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JPH1117464A - Phase shifter - Google Patents

Phase shifter

Info

Publication number
JPH1117464A
JPH1117464A JP9169715A JP16971597A JPH1117464A JP H1117464 A JPH1117464 A JP H1117464A JP 9169715 A JP9169715 A JP 9169715A JP 16971597 A JP16971597 A JP 16971597A JP H1117464 A JPH1117464 A JP H1117464A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
output
phase shifter
signal
variable attenuator
input
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.)
Pending
Application number
JP9169715A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Fumito Tomaru
史人 都丸
Yukinari Fujiwara
行成 藤原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Denshi KK
Original Assignee
Hitachi Denshi KK
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Denshi KK filed Critical Hitachi Denshi KK
Priority to JP9169715A priority Critical patent/JPH1117464A/en
Publication of JPH1117464A publication Critical patent/JPH1117464A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To execute the wide band conversion and high-stabilization of an amplitude characteristic in a phase shifter and to simplify adjustment work by providing a distributor, variable attenuators and a directional coupler and changing the respectively distributed signal levels so as to change the phases of signals. SOLUTION: An input terminal 1 is connected to a delay line 2 and the delay line 2 is connected to a power distributor 3. The first output of the power distributor 3 is connected to the first variable attenuator 4 and the second output of the power distributor 3 is connected to the variable attenuator 5. The first variable attenuator 4 is connected to the input of the directional coupler 6 and the second variable attenuator 5 is connected to the input of the directional coupler 6. The first output of the directional coupler 6 is connected to an output terminal 8 with an amplifier 7 and the second output of the directional coupler 6 is grounded. Then, the phases of the signals are changed by changing the respectively distributed signal levels in the phase shifter.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタルデータ
を用いて無線伝送を行うための送信装置のうち、電力増
幅器の非線形性を補償するための線形補償回路に係るも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a linear compensating circuit for compensating for non-linearity of a power amplifier in a transmitting apparatus for performing radio transmission using digital data.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来技術の例として、ディジタル無線に
使用する電力増幅器のフィードフォワード型線形補償回
路で用いられる移相器を説明する。図4はフィードフォ
ワード型線形補償回路のブロック図で、11は入力端子、
12は分配器、13は電力増幅器(PA)、14は移相器、15
は電力分配器、16は第1の加算器、17は遅延器、18は線
形増幅器(LA)、19は第2の加算器、20は出力端子で
ある。入力端子11は分配器12に接続され、該分配器12は
電力増幅器13と移相器14に接続される。該電力増幅器13
は電力分配器15に接続され、該電力分配器15は遅延器17
と第1の加算器16に接続される。該遅延器17は第2の加
算器19に接続される。前記移相器は前記第1の加算器16
に接続され、該第1の加算器16は線形増幅器18に接続さ
れる。該線形増幅器18は前記第2の加算器19に接続さ
れ、該第2の加算器19は出力端子20に接続される。
2. Description of the Related Art As an example of the prior art, a phase shifter used in a feed-forward type linear compensation circuit of a power amplifier used for digital radio will be described. FIG. 4 is a block diagram of a feedforward linear compensation circuit, where 11 is an input terminal,
12 is a distributor, 13 is a power amplifier (PA), 14 is a phase shifter, 15
Is a power divider, 16 is a first adder, 17 is a delay unit, 18 is a linear amplifier (LA), 19 is a second adder, and 20 is an output terminal. The input terminal 11 is connected to a splitter 12, which is connected to a power amplifier 13 and a phase shifter 14. The power amplifier 13
Is connected to a power divider 15 which is a delay unit 17
And the first adder 16. The delay unit 17 is connected to a second adder 19. The phase shifter is connected to the first adder 16.
And the first adder 16 is connected to a linear amplifier 18. The linear amplifier 18 is connected to the second adder 19, which is connected to an output terminal 20.

