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D 変換器入力に狭帯域フィルタで帯域制限し,非線形モデル同定に おいて広帯域信号を復元

DAC の

標本化周波数 61 MHz 82 MHz 123 MHz RF 中心周波数 2.0 GHz

A- D 変換器入力に狭帯域フィルタで帯域制限し,非線形モデル同定に おいて広帯域信号を復元

フィードバック帯域幅と補償誤差および 隣接チャネル漏洩電力の関係

41 -55

-50 -45 -40 -35

10 15 20 25 30 35

ACLR NMSE

Aquisition Bandwidth (MHz)

ACLR (Lower) ACLR (Upper) NMSE

(dB)

20MHz

キャリアの

LTE

信号のフィードバックパスの帯域幅を変えて

ACLR

MMSE

を測定

SE-NF による 320MHz 帯域幅信号の補償実験結果

[11]

42

20MHz

キャリア間隔の

LTE

信号

16

キャリアをアグリゲーションした合計

320 MHz

幅の

RF

信号の補償を

320MHz

のフィードバック帯域幅で実現

同時送信マルチバンド非線形補償技術

43

フォワードパスのマルチバンド化

44

帯域非連続デュアルバンド DPD

45 PD1

PD2

ConverterUp

ConverterUp

ConverterDown

ConverterDown PD

Parameter Estimator

fL1

fL2

x

1

x

2

v

1

v

2

y1 y2

Coupler Nonlinear

Device

DAC

DAC

ADC ADC

f1

f2

基本的な考え方は帯域分割広帯域 DPD と同じであるが,

2つのバンドが離れているため,奇数次の非線形に加えて,

偶数次の非線形についても考慮が必要

偶数次の非線形による歪の発生

46

PA

2 1

ff

2 f

1

f

1

f

2

1 2

3ff

2 1

2 f 2 f

f

1

f

2

input output

特に2つのバンドが倍数関係に近いときには,偶数次項を非線 形モデルに組み込む必要がある.

Dual- PA band PD

Conversion

Up-& DAC

f1 f2

90 90

x1

x2

ADC

& Digital Down-Conversion

&

Low-Pass Filtering Harmonic cell

Carrier cell 2 Carrier cell 1

Beat cell Inter-band cell 2 Inter-band cell 1

偶数次歪を考慮したデュアルバンド DPD

47

4

次の非線形項までを考慮

f

1

=700 MHz

f

2

=1350 MHz

デュアルバンド DPD の補償実験結果

48

f

1

=700 MHz f

2

=1350 MHz

4 次の非線形項までを補償できることを確認

フィードバックパスのマルチバンド化

49

スペクトル折返しフィードバック DPD [16]

50

複数のバンドを,スペクトル折返しダウンコンバータを用い、異 なる帯域の信号を共通の中間周波数 (IF) 帯域に重畳して変換

これによりフィードバック回路を簡略化可能

ADC PD

Parameter Estimator

fL1

fL2 x1

x2

v1

v2

y1

Coupler

y2

Nonlinear Device ConverterUp

ConverterUp

ConverterDown DAC

DAC

Post Processing

& PA Modeling

( PD1

PD2

f1

f2

1)SFFB ダウンコンバータ 2)PDパラメータ決定回路

2

2

1 f

flo f

1.75GHz 2.75GHz

0.5 GHz

f1 f2 frequency

B1 B2

0 f1 f2

B1 B2

frequency 0

2 1

2 f f max{B1 , B2}

2

1

2 f

f frequency

frequency

多段スペクトル折返しダウンコンバータ

51

スペクトル折返しダウンコンバータを多段化することで, ADC の数を 減らすことが可能

2

2 1 1

f flo f

2

1 3 2

f

flo f

2

2

3 f

f

f1, f2, f3,

f1 f2 frequency

0 f3

0 frequency

3 2

2 f f

frequency 0

2

1

2 f

f

1

flo

2

flo

1

f l o

52

 5G

に向けた広帯域・マルチバンド化に対応するための非線形補償技術と して

DPD

をとりあげ、最近の技術内容を解説した。

 DPD

はプリディストータと

DAC

を含む順方向経路と、増幅器の出力周波数 を

A-D

変換してフィードバックする経路の

2

経路から成る。このそれぞれに 対して、広帯域化・マルチバンド化の観点からどのような技術が適用可能 かを、筆者の研究室で検討・開発した要素技術を例にとって概説した。

これらの技術は互いに組合せが可能であり、組合せることでさらなる性能 向上が可能と考えられる。

むすび

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