키고, 주증폭기의 출력은 손실없이 바로 출력 단에 고주파 신호를 공급할 수 있는 피드포워드 구조를 가진 사전왜곡 방식의 선형 전력 증폭기에 관한 것이다.The present invention relates to a linear power amplifier, and more particularly, to operate the error amplifier at a small output by supplying and linearizing a pre-distortion signal, which is almost similar to the distortion signal generated by the main amplifier, to the input of the main amplifier. The output relates to a predistorted linear power amplifier with a feedforward structure that can supply high frequency signals directly to the output stage without loss.
일반적으로 전력증폭기란 통신 시스템의 최종단에 위치하여 입력신호를 원하는 수준의 높은 전력으로 증폭하여 안테나에 전송시켜 주는 모듈로써 주로 트랜지스터를 사용하여 제작하며, 이동통신의 발전에 따라 출력이 높은 전력증폭기 뿐만 아니라 선형 특성이 좋은 전력증폭기의 요구가 절실하며, 선형 전력증폭기의 중요성이 더욱 증가하고 있다.Generally, a power amplifier is a module that is located at the final stage of a communication system and amplifies an input signal with high power of a desired level and transmits it to an antenna. It is mainly manufactured by using a transistor. In addition, there is an urgent need for power amplifiers having good linear characteristics, and the importance of linear power amplifiers is increasing.
상기 전력증폭기의 선형화에는 사전왜곡형, 피드백, 피드포워드 등의 여러 가지 방식이 있지만, 이중에서 피드포워드(Feedforward) 방식이 가장 널리 사용되고 있으며, 종래의 피드포워드 방식의 선형 전력 증폭기를 도 1내 도 2와 같이 설명하면 다음과 같다.The linearization of the power amplifier includes a variety of methods such as pre-distortion, feedback, feed forward, etc. Among these, the feedforward method is most widely used, and a conventional feedforward linear power amplifier is illustrated in FIG. 1. When described as 2 is as follows.
도 1은 일반적인 피드포워드 방식의 선형 전력 증폭기를 도시한 구성도이다.1 is a block diagram illustrating a general feedforward linear power amplifier.
도 2는 사전왜곡기를 사용한 피드포워드 방식의 선형 전력 증폭기를 도시한 구성도이다.2 is a diagram illustrating a feedforward linear power amplifier using a predistorter.
도 1을 참고하면, 일반적인 피드포워드 방식의 선형 전력 증폭기는 신호제거루프로 입력되는 신호를 2개의 경로로 분배하는 전력분배기(1)와, 분배된 신호를 증폭하고, 왜곡된 신호를 출력하는 주증폭기(2)와, 지연시간을 보상하기 위한 제 1 및 제 2지연선로(3, 4)와, 상기 주증폭기(2) 출력신호를 에러제거루프로 전달하는 제 1방향성결합기(5)와, 주신호를 제거하여 왜곡신호만을 출력하는 감산회로(6)와,왜곡신호를 증폭하는 에러증폭부(7)와, 상기 왜곡신호를 상기 제 2지연선로를 통과하는 신호와 결합하는 제 2방향성결합기(8)로 이루어져 있다.Referring to FIG. 1, a general feedforward linear power amplifier includes a power divider 1 for distributing a signal input to a signal removing loop in two paths, amplifying the divided signal, and outputting a distorted signal. An amplifier (2), first and second delay lines (3, 4) for compensating delay time, a first directional coupler (5) for delivering the output signal of the main amplifier (2) to an error cancellation loop, A subtraction circuit 6 for outputting only the distortion signal by removing the main signal, an error amplifier 7 for amplifying the distortion signal, and a second directional coupler for coupling the distortion signal with the signal passing through the second delay line. It consists of (8).
상기와 같이 이루어지는 종래의 일반적인 선형 전력 증폭기의 동작을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the conventional general linear power amplifier as described above is as follows.
도 1a와 같은 입력신호는 분배기(1)를 통해 2개의 경로로 분배되고, 분배된 어느 한 신호는 주증폭기(2)를 통해 증폭되어 도 1b와 같은 왜곡신호가 포함된 신호로 출력되며, 이 신호는 제 1방향성결합기(5)와 제 2지연선로(3)로 나누어진다.The input signal as shown in FIG. 1A is divided into two paths through the divider 1, and the distributed signal is amplified by the main amplifier 2 and output as a signal including the distortion signal as shown in FIG. 1B. The signal is divided into a first directional coupler 5 and a second delay line 3.
이어서, 상기 분배기(1)를 통해 분배된 다른 한 신호는 제 1지연선로(4)에 의해 상기 주증폭기(2)의 동작시간에 해당하는 지연시간 만큼 지연되어 감산회로(6)에 입력된다.Subsequently, the other signal distributed through the distributor 1 is delayed by a delay time corresponding to the operation time of the main amplifier 2 by the first delay line 4 and input to the subtraction circuit 6.