【0003】図4によって、フィードフォワード型線形
補償回路について説明する。変調された搬送波が入力端
子11から分配器12に入力し、該分配器12は入力された信
号を主信号経路側の電力増幅器13に伝達するとともに移
相器14に分配する。該移相器14は、該電力増幅器13で生
じる遅延量と同じ遅延量を、入力された信号に与え、か
つ該電力増幅器13の出力信号と位相が逆相になるように
調整する。該移相器14で遅延され逆相となった信号は、
第1の加算器16に入力する。また前記電力増幅器13の出
力は電力分配器15に入力し、該電力分配器15は入力され
た信号を遅延器17を介して第2の加算器19に送るととも
に前記第1の加算器16に分配して送る。従って該第1の
加算器16には、前記電力増幅器13の出力と前記移相器14
の出力が入力し加算される。前記電力増幅器13の出力に
は、その非線形性により歪み成分が生じており、また前
記移相器14の出力は歪み成分が含まれておらず、前記電
力増幅器13の出力と逆相で遅延量が同じ信号となってい
る。このため前記第1の加算器16でこれら2つの信号が
加算され、前記電力増幅器13から生じた歪み成分のみが
抽出されることになる。この第1の加算器16から出力さ
れた歪み成分は線形増幅器18に入力し、該線形増幅器18
で出力レベルを合わせ前記第2の加算器19に入力し、該
第2の加算器19の出力は出力端子20から出力される。該
第2の加算器19には、前記電力増幅器13の出力が前記遅
延器17で前記線形増幅器18と同じ遅延量を与えられて入
力する。従って、該第2の加算器19において、前記線形
増幅器18からの信号に、前記抽出された歪み成分が減算
され、前記線形増幅器18の信号に含まれる歪み成分を相
殺することにより、非線形歪みの補償が行われる。この
線形補償回路に用いられる前記移相器14の回路構成を図
3に示す。
Referring to FIG. 4, a feedforward type linear compensation circuit will be described. The modulated carrier is input from an input terminal 11 to a splitter 12, which transmits the input signal to a power amplifier 13 on the main signal path side and splits the signal to a phase shifter 14. The phase shifter 14 applies the same delay amount as the delay amount generated in the power amplifier 13 to the input signal, and adjusts the output signal of the power amplifier 13 so that the output signal has the opposite phase. The signal delayed by the phase shifter 14 and having the opposite phase is
Input to the first adder 16. The output of the power amplifier 13 is input to a power divider 15, which sends the input signal to a second adder 19 via a delay unit 17 and to the first adder 16. Distribute and send. Therefore, the output of the power amplifier 13 and the phase shifter 14 are added to the first adder 16.
Are input and added. The output of the power amplifier 13 has a distortion component due to its non-linearity.The output of the phase shifter 14 does not include the distortion component, and the output of the power amplifier 13 has a delay amount opposite to that of the output of the power amplifier 13. Are the same signal. Therefore, the two signals are added by the first adder 16, and only the distortion component generated from the power amplifier 13 is extracted. The distortion component output from the first adder 16 is input to a linear amplifier 18 and the linear amplifier 18
The output level of the second adder 19 is adjusted, and the output of the second adder 19 is output from the output terminal 20. The output of the power amplifier 13 is input to the second adder 19 with the same delay amount as that of the linear amplifier 18 given by the delay unit 17. Accordingly, in the second adder 19, the extracted distortion component is subtracted from the signal from the linear amplifier 18, and the distortion component included in the signal of the linear amplifier 18 is canceled to thereby reduce the nonlinear distortion. Compensation is provided. FIG. 3 shows a circuit configuration of the phase shifter 14 used in the linear compensation circuit.

【0004】図3は線形補償回路で用いられる移相器の
回路構成を示す図で、1は入力端子、2は遅延線、9は共
振器、10は可変減衰器(ATT)、7は増幅器、8は出力
端子である。図3において、入力端子1から入力された
信号は、遅延線2を通り、出力端子8から出力する時に電
力増幅器で生じる遅延分だけ遅延するようにした後、共
振器9から可変減衰器10に入力される。該可変減衰器10
でレベル調整された信号は、増幅器7を介して、出力端
子8から出力される。即ち、該共振器9で位相を調整し、
前記可変減衰器10でレベルを調整することによって、電
力増幅器の歪みを補償している。該共振器9はバンドパ
スフィルタとなっており、送信搬送波の中心周波数に対
し、該共振器9中のインダクタンスLとキャパシタンス
Cの定数を変えることで、位相を変えることができる。
該共振器9の振幅特性による振幅の変化分については、
後段の前記可変減衰器10の減衰量を調整することで合わ
せ込む。図4に示すA〜Dの各点の信号の様子につい
て、入力信号として単一周波のCW(Continuous Wav
e)を入力端子11から入力した時のベクトル図を、図5
に示す。図5で横軸は信号成分を複素表示した時の実数
軸(Re)、縦軸は虚数軸(Im)である。ベクトルA
は電力増幅器13の出力信号で、該電力増幅器13によって
歪んだ信号であり、第2の加算器19から出力される主信
号成分Dと、第1の加算器16から抽出される歪み成分C
との合成ベクトルとなる。この合成ベクトルに対し、前
記主信号成分Dの逆ベクトルBを足すことで歪み成分C
のみを取り出し、この歪み成分Cを電力増幅器出力から
引くことで、補償がなされる。
FIG. 3 is a diagram showing a circuit configuration of a phase shifter used in a linear compensation circuit, wherein 1 is an input terminal, 2 is a delay line, 9 is a resonator, 10 is a variable attenuator (ATT), and 7 is an amplifier. , 8 are output terminals. In FIG. 3, the signal input from the input terminal 1 passes through the delay line 2 and is delayed by the delay generated by the power amplifier when output from the output terminal 8, and then transmitted from the resonator 9 to the variable attenuator 10. Is entered. The variable attenuator 10
The signal whose level has been adjusted is output from the output terminal 8 via the amplifier 7. That is, the phase is adjusted by the resonator 9,
By adjusting the level with the variable attenuator 10, distortion of the power amplifier is compensated. The resonator 9 is a bandpass filter, and the phase can be changed by changing the constants of the inductance L and the capacitance C in the resonator 9 with respect to the center frequency of the transmission carrier.
Regarding the change in amplitude due to the amplitude characteristic of the resonator 9,
The adjustment is performed by adjusting the amount of attenuation of the variable attenuator 10 at the subsequent stage. Regarding the state of the signals at the points A to D shown in FIG. 4, a single-frequency CW (Continuous Wave) is used as an input signal.
FIG. 5 is a vector diagram when e) is input from the input terminal 11.
Shown in In FIG. 5, the horizontal axis is the real axis (Re) when the signal component is displayed in a complex form, and the vertical axis is the imaginary axis (Im). Vector A
Is an output signal of the power amplifier 13, which is a signal distorted by the power amplifier 13, and includes a main signal component D output from the second adder 19 and a distortion component C extracted from the first adder 16.
Is a composite vector of By adding an inverse vector B of the main signal component D to this composite vector, a distortion component C
By taking out only the distortion component C from the output of the power amplifier, compensation is performed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】前述した従来例では、
移相器が6dB/Octの振幅特性(帯域特性)を持っているた
め、変調により、送信波のスペクトルが広がると、その
帯域特性により補償量にばらつきが生じてしまう。特
に、映像信号のような大容量伝送や、スペクトル拡散な
どのような広帯域伝送を行う場合に問題となる。また、
広い温度範囲において一定の補償量を確保するために
は、高精度のLやCを用いるか、温度補償回路を付加す
る必要がある。さらに、周波数が高い領域、たとえば、
マイクロ波伝送を行う様な場合、共振器を分布定数回路
で構成する必要があり、移相量を最適値に設定するため
の調整に、多大な時間がかかってしまうという問題があ
った。
In the above-mentioned conventional example,
Since the phase shifter has an amplitude characteristic (band characteristic) of 6 dB / Oct, if the spectrum of a transmission wave is widened due to modulation, the compensation amount varies due to the band characteristic. In particular, it becomes a problem when performing large-capacity transmission such as a video signal or wideband transmission such as spread spectrum. Also,
In order to secure a constant amount of compensation over a wide temperature range, it is necessary to use high-precision L or C or to add a temperature compensation circuit. Further, in the high frequency region, for example,
In the case of performing microwave transmission, it is necessary to configure the resonator with a distributed constant circuit, and there has been a problem that it takes a lot of time to adjust the phase shift amount to an optimum value.