그리고, 상기 주증폭기(2)를 통과한 신호는 제 1방향성 결합기(5)를 통해 상기 감산회로(6)에 입력된다.The signal passing through the main amplifier 2 is input to the subtraction circuit 6 through the first directional coupler 5.
이때, 상기 제 1지연선로(4)를 통과한 신호와, 상기 제 1방향성 결합기(5)를 통해 입력된 신호가 크기는 같고, 위상 차이가 180도가 되면, 상기 감산회로(6)의 출력단에는 도 1c와 같이 주신호는 제거되고 왜곡 신호만 존재하게 된다.In this case, when the signal passing through the first delay line 4 and the signal input through the first directional coupler 5 have the same magnitude and the phase difference is 180 degrees, the output terminal of the subtraction circuit 6 As shown in FIG. 1C, the main signal is removed and only the distortion signal exists.
이어서, 상기 감산회로(6)에서 출력되는 왜곡 신호는 에러증폭부(7)에 의해 왜곡없이 증폭된 후 제 2방향성 결합기(8)에 인가된다.Subsequently, the distortion signal output from the subtraction circuit 6 is amplified without distortion by the error amplifier 7 and then applied to the second directional coupler 8.
그리고, 상기 제 1방향성결합기(5)를 지나 에러제거루프의 제 2지연선로(3)를 통과한 도 1d와 같은 신호는 왜곡신호가 포함된 주증폭기(1)에 의해 증폭된 신호로 상기 제 2방향성결합기(8)에서 에러증폭기(7)의 왜곡신호와 결합된다.The signal as shown in FIG. 1D passing through the first directional coupler 5 and passing through the second delay line 3 of the error cancellation loop is a signal amplified by the main amplifier 1 including the distortion signal. The bidirectional coupler 8 combines with the distortion signal of the error amplifier 7.
이때, 상기 주증폭기(2)의 왜곡신호와 에러증폭기(7)에서 나오는 왜곡신호의 크기가 같고, 위상이 180도 차이가 있다면 제 2방향성결합기(8)의 출력단에는 도 1e와 같은 왜곡성분이 제거된 주신호 성분만 존재하게 된다.At this time, if the distortion signal of the main amplifier (2) and the distortion signal from the error amplifier (7) are the same, and the phase difference is 180 degrees, the distortion component as shown in Figure 1e at the output terminal of the second directional coupler (8) Only the main signal component removed will be present.
또 다른 종래의 전력 증폭기는 도 2와 같이 피드포워드의 주증폭기(2) 앞에사전왜곡기(9)를 사용하여 분배기(1)에 의해 분배된 입력신호에 왜곡신호를 생성함으로써 상기 주증폭기(2)의 왜곡신호 감쇄율을 개선하였다.Another conventional power amplifier uses the predistorter 9 in front of the main amplifier 2 of the feedforward to generate a distortion signal on the input signal distributed by the divider 1 as shown in FIG. ), The distortion signal attenuation rate is improved.
그러나, 상기와 같은 종래의 피드포워드 선형전력 증폭기는 구성 부품이 많고 복잡하며, 각 루프의 위상과 크기를 정밀하게 맞추어야 원하는 성능을 얻을 수 있다는 문제점이 있다.However, the conventional feedforward linear power amplifier as described above has a problem that many components are complicated and complicated, and that the desired performance is obtained only by precisely matching the phase and size of each loop.
또한, 왜곡성분을 제거하기 위하여 주증폭기의 왜곡성분을 추출하여 에러증폭기로 왜곡없이 증폭한 후 주증폭기의 출력의 왜곡성분과 상쇄시켜야 하므로 에러증폭기는 왜곡이 거의 없이 증폭할 수 있도록 하여야 한다.Also, in order to remove the distortion component, the distortion component of the main amplifier should be extracted and amplified without distortion by the error amplifier and then canceled with the distortion component of the output of the main amplifier. Therefore, the error amplifier should be amplified with little distortion.
따라서, 에러증폭기의 사용으로 소모전력이 증가하고 에러제거루프의 시간 지연선로는 주증폭기의 출력단에 사용되므로 지연선로의 손실을 보상하기 위하여 주증폭기의 출력을 크게 함으로써 피드포워드의 효율이 낮아진다는 문제점이 있다.Therefore, power consumption increases due to the use of the error amplifier, and the time delay line of the error cancellation loop is used at the output terminal of the main amplifier. Therefore, the feed forward efficiency is lowered by increasing the output of the main amplifier to compensate for the loss of the delay line. There is this.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 그 목적은 구동증폭기를 사용한 피드포워드부에서 주증폭기에서 발생하는 왜곡신호를 상쇄시키기 위한 사전왜곡신호를 출력하여 선형화 함으로써 선형 전력 증폭기의 효율과 환경특성을 향상시키기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide a linear power amplifier by outputting and linearizing a predistortion signal for canceling a distortion signal generated by a main amplifier in a feedforward section using a driving amplifier. And to improve the environmental characteristics.