【0006】本発明の目的は、移相器の振幅特性の広帯
域化と高安定化を図り、調整作業の簡素化を図ることに
ある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to widen and stabilize the amplitude characteristic of a phase shifter and to simplify an adjustment operation.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため、分配器、方向性結合器を有した移相器と
することにより、直交する各信号のレベルを調整するよ
うにしたものである。
In order to achieve the above object, the present invention provides a phase shifter having a distributor and a directional coupler so as to adjust the level of each orthogonal signal. It was done.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】以下本発明の実施例について、図
1を用いて説明する。図1は本発明による移相器の一構
成例を説明するブロック図で、1は入力端子、2は遅延
線、3は電力分配器(PWR SPLT)、4は第1の可
変減衰器(ATT)、5は第2の可変減衰器(AT
T)、6はハイブリッドリングで構成された方向性結合
器、7は増幅器、8は出力端子である。図1において、入
力端子1は遅延線2に接続し、該遅延線2は電力分配器3に
接続している。該電力分配器3の第1の出力は第1の可
変減衰器4と接続し、該電力分配器3の第2の出力は第2
の可変減衰器5とに接続し、該第1の可変減衰器4は方
向性結合器6の第1の入力イと接続し、前記第2の可変
減衰器5は該方向性結合器6の第2の入力ロに接続してい
る。該方向性結合器6の第1の出力ハは増幅器7を介して
出力端子8に接続され、該方向性結合器6の第2の出力ニ
は接地されている。以下この動作について説明する。説
明を簡単にするため、遅延線2の遅延時間を零( τ=
0)とし、第1の可変減衰器4と第2の可変減衰器5の減
衰量を零( AT=0(dB))とする。この時、λ/4分布
定数回路(ハイブリッドリング)で構成される方向性結
合器6から出力信号の状態は、出力点Sにおいてベクト
ル図で表すと図2(a)の様になり、前記電力分配器3から
出力される2つの直交するベクトルP1とP2との合成
ベクトルSとして出力される。このとき、第1の可変減
衰器4と第2の可変減衰器5の減衰量を等しくしているた
め合成ベクトルSの位相角は45°なっている。次に、
前記第1の可変減衰器4と第2の可変減衰器5を任意の減
衰量に設定した時を考える。2つの経路に挿入された第
1の可変減衰器4と第2の可変減衰器5の減衰量を、異な
った値に設定した場合のベクトル図を、図2(b)に示
す。この図に示されるように、図2(a)の場合と、その
合成ベクトルSの位相角が異なる(位相角≠45°)。
このように、2つの可変減衰器をそれぞれ任意の値に設
定することで、0°〜90°までの任意の位相角を設定
することが可能となる。合成後の信号レベルについて
は、後段の増幅器7により調整される。この方向性結合
器6は、誘電体基板上にAu膜で平行2線、ハイブリッ
ドリング、円形リング等で形成した場合、厚膜で構成す
ると通常は10GHz程度まで、薄膜で構成するとそれ
以上の周波数帯まで使用が可能で、広い帯域特性を持
ち、前述のように2つの入力のレベルを可変減衰器で変
えることにより極めて容易に位相を変えることができ
る。また、この移相量を0°〜360°までのすべての
領域に対応させる場合には、遅延線2の遅延量を調整す
ることや方向性結合器6を多段に接続すること及び、本
発明の移相器を多段接続することで実現できる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a phase shifter according to the present invention, wherein 1 is an input terminal, 2 is a delay line, 3 is a power divider (PWR SPLT), and 4 is a first variable attenuator (ATT). ) And 5 are second variable attenuators (AT
T) and 6 are directional couplers composed of hybrid rings, 7 is an amplifier, and 8 is an output terminal. In FIG. 1, an input terminal 1 is connected to a delay line 2, which is connected to a power distributor 3. A first output of the power divider 3 is connected to a first variable attenuator 4, and a second output of the power divider 3 is a second output.
The first variable attenuator 4 is connected to a first input A of a directional coupler 6, and the second variable attenuator 5 is connected to a variable attenuator 5 of the directional coupler 6. It is connected to the second input B. A first output terminal of the directional coupler 6 is connected to an output terminal 8 via an amplifier 7, and a second output terminal of the directional coupler 6 is grounded. Hereinafter, this operation will be described. For simplicity, the delay time of delay line 2 is set to zero (τ =
0), and the attenuation of the first variable attenuator 4 and the second variable attenuator 5 is set to zero (AT = 0 (dB)). At this time, the state of the output signal from the directional coupler 6 constituted by a λ / 4 distributed constant circuit (hybrid ring) is represented by a vector diagram at the output point S as shown in FIG. It is output as a composite vector S of two orthogonal vectors P1 and P2 output from the distributor 3. At this time, since the amounts of attenuation of the first variable attenuator 4 and the second variable attenuator 5 are equalized, the phase angle of the composite vector S is 45 °. next,
Consider a case where the first variable attenuator 4 and the second variable attenuator 5 are set to arbitrary attenuation amounts. FIG. 2B shows a vector diagram when the attenuation amounts of the first variable attenuator 4 and the second variable attenuator 5 inserted in the two paths are set to different values. As shown in this figure, the phase angle of the combined vector S is different from the case of FIG. 2A (phase angle ≠ 45 °).
As described above, by setting the two variable attenuators to arbitrary values, it is possible to set an arbitrary phase angle from 0 ° to 90 °. The signal level after the synthesis is adjusted by the amplifier 7 at the subsequent stage. When the directional coupler 6 is formed of two parallel lines, a hybrid ring, a circular ring, or the like with an Au film on a dielectric substrate, the directional coupler 6 generally has a frequency of up to about 10 GHz when formed with a thick film, and a higher frequency when formed with a thin film. It can be used up to the band, has a wide band characteristic, and can change the phase very easily by changing the level of the two inputs with the variable attenuator as described above. Further, when this phase shift amount is made to correspond to all regions from 0 ° to 360 °, the delay amount of the delay line 2 is adjusted, the directional coupler 6 is connected in multiple stages, and the present invention is applied. Can be realized by connecting the phase shifters in multiple stages.