도 1은 일반적인 피드포워드 방식의 선형 전력 증폭기를 도시한 구성도이다.1 is a block diagram illustrating a general feedforward linear power amplifier.
도 2는 사전왜곡기를 사용한 피드포워드 방식의 선형 전력 증폭기를 도시한 구성도이다.2 is a diagram illustrating a feedforward linear power amplifier using a predistorter.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 피드포워드 구조를 가진 사전왜곡방식의 선형 전력 증폭기를 도시한 구성도이다.3 is a block diagram illustrating a predistortion linear power amplifier having a feedforward structure according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 피드포워드 구조를 가진 사전왜곡방식의 선형 전력 증폭기를 도시한 구성도이다.4 is a block diagram illustrating a predistortion linear power amplifier having a feedforward structure according to another embodiment of the present invention.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
10 : 피드포워드부 11 : 분배기10: feed forward part 11: the distributor
12 : 구동증폭기 13 : 제 1지연선로12: drive amplifier 13: the first delay line
14 : 제 1방향성결합기 15 : 위상변환기14: first directional coupler 15: phase shifter
16 : 감산회로 17 : 에러증폭기16 subtraction circuit 17 error amplifier
18 : 제 2지연선로 19 : 제 2방향성결합기18: second delay line 19: second directional coupler
21 : 제 1벡터변조기 22 : 제 2벡터변조기21: first vector modulator 22: second vector modulator
30 : 주증폭부 40 : 적응 제어부30: main amplifier 40: adaptive control unit
41 : 제 1검출기 42 : 제 2검출기41: first detector 42: second detector
43 : 제어부43: control unit
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 다음과 같이 이루어져 있다.The configuration of the present invention for achieving the above object is made as follows.
무선 통신 시스템의 전력 증폭기에 있어서,In a power amplifier of a wireless communication system,
입력신호 증폭시 발생하는 왜곡신호의 이득은 동일하고, 위상차는 180°가 되도록 변환하여 사전왜곡신호를 생성하고, 이 사전왜곡신호와 함께 증폭된 입력신호를 출력하는 피드포워드부와;A feed forward unit for generating a predistortion signal by converting the distortion signal generated when the input signal is amplified to have the same gain and having a phase difference of 180 °, and outputting the amplified input signal together with the predistortion signal;
상기 피드포워드부에서 인가되는 입력신호를 증폭하고, 증폭시 발생하는 왜곡신호를 사전왜곡신호로 제거하는 주증폭부로 이루어지는 것을 특징으로 한다.And a main amplifier for amplifying the input signal applied from the feed forward unit and removing the distortion signal generated during the amplification as a pre-distortion signal.
상기 피드포워드부는 입력신호를 2개의 경로로 분배하는 분배기와, 상기 분배기를 통해 분배된 하나의 입력신호를 증폭하고, 증폭시 발생하는 왜곡신호와 함께 입력신호를 출력하는 구동증폭기와, 상기 분배기를 통해 분배된 다른 입력신호를 상기 구동증폭기의 동작시간에 해당하는 지연시간 만큼 보상하여 출력하는 제 1지연선로와, 상기 구동증폭기의 출력신호의 일부를 손실없이 에러제거루프로 전달하는 제 1방향성결합기와, 상기 제 1방향성결합기를 통해 인가되는 출력신호의 위상과 180°차이 나도록 변환하는 제 1위상변환기와, 상기 제 1지연선로의 입력신호와 상기 제 1위상변환기에서 인가되는 신호를 결합하여 입력신호를 제거하고, 왜곡신호만을 출력하는 감산회로와, 상기 감산회로에서 인가되는 왜곡신호를 증폭하는 에러증폭기와, 상기 구동증폭기의 출력신호를 상기 에러증폭기의 동작시간에 해당하는 지연시간 만큼 보상하여 출력하는 제 2지연선로와, 상기 제 2지연선로를 통해 출력되는 상기 구동증폭기의 출력신호와 상기 에러증폭기를 통해 증폭된 왜곡신호를 결합하여 상기 주증폭부로 출력하는 제 2방향성 결합기를 포함한다.The feed forward unit divides the input signal into two paths, a drive amplifier for amplifying one input signal distributed through the divider, and outputs the input signal with the distortion signal generated during the amplification, the divider A first delay line for compensating and outputting another input signal distributed through a delay time corresponding to an operation time of the driving amplifier, and a first directional coupler for transferring a part of the output signal of the driving amplifier to an error cancellation loop without loss. And a first phase converter for converting the phase of the output signal applied through the first directional coupler to be 180 degrees out of the phase, and an input signal of the first delay line and the signal applied from the first phase converter. A subtraction circuit for removing the signal and outputting only the distortion signal, an error amplifier for amplifying the distortion signal applied from the subtraction circuit, and A second delay line for compensating and outputting an output signal of a driving amplifier by a delay time corresponding to an operation time of the error amplifier, and amplifying the output signal of the driving amplifier and the error amplifier output through the second delay line And a second directional coupler for coupling the distorted signal and outputting the distortion signal to the main amplifier.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
<제 1실시예><First Embodiment>
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 피드포워드 구조를 가진 사전왜곡방식의 선형 전력 증폭기를 도시한 구성도이다.3 is a block diagram illustrating a predistortion linear power amplifier having a feedforward structure according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명의 피드포워드 구조를 가진 사전왜곡방식의 선형 전력 증폭기는 입력신호 증폭시 발생하는 왜곡신호를 이득은 동일하고, 위상차는 180°가 되도록 변환하여 사전왜곡신호를 생성하고, 이 사전왜곡신호와 함께 증폭된 입력신호를 출력하는 피드포워드부(10)와, 상기 피드포워드부(10)에서 인가되는 입력신호를 증폭하고, 증폭시 발생하는 왜곡신호를 입력신호와 함께 인가되는 사전왜곡신호로 제거하는 주증폭부(30)로 이루어져 있다.Referring to FIG. 3, the predistortion linear power amplifier having the feedforward structure of the present invention converts a distortion signal generated when amplifying an input signal to have the same gain and a phase difference of 180 ° to generate a predistortion signal. And a feed forward unit 10 for outputting an input signal amplified together with the predistortion signal, amplifying the input signal applied from the feed forward unit 10, and applying a distortion signal generated during amplification together with the input signal. It consists of a main amplifier 30 to remove the pre-distortion signal.
상기 피드포워드부(10)는 입력신호를 2개의 경로로 분배하는 분배기(11)와,상기 분배기(11)를 통해 분배된 하나의 입력신호를 증폭하고, 증폭시 발생하는 왜곡신호와 함께 입력신호를 출력하는 구동증폭기(12)와, 상기 분배기(11)를 통해 분배된 다른 입력신호를 상기 구동증폭기(12)의 동작시간에 해당하는 지연시간 만큼 보상하여 출력하는 제 1지연선로(13)와, 상기 구동증폭기(12)의 출력신호의 일부를 손실없이 에러제거루프로 전달하는 제 1방향성결합기(14)와, 상기 제 1방향성결합기(14)를 통해 인가되는 출력신호의 위상과 180°차이 나도록 변환하는 제 1위상변환기(15)와, 상기 제 1지연선로(13)의 입력신호와 상기 제 1위상변환기(15)에서 인가되는 신호를 결합하여 입력신호를 제거하고, 왜곡신호만을 출력하는 감산회로(16)와, 상기 감산회로(16)에서 인가되는 왜곡신호의 레벨이 상기 구동 증폭기(12)의 왜곡신호 보다 3[dB] 높게 되도록 증폭하는 에러증폭기(17)와, 상기 구동증폭기(12)의 출력신호를 상기 에러증폭기(17)의 동작시간에 해당하는 지연시간 만큼 보상하여 출력하는 제 2지연선로(18)와, 상기 제 2지연선로(18)를 통해 출력되는 상기 구동증폭기(12)의 출력신호와 상기 에러증폭기(17)를 통해 증폭된 왜곡신호를 결합하여 상기 주증폭부(30)로 출력하는 제 2방향성 결합기(19)로 이루어져 있다.The feed forward unit 10 divides the input signal into two paths, and amplifies one input signal distributed through the divider 11 and inputs the signal together with a distortion signal generated during amplification. And a first delay line 13 for compensating and outputting another input signal distributed through the distributor 11 by a delay time corresponding to an operation time of the drive amplifier 12. And a phase difference of 180 ° from a phase of the first directional coupler 14 which transmits a part of the output signal of the driving amplifier 12 to the error cancellation loop without loss, and the output signal applied through the first directional coupler 14. A first phase converter 15 for converting so as to be combined with an input signal of the first delay line 13 and a signal applied from the first phase converter 15 to remove the input signal, and output only a distortion signal. A subtraction circuit 16 and the subtraction circuit 16 The error amplifier 17 amplifies the distortion signal so that the level of the distortion signal is 3 [dB] higher than the distortion signal of the driving amplifier 12, and the operating time of the error amplifier 17 outputs the output signal of the driving amplifier 12. Amplified by the second delay line 18 to compensate for the delay time corresponding to the output signal, the output signal of the drive amplifier 12 output through the second delay line 18 and the error amplifier 17 And a second directional coupler 19 for combining the distorted signals and outputting them to the main amplifier 30.