【0009】次に、この移相器を電力増幅器の線形補償
に応用した例について説明する。図9はフィードフォワ
ード型線形補償回路のブロック図で、従来の技術と同じ
構成の図4に本発明の移相器14´を使用することで実施
可能である。
Next, an example in which this phase shifter is applied to linear compensation of a power amplifier will be described. FIG. 9 is a block diagram of a feed-forward type linear compensation circuit, which can be implemented by using the phase shifter 14 'of the present invention in FIG.

【0010】次に、本発明の移相器をプリディストーシ
ョン型線形補償回路に応用した例を図6によって説明す
る。図6は、プリディストーション型線形補償回路のブ
ロック図で、11は入力端子、12は分配器、21は歪み発生
器(RDA)、14´は移相器、15は電力分配器、16は第
1の加算器、19は第2の加算器、22は可変減衰器(AT
T)、17は遅延器、18は線形増幅器(LA)、13は電力
増幅器(PA)、20は出力端子である。図6において、
入力端子11は分配器12に接続され、該分配器12は歪み発
生器21と移相器14´に接続される。該移相器14´は電力
分配器15に接続され、該電力分配器15は線形増幅器18と
第1の加算器16に接続される。該線形増幅器18は第2の
加算器19に接続される。前記歪み発生器21は前記第1の
加算器16に接続され、該第1の加算器16は可変減衰器22
に接続される。該可変減衰器22は遅延器17に接続され、
該遅延器17は前記第2の加算器19に接続される。該第2
の加算器19は電力増幅器13に接続され、該電力増幅器13
は出力端子20に接続される。
Next, an example in which the phase shifter of the present invention is applied to a predistortion type linear compensation circuit will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a block diagram of a predistortion type linear compensation circuit, in which 11 is an input terminal, 12 is a divider, 21 is a distortion generator (RDA), 14 'is a phase shifter, 15 is a power divider, and 16 is a 1 is an adder, 19 is a second adder, and 22 is a variable attenuator (AT
T), 17 is a delay unit, 18 is a linear amplifier (LA), 13 is a power amplifier (PA), and 20 is an output terminal. In FIG.
The input terminal 11 is connected to a distributor 12, which is connected to a distortion generator 21 and a phase shifter 14 '. The phase shifter 14 'is connected to a power divider 15, which is connected to a linear amplifier 18 and a first adder 16. The linear amplifier 18 is connected to a second adder 19. The distortion generator 21 is connected to the first adder 16, and the first adder 16 is connected to a variable attenuator 22.
Connected to. The variable attenuator 22 is connected to the delay unit 17,
The delay unit 17 is connected to the second adder 19. The second
Adder 19 is connected to the power amplifier 13 and the power amplifier 13
Is connected to the output terminal 20.

【0011】以下、この動作について説明する。図6に
おいて、入力端子11から入力された信号は、分配器12で
分配され、一方は歪み発生器21、他方は移相器14に入力
する。該歪み発生器21の出力信号は、主信号成分と歪み
成分とが出力されるが、説明を簡単にするため、この歪
み発生器21の入出力特性は、電力増幅器13の入出力特性
と一致しているとする。一方主信号経路側の前記移相器
14´では、他方の経路側の前記歪み発生器21で生じる遅
延量と同じだけの遅延量を入力された信号に与え、さら
に前記歪み発生器21の出力の主信号成分と逆相となるよ
うにその移相量を調整する。前記移相器14´で遅延され
逆相となった信号は、電力分配器15に入力し、第1の加
算器16と線形増幅器18に送出される。該第1の加算器16
で、前記歪み発生器21の出力信号から、前記移相器14´
の出力である主信号成分を差し引くことにより、前記第
1の加算器16の出力として歪み成分だけが取り出される
ことになる。抽出された歪み成分は、可変減衰器22でレ
ベル調整され、遅延器17で、他方の経路(主信号経路)
側にある線形増幅器18で生じる遅延量と同じ遅延量を与
えられた後、第2の加算器19に入力する。該第2の加算
器19で、前記線形増幅器18の出力である主信号成分か
ら、前記遅延器17側からの信号を減算することのよっ
て、後段の電力増幅器13で生ずる歪みの逆特性が、主信
号にあらかじめ加えられることとなる。この信号を、該
電力増幅器13で増幅すると、非線形性により歪みが発生
するが、該電力増幅器13の入力信号にあらかじめ加えら
れている歪み成分と相殺され、結果として該電力増幅器
13で発生する歪み成分が補償されるものである。図6に
示すE〜Hの各点の信号の様子について、入力信号とし
て単一周波のCW(Continuous Wave)を入力端子11か
ら入力した時のベクトル図を、図7に示す。図7で横軸
は信号成分を複素表示した時の実数軸(Re)、縦軸は
虚数軸(Im)である。ベクトルEは歪み発生器21の出
力信号で、後段の電力増幅器13によって発生が予想され
る歪んだ信号を含んだ信号であり、第1の加算器16から
抽出される歪み成分Gと、電力増幅器13から出力される
主信号成分Hとの合成ベクトルとなる。この合成ベクト
ルに対し、前記主信号成分Hの逆ベクトルFを足すこと
で歪み成分Gのみを取り出し、この歪み成分Gを電力増
幅器13の入力から引くことで、補償がなされる。
Hereinafter, this operation will be described. In FIG. 6, a signal input from an input terminal 11 is distributed by a distributor 12, one of which is input to a distortion generator 21, and the other is input to a phase shifter 14. The output signal of the distortion generator 21 includes a main signal component and a distortion component. For the sake of simplicity, the input / output characteristics of the distortion generator 21 are the same as the input / output characteristics of the power amplifier 13. Suppose you do. On the other hand, the phase shifter on the main signal path side
In 14 ', the same amount of delay as the amount of delay generated by the distortion generator 21 on the other path side is given to the input signal, and the output signal of the distortion generator 21 has a phase opposite to that of the main signal component. Adjust the amount of phase shift. The signal delayed by the phase shifter 14 ′ and having an inverted phase is input to the power divider 15 and sent to the first adder 16 and the linear amplifier 18. The first adder 16
From the output signal of the distortion generator 21, the phase shifter 14 '
By subtracting the main signal component output from the first adder 16, only the distortion component is extracted as the output of the first adder 16. The level of the extracted distortion component is adjusted by the variable attenuator 22, and the other path (main signal path) is set by the delay unit 17.
After being given the same delay amount as that generated by the linear amplifier 18 on the side, it is input to the second adder 19. The second adder 19 subtracts the signal from the delay unit 17 from the main signal component that is the output of the linear amplifier 18 so that the inverse characteristic of the distortion generated in the power amplifier 13 at the subsequent stage becomes It will be added to the main signal in advance. When this signal is amplified by the power amplifier 13, distortion occurs due to non-linearity. However, the distortion component is canceled by a distortion component previously added to the input signal of the power amplifier 13, and as a result, the power amplifier
The distortion component generated in 13 is compensated. FIG. 7 shows a vector diagram when a single frequency CW (Continuous Wave) is input from the input terminal 11 as an input signal with respect to the state of the signals at the points E to H shown in FIG. In FIG. 7, the horizontal axis is the real axis (Re) when the signal component is displayed in a complex form, and the vertical axis is the imaginary axis (Im). A vector E is an output signal of the distortion generator 21 and is a signal including a distorted signal which is expected to be generated by the power amplifier 13 in the subsequent stage. The distortion component G extracted from the first adder 16 and a power amplifier It becomes a combined vector with the main signal component H output from 13. By adding the inverse vector F of the main signal component H to the combined vector, only the distortion component G is extracted, and the distortion component G is subtracted from the input of the power amplifier 13 to perform compensation.