따라서, 상기 피드포워브(10)의 분배기(11)에 인가되는 입력신호는 일정이득을 가지도록 증폭됨과 동시에 증폭시 발생하는 왜곡신호에 비해 이득은 약 3[dB] 정도 크고, 위상은 180도 차이가 나는 사전왜곡신호와 함께 주증폭부(30)에 입력된다.Therefore, the input signal applied to the distributor 11 of the feedforb 10 is amplified to have a certain gain and at the same time, the gain is about 3 [dB] greater than the distortion signal generated during amplification, and the phase is 180 degrees. The difference is input to the main amplifier 30 together with the predistortion signal.
상기와 같이 이루어지는 본 발명의 동작을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the present invention made as described above are as follows.
먼저, 도 3a와 같은 입력신호는 분배기(11)에 의하여 2개의 경로로 나누어지고, 어느 한 신호는 구동증폭기(12)에 의해 증폭된다.First, the input signal as shown in FIG. 3A is divided into two paths by the divider 11, and one signal is amplified by the drive amplifier 12.
이때, 상기 구동증폭기(12)의 비선형 특성에 의하여 도 3b와 같이 입력된 신호와 함께 왜곡신호를 동시에 갖게 되며, 이 왜곡신호는 주증폭부(30)의 사전왜곡신호를 만들기 위한 것으로 이용된다.At this time, due to the nonlinear characteristics of the driving amplifier 12, as shown in FIG. 3b, the distortion signal is simultaneously provided with the input signal, and the distortion signal is used to make a pre-distortion signal of the main amplifier 30.
한편, 상기 분배기(11)에 의해 분배된 다른 한 신호는 구동증폭기의 경로에서 발생되는 시간 지연 만큼 제 1지연선로(13)에 의하여 지연되어 왜곡없이 삽입손실만 갖는다.On the other hand, the other signal distributed by the distributor 11 is delayed by the first delay line 13 by a time delay generated in the path of the driving amplifier, so that only the insertion loss is performed without distortion.
이후, 상기 구동증폭기(12)에서 출력되는 신호는 제 1방향성결합기(14)를 통해 에러제거루프의 제 2지연선로(19)의 입력과 감산회로(16)의 입력으로 나뉘어진다.Thereafter, the signal output from the driving amplifier 12 is divided into an input of the second delay line 19 of the error cancellation loop and an input of the subtraction circuit 16 through the first directional coupler 14.
이때, 상기 감산회로(16)를 통해 입력되는 신호는 위상변환기(15)에 의해 입력신호의 위상과 180°차이 나도록 도 3c와 같이 변환되어 상기 감산회로(16)에 출력된다.At this time, the signal input through the subtraction circuit 16 is converted by the phase converter 15 as shown in FIG. 3C so that the phase of the input signal is 180 degrees and is output to the subtraction circuit 16.
이어서, 상기 제 1지연선로(13)에서 입력되는 신호와 상기 위상변환기(15)에서 입력되는 신호를 감산회로(16)를 통해 결합하면, 상기 위상변환기(15)에 포함되어 있는 입력신호와 상기 제 1지연선로(13)의 입력신호는 180도의 위상차에 의해 상쇄되어 도 3d와 같이 왜곡신호만 출력되고, 이 왜곡신호는 에러증폭기(17)를 통해 왜곡 없이 약 3[dB]로 증폭된어 도 3e와 같이 출력된다.Subsequently, when the signal input from the first delay line 13 and the signal input from the phase shifter 15 are combined through the subtraction circuit 16, the input signal included in the phase shifter 15 and the The input signal of the first delay line 13 is canceled by the phase difference of 180 degrees so that only the distortion signal is output as shown in FIG. 3D, and this distortion signal is amplified by about 3 [dB] without distortion through the error amplifier 17. It is output as shown in FIG.
한편, 제 1방향성 결합기(14)를 지나 에러제거루프의 제 2지연선로(18)를 통과한 신호는 도 3f와 같이 왜곡신호가 포함된 상기 구동증폭기(12)에 의해 증폭된 신호로 제 2방향성결합기(19)에서 상기 에러증폭기(17)의 출력으로 나온 왜곡신호와 결합된다.On the other hand, the signal passing through the second delay line 18 of the error cancellation loop through the first directional coupler 14 is a signal amplified by the drive amplifier 12 including the distortion signal as shown in Figure 3f In the directional coupler 19 is combined with the distortion signal output from the output of the error amplifier 17.
이때, 상기 제 2지연선로(19)를 통과한 신호와 상기 에러증폭기(17)의 출력으로 나온 왜곡신호가 결합되면, 도 3g와 같이 왜곡신호의 위상과 180도 차이가 나는 사전왜곡신호를 포함한 입력신호가 주증폭부(30)의 입력으로 공급된다.In this case, when the signal passing through the second delay line 19 and the distortion signal output from the error amplifier 17 are combined, as shown in FIG. 3g, the distortion signal includes a predistortion signal having a 180 degree difference from the phase of the distortion signal. An input signal is supplied to the input of the main amplifier 30.
이어서, 상기 주증폭부(30)에 입력된 신호가 상기 주증폭부(30)를 통해 증폭되면, 상기 주증폭부(30)의 비선형에 의해 발생되는 왜곡신호 성분은 입력되는 사전왜곡신호 성분에 의해 서로 상쇄되어 도 3h와 같이 된다.Subsequently, when the signal input to the main amplifier 30 is amplified through the main amplifier 30, the distortion signal component generated by the non-linearity of the main amplifier 30 is converted into the predistorted signal component. By canceling each other out as shown in FIG. 3H.
<제 2실시예>Second Embodiment
도 4는 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 피드포워드 구조를 가진 사전왜곡방식의 선형 전력 증폭기를 도시한 구성도이다.4 is a block diagram illustrating a predistortion linear power amplifier having a feedforward structure according to another embodiment of the present invention.
도 4을 참조하면, 본 발명의 또다른 피드포워드 구조를 가진 사전왜곡방식의 선형 전력 증폭기는 상기 제 1실시예의 피드포워드부(10)에 제 1벡터변조기(21)와, 제 2벡터변조기(22)를 형성하고, 상기 제 2벡터변조기(22)에 인가되는 입력신호와, 상기 주증폭부(30)의 출력신호를 검출하여 왜곡신호의 전력을 최초하기 위한 전반적인 동작을 관리하는 적응제어부(40)를 포함하는 것으로 이루어져 있다.Referring to FIG. 4, the predistortion linear power amplifier having another feedforward structure of the present invention includes a first vector modulator 21 and a second vector modulator in the feedforward section 10 of the first embodiment. 22, an adaptive control unit which detects an input signal applied to the second vector modulator 22 and an output signal of the main amplifier 30, and manages an overall operation for initializing the power of the distortion signal ( 40).
상기 제 1벡터변조기(21)는 상기 피드포워드부(10)의 분배기(11)를 통해 분배되는 하나의 입력신호에 왜곡신호를 생성하여 구동증폭기(12)로 출력한다.The first vector modulator 21 generates a distortion signal in one input signal distributed through the divider 11 of the feed forward unit 10 and outputs the distortion signal to the driving amplifier 12.
상기 제 2벡터변조기(22)는 상기 피드포워드부(10)의 감산회로(16)에서 인가되는 왜곡신호를 보상하여 에러증폭기(17)에 출력한다.The second vector modulator 22 compensates for the distortion signal applied by the subtraction circuit 16 of the feedforward section 10 and outputs it to the error amplifier 17.
상기 적응제어부(40)는 상기 피드포워드부(10)의 감산회로(22)에서 인가되는 왜곡신호의 레벨을 검출하는 제 1검출기(41)와, 상기 주증폭부(30)에서 출력되는 출력신호의 레벨을 검출하는 제 2검출기(42)와, 상기 제 1검출기(41)와 제 2검출기(42)에서 인가되는 신호를 비교/분석하여 상기 제 1벡터변조기(21)와 제 2벡터변조기(22)의 왜곡신호 전력이 최소화 되도록 제어신호를 출력하는 제어부(43)로 이루어져 있다.The adaptive controller 40 includes a first detector 41 for detecting the level of the distortion signal applied by the subtraction circuit 22 of the feed forward unit 10, and an output signal output from the main amplifier 30. The first vector modulator 21 and the second vector modulator (2) are compared with the second detector 42 for detecting the level of the signal, and the signals applied from the first detector 41 and the second detector 42 are compared and analyzed. The control unit 43 outputs a control signal to minimize the distortion signal power of 22).
상기와 같이 이루어지는 본 발명의 또 다른 일실시예의 동작을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of another embodiment of the present invention made as described above are as follows.
먼저, 도 4a와 같은 입력신호는 분배기(11)에 의하여 2개의 경로로 나누어지고, 어느 한 신호는 제 1벡터변조기(21)와 구동증폭기(12)를 통과하면서 도 4b와 같은 왜곡신호가 포함되어 있는 입력신호가 출력되고, 다른 한 신호는 제 1지연선로(13)를 지나 감산회로(16)에 입력된다.First, the input signal as shown in FIG. 4A is divided into two paths by the divider 11, and one signal includes the distortion signal as shown in FIG. 4B while passing through the first vector modulator 21 and the driving amplifier 12. The input signal is output, and the other signal is input to the subtraction circuit 16 via the first delay line 13.
이때, 감산회로(16)는 제 1방향성결합기(14)와 제 1위상변환기(15)를 통과하면서 180도의 위상차이를 가지는 신호와 상기 제 1지연선로(13)을 통과한 신호를 결합하여 도 4c와 같은 왜곡신호를 출력한다.At this time, the subtraction circuit 16 combines the signal passing through the first delay line 13 with the signal having a phase difference of 180 degrees while passing through the first directional coupler 14 and the first phase converter 15. Outputs a distortion signal such as 4c.