【0012】次に、本発明の応用例として、ディジタル
無線における送信機への応用例について説明する。図8
は、本発明を用いたフィードフォワード型線形補償装置
を有する送信機の一例を示すブロック図である。23は送
信データの入力端子、24は変調器(MOD)、25はミキ
サ、26は局部発振器、27はバンドパスフィルタ、28は前
置増幅器、29は電力増幅器(PA)、30は加算器、31は
フィードフォワード型線形補償回路(F.F.)、32は
アンテナ、33は方向性結合器である。入力端子23は変調
器24に接続され、該変調器24と局部発振器26とはミキサ
25に接続している。該ミキサ25はバンドパスフィルタ27
に接続し、該バンドパスフィルタ27は前置増幅器28に接
続している。該前置増幅器28は電力増幅器28に接続され
るとともに、方向性結合器33を介してフィードフォワー
ド型線形補償回路31に接続している。前記電力増幅器29
と前記フィードフォワード型線形補償回路31とは加算器
30に接続され、該加算器30はアンテナ31に接続されてい
る。
Next, as an application example of the present invention, an application example to a transmitter in digital radio will be described. Fig. 8
FIG. 1 is a block diagram showing an example of a transmitter having a feedforward linear compensator using the present invention. 23 is a transmission data input terminal, 24 is a modulator (MOD), 25 is a mixer, 26 is a local oscillator, 27 is a bandpass filter, 28 is a preamplifier, 29 is a power amplifier (PA), 30 is an adder, 31 is a feed-forward type linear compensation circuit (FF), 32 is an antenna, and 33 is a directional coupler. The input terminal 23 is connected to a modulator 24, and the modulator 24 and the local oscillator 26 are
Connected to 25. The mixer 25 is a bandpass filter 27
, And the bandpass filter 27 is connected to a preamplifier 28. The preamplifier 28 is connected to a power amplifier 28 and to a feedforward linear compensation circuit 31 via a directional coupler 33. The power amplifier 29
And the feed-forward type linear compensation circuit 31
The adder 30 is connected to an antenna 31.

【0013】以下この応用例について説明する。入力端
子23から入力されたシリアルデータ(送信データ)は変
調器24に入力し、該変調器24は入力された信号をシリア
ル・パラレル変換および多値化して、所定のマッピング
に従い信号点を配置し、16QAMの変調波を生成す
る。該変調器24より出力された変調波はミキサ25に入力
し、該ミキサ25で局部発振器26からの信号により無線周
波数帯へ周波数変換される。周波数変換後の信号はバン
ドパスフィルタ27を通すことにより高調波を除去し、前
置増幅器28と電力増幅器29で所定の送信電力まで増幅さ
れる。ディジタル無線伝送において、16QAMのよう
な多値QAM変調やQPSKのような変調方式を用いる
場合、伝送品質の確保、隣接するチャネルへの電力漏洩
の制限などから、電力増幅器の線形性が要求されるが、
その一方で、電源効率の向上が要求され、両者の要求を
満足するためには電力増幅器の非線形性の補償が必要と
なる。また、映像信号のディジタル無線伝送など伝送デ
ータの大容量化が進むにつれ、伝送帯域の広帯域化、伝
送品質の高品質化が求められる。そこで、本実施例で述
べたような広帯域移相器を用いた線形補償装置31を用い
ることにより、電力増幅器27の非線形性を補償した後、
送信アンテナ32から送信するものである。
Hereinafter, this application example will be described. Serial data (transmission data) input from an input terminal 23 is input to a modulator 24. The modulator 24 performs serial-parallel conversion and multi-level conversion on the input signal, and arranges signal points according to a predetermined mapping. , 16QAM. The modulated wave output from the modulator 24 is input to a mixer 25, where the frequency is converted to a radio frequency band by a signal from a local oscillator 26. The frequency-converted signal passes through a band-pass filter 27 to remove harmonics, and is amplified by a preamplifier 28 and a power amplifier 29 to a predetermined transmission power. In digital radio transmission, when a modulation scheme such as multi-level QAM modulation such as 16QAM or QPSK is used, the linearity of a power amplifier is required in order to ensure transmission quality and to limit power leakage to adjacent channels. But,
On the other hand, improvement in power supply efficiency is required, and in order to satisfy both requirements, it is necessary to compensate for nonlinearity of the power amplifier. Further, as the capacity of transmission data, such as digital wireless transmission of video signals, increases, it is required to increase the transmission band and the transmission quality. Therefore, by using the linear compensator 31 using a wideband phase shifter as described in this embodiment, after compensating for the nonlinearity of the power amplifier 27,
This is transmitted from the transmission antenna 32.

【0014】[0014]

【発明の効果】本発明によれば、比較的簡易な構成で広
帯域、高安定な移相器が実現でき、この移相器を用い
て、フィードフォワード型、プリディストーション型の
線形補償装置を構成することで、高い伝送品質で、不要
輻射が少ない広帯域なディジタル伝送を行うことが可能
となる。
According to the present invention, a wideband and highly stable phase shifter can be realized with a relatively simple configuration, and a feedforward type and a predistortion type linear compensator are configured using this phase shifter. By doing so, it is possible to perform wideband digital transmission with high transmission quality and less unnecessary radiation.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例を示すブロック図FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.