이어서, 상기 왜곡신호는 제 2벡터변조기(22)에 의해 일정 레벨로 보상되어 에러증폭기(17)에 의해 증폭되어 도 4d와 같은 신호로 출력된다.Subsequently, the distortion signal is compensated to a certain level by the second vector modulator 22, amplified by the error amplifier 17, and output as a signal as shown in FIG. 4D.
이때, 상기 에러증폭기(17)에서 출력되는 왜곡신호는 제 2방향성결합기(19)에 의해 상기 제 2지연선로(18)를 통과한 도 4e와 같은 신호와 결합되어 왜곡신호의 위상과 180도 차이가 나는 사전왜곡신호를 포함한 도 4f와 같은 입력신호가 주증폭부(30)의 입력으로 공급된다.In this case, the distortion signal output from the error amplifier 17 is combined with the signal as shown in FIG. 4E through the second delay line 18 by the second directional coupler 19 to be 180 degrees from the phase of the distortion signal. The input signal as shown in Fig. 4F including the predistortion signal is supplied to the input of the main amplifier 30.
이어서, 상기 주증폭부(30)에 입력된 신호가 상기 주증폭부(30)를 통해 증폭되면, 상기 주증폭부(30)의 비선형에 의해 발생되는 왜곡신호 성분은 입력되는 사전왜곡신호 성분에 의해 서로 상쇄되어 제거된다.Subsequently, when the signal input to the main amplifier 30 is amplified through the main amplifier 30, the distortion signal component generated by the non-linearity of the main amplifier 30 is converted into the predistorted signal component. By canceling each other out.
이때, 적응 제어부(40)의 제 1검출기(41)는 상기 감산회로(16)에서 출력하는 왜곡신호의 레벨을 검출하여 제어부(43)에 출력하고, 적응 제어부(40)의 제 2검출부(42)는 상기 주증폭부(30)에서 출력하는 출력신호의 레벨을 검출하여 적응 제어부(40)의 제어부(43)에 출력한다.At this time, the first detector 41 of the adaptive control unit 40 detects the level of the distortion signal output from the subtraction circuit 16, outputs the level to the control unit 43, and the second detection unit 42 of the adaptive control unit 40. ) Detects the level of the output signal output from the main amplifier 30 and outputs it to the control unit 43 of the adaptive control unit 40.
이어서, 상기 제어부(43)는 상기 제 1검출기(41)와 제 2검출기(42)에서 인가되는 신호를 비교/분석하여 왜곡신호 전력이 최소화 되도록 제어신호를 제 1벡터변조기(21)와, 제 2벡터변조기(22)에 출력한다.Subsequently, the control unit 43 compares / analyzes the signals applied from the first detector 41 and the second detector 42 to convert the control signal into a first vector modulator 21 so as to minimize the distortion signal power. Output to 2 vector modulator 22.
따라서, 상기 제 1벡터변조기(21)는 상기 제어부(43)에서 인가하는 제어신호에 따라 입력신호에 포함되는 왜곡신호 레벨을 조절하며, 상기 제 2벡터변조기(22)는 상기 제어부(43)에서 인가하는 제어신호에 따라 상기 감산회로(16)에서 출력하는 왜곡신호의 보상 레벨을 조절한다.Accordingly, the first vector modulator 21 adjusts the level of the distortion signal included in the input signal according to the control signal applied by the controller 43, and the second vector modulator 22 is controlled by the controller 43. The compensation level of the distortion signal output from the subtraction circuit 16 is adjusted according to the control signal applied.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 주증폭부에서 발생되는 왜곡신호를 상쇄시키기 위하여 피드포워드부의 구동증폭기로 사전왜곡신호를 발생하여 선형화 하는 방식이므로 일반적인 피드포워드와 유사한 왜곡신호 감쇄율을 가지면서 효율은 증대된다.As described above, in the present invention, since the predistortion signal is linearized by driving the drive amplifier of the feed forward part in order to cancel the distortion signal generated in the main amplifier, the efficiency is increased while having a distortion signal attenuation similar to that of the general feed forward. do.
또한, 피드포워드부에서 발생되는 사전왜곡 신호는 주증폭부와 같은 증폭기에 의하여 생성되므로 온도등과 같은 환경조건이 변하더라도 주증폭부의 왜곡신호 변화와 같은 변화특성을 가지는 사전왜곡신호를 발생시킬 수 있게 되므로 환경특성 우수하다.Also, since the predistortion signal generated in the feed forward part is generated by an amplifier such as the main amplifier, it is possible to generate a predistortion signal having a change characteristic such as the distortion signal change in the main amplifier even if the environmental conditions such as temperature change. It has excellent environmental characteristics.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020020045008A KR20040011848A (en) | 2002-07-30 | 2002-07-30 | Feedforward linear power amplifier using distortion signal |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020020045008A KR20040011848A (en) | 2002-07-30 | 2002-07-30 | Feedforward linear power amplifier using distortion signal |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20040011848A true KR20040011848A (en) | 2004-02-11 |
Family
ID=37319887
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020020045008A Ceased KR20040011848A (en) | 2002-07-30 | 2002-07-30 | Feedforward linear power amplifier using distortion signal |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20040011848A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100814457B1 (en) * | 2007-02-27 | 2008-03-17 | 세원텔레텍 주식회사 | Dual Band Feedforward Linear Power Amplifier |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5570063A (en) * | 1995-05-18 | 1996-10-29 | Spectrian, Inc. | RF power amplifier with signal predistortion for improved linearity |
| JPH10242771A (en) * | 1997-02-20 | 1998-09-11 | Harris Corp | Linearization method for amplifier using improved feedforward correction |
| JP2001077637A (en) * | 1999-09-02 | 2001-03-23 | Yrp Kokino Idotai Tsushin Kenkyusho:Kk | Pre-distortion circuit |
| US6292055B1 (en) * | 1999-02-26 | 2001-09-18 | U.S. Philips Corporation | Electronic apparatus comprising a power amplifier |
-
2002
- 2002-07-30 KR KR1020020045008A patent/KR20040011848A/en not_active Ceased
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5570063A (en) * | 1995-05-18 | 1996-10-29 | Spectrian, Inc. | RF power amplifier with signal predistortion for improved linearity |
| JPH10242771A (en) * | 1997-02-20 | 1998-09-11 | Harris Corp | Linearization method for amplifier using improved feedforward correction |
| US6292055B1 (en) * | 1999-02-26 | 2001-09-18 | U.S. Philips Corporation | Electronic apparatus comprising a power amplifier |
| JP2001077637A (en) * | 1999-09-02 | 2001-03-23 | Yrp Kokino Idotai Tsushin Kenkyusho:Kk | Pre-distortion circuit |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100814457B1 (en) * | 2007-02-27 | 2008-03-17 | 세원텔레텍 주식회사 | Dual Band Feedforward Linear Power Amplifier |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101139576B1 (en) | Improved power amplifier configuration | |
| US7561636B2 (en) | Digital predistortion apparatus and method in power amplifier | |
| KR100326176B1 (en) | Apparatus and method for linearizing power amplification using predistortion and feedfoward method in rf communicaiton | |
| US8965454B2 (en) | Amplifier system for cell sites and other suitable applications | |
| GB2238196A (en) | Feed forward amplifier with pre-distortion | |
| CA2291863A1 (en) | A linear amplifier arrangement | |
| US8736365B2 (en) | Broadband linearization module and method | |
| WO2012086830A1 (en) | Amplifier device and method of controlling same | |
| KR100281622B1 (en) | Pre-post compensation amplifier | |
| JP2002009557A (en) | Linear compensation amplifier | |
| US7196578B2 (en) | Amplifier memory effect compensator | |
| JP2007053540A (en) | Doherty-type amplifier | |
| WO2010076845A1 (en) | Polar modulation apparatus and communication device | |
| KR100309720B1 (en) | Feed-forward linear power amplifier with amplifier for compensating delay | |
| KR20040011848A (en) | Feedforward linear power amplifier using distortion signal | |
| US6191652B1 (en) | Amplifier distortion correction using cross-modulation | |
| US6867648B2 (en) | Linearization apparatus capable of adjusting peak-to-average power ratio | |
| JP4312626B2 (en) | Feed-forward distortion compensation amplifier | |
| JP4628175B2 (en) | amplifier | |
| KR100865886B1 (en) | Device for compensating for nonlinearity in high frequency amplifiers | |
| JP2006279633A (en) | Distortion compensator and its distortion compensation method | |
| KR20030064913A (en) | A linear power amplification method for a pre-distortion type linear rf power amplifier using a characteristics of non-linearity of rf amplifier | |
| JP2007006436A (en) | Distortion compensation amplifier | |
| KR20060098680A (en) | Analog Predistortion Apparatus and Method for Compensating the Memory Effects of Power Amplifiers in Wireless Communication Systems | |
| KR20060027657A (en) | Feedforward Compensation Circuit for Power Amplifier |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20020730 |
|
| PA0201 | Request for examination | ||
| PG1501 | Laying open of application | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20040227 Patent event code: PE09021S01D |
|
| E601 | Decision to refuse application | ||
| PE0601 | Decision on rejection of patent |
Patent event date: 20040707 Comment text: Decision to Refuse Application Patent event code: PE06012S01D Patent event date: 20040227 Comment text: Notification of reason for refusal Patent event code: PE06011S01I |