【図2】図1の動作の一例を説明する位相ベクトル図FIG. 2 is a phase vector diagram illustrating an example of the operation in FIG. 1;

【図3】従来の技術を示すブロック図FIG. 3 is a block diagram showing a conventional technique.

【図4】従来のフィードフォワード型線形補償回路を説
明するブロック図
FIG. 4 is a block diagram illustrating a conventional feedforward linear compensation circuit.

【図5】図4の動作の一例を説明する位相ベクトル図FIG. 5 is a phase vector diagram illustrating an example of the operation of FIG. 4;

【図6】本発明の線形補償回路の他の動作の一例を示す
ブロック図
FIG. 6 is a block diagram showing another example of the operation of the linear compensation circuit of the present invention.

【図7】図6の動作の一例を説明する位相ベクトル図FIG. 7 is a phase vector diagram illustrating an example of the operation in FIG. 6;

【図8】本発明の送信機の一例を示すブロック図FIG. 8 is a block diagram showing an example of a transmitter according to the present invention.

【図9】本発明のフィードフォワード型線形補償回路の
一例を説明するブロック図
FIG. 9 is a block diagram illustrating an example of a feedforward linear compensation circuit according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:入力端子、 2:遅延線、 3:電力分配器(PWR
SPLT)、 4:第1の可変減衰器(ATT)、 5:
第2の可変減衰器(ATT)、 6:方向性結合器、
7:増幅器、 8:出力端子、 9:共振器、 10:可変
減衰器(ATT)、 11:入力端子、 12:分配器、
13:電力増幅器(PA)、 14,14´:移相器、 15:
電力分配器、 16:第1の加算器、 17:遅延器、 1
8:線形増幅器(LA)、 19:第2の加算器、 20:
出力端子、 21:歪み発生器(RDA)、 22:可変減
衰器(ATT)、 23:入力端子、 24:変調器(MO
D)、 25:ミキサ、 26:局部発振器、 27:バンド
パスフィルタ、 28:前置増幅器、 29:電力増幅器
(PA)、 30:加算器、 31:フィードフォワード型
線形補償回路(F.F.)、 32:送信アンテナ、 3
3:方向性結合器、
1: Input terminal, 2: Delay line, 3: Power divider (PWR
SPLT), 4: first variable attenuator (ATT), 5:
Second variable attenuator (ATT), 6: directional coupler,
7: amplifier, 8: output terminal, 9: resonator, 10: variable attenuator (ATT), 11: input terminal, 12: distributor,
13: Power amplifier (PA), 14, 14 ': Phase shifter, 15:
Power divider, 16: first adder, 17: delay, 1
8: linear amplifier (LA), 19: second adder, 20:
Output terminal, 21: Distortion generator (RDA), 22: Variable attenuator (ATT), 23: Input terminal, 24: Modulator (MO
D), 25: mixer, 26: local oscillator, 27: band-pass filter, 28: preamplifier, 29: power amplifier (PA), 30: adder, 31: feed-forward type linear compensation circuit (FF. ), 32: transmit antenna, 3
3: directional coupler,

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 信号の位相を変化させる移相器におい
て、信号を2つの経路に分ける分配器と、該分配器によ
り分配されたそれぞれの信号レベルを変えるための可変
減衰器と、該可変減衰器により減衰した前記2つの信号
を合成するための方向性結合器とを有し、分配されたそ
れぞれの信号レベルを変えることによって信号の位相を
変化させることを特徴とする移相器。
1. A phase shifter for changing a phase of a signal, a splitter for splitting the signal into two paths, a variable attenuator for changing a level of each signal distributed by the splitter, and a variable attenuator. A directional coupler for synthesizing the two signals attenuated by the phase shifter, wherein the phase of the signal is changed by changing the level of each of the distributed signals.
【請求項2】 請求項1記載の移相器を有することを特
徴とするフィードフォワード型線形補償回路。
2. A feed-forward linear compensation circuit comprising the phase shifter according to claim 1.
【請求項3】 請求項1記載の移相器を有することを特
徴とするプリディストーション型線形補償回路。
3. A pre-distortion type linear compensation circuit comprising the phase shifter according to claim 1.
【請求項4】 請求項2または請求項3記載の線形補償
回路を有するディジタル無線通信装置。
4. A digital wireless communication device having the linear compensation circuit according to claim 2.
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