| 講演名 | 2022-04-15 ［招待講演］GaNソフトスイッチング電源変調器を用いた3.6-4.0 GHz帯高効率エンベロープトラッキング増幅器 小松崎 優治(三菱電機), サンドロ ランフランコ(ノキアベル研), タピオ コルモネン(ノキアベル研), オリ ピイライネン(ノキアベル研), ジャルノ タンスカネン(ノキアベル研), 坂田 修一(三菱電機), 馬 瑞(三菱電機リサーチラボラトリ), 新庄 真太郎(三菱電機), 山中 宏治(三菱電機), ピーター アズベック(カリフォルニア大サンディエゴ校), |
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| 抄録(和) | 通信量の劇的な増大を受け，移動通信基地局用増幅器にはピーク対平均電力比(PAPR)の大きい信号を高効率に増幅できること，加えて基地局の小型化・低コスト化などの観点から複数バンドに対応し広帯域に動作することが求められ，エンベロープトラッキング増幅器が盛んに研究されている．しかし，高速・高電圧動作を両立し，加えて高効率である電源変調器（エンベロープ増幅器）の実現が困難であったため，基地局用増幅器として一般的になりつつあるドハティ増幅器に対して，エンベロープトラッキング増幅器は効率が低いという課題があった．本稿では，エンベロープトラッキング増幅器のキーであり，高効率化が必要なエンベロープ増幅器に，高速・高電圧動作を両立するGaNデバイスを適用し，従来電源などの高効率化に利用されていたソフトスイッチング技術を組み合わせることで，広帯域変調信号に対して高効率に動作するエンベロープ増幅器を実現した．3.6-4.0 GHz帯において，ドハティ増幅器の効率に匹敵し，エンベロープトラッキング増幅器としては我々の知る限り世界最高効率となる動作に成功したので，その試作評価結果を報告する． |
| 抄録(英) | We report a high efficiency sub-6GHz wideband Envelope-Tracking Power Amplifier (ET-PA) including an envelope amplifier and a wideband RF-PA, used in conjunction with a digital front end (DFE) environment for signal generation and predistortion. The envelope amplifier employed soft-switching technique to achieve high efficiency operation for wideband modulated signal. Both the envelope amplifier and RF-PA were fabricated using an 0.15um GaN HEMT process. The overall ET-PA achieves total efficiency of 39.5-46.7% and output power of 31.2-31.5dBm over 3.6-4.0GHz with 20MHz LTE signals. With DPD, ACLR was below -45dBc with total efficiency reaching 47% at 3.6GHz. |
| キーワード(和) | マイクロ波 / GaN / 増幅器 / エンベロープトラッキング / ソフトスイッチング |
| キーワード(英) | GaN / Power Amplifier / Envelope Tracking / Soft-switching |
| 資料番号 | WPT2022-11,MW2022-11 |
| 発行日 | 2022-04-08 (WPT, MW) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | MW / WPT |
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| 開催期間 | 2022/4/15(から1日開催) |
| 開催地（和） | 機械振興会館 |
| 開催地（英） | Kikai-Shinko-Kaikan Bldg. |
| テーマ（和） | 電力伝送/マイクロ波一般 |
| テーマ（英） | Wireless Power Transfer, Microwave |
| 委員長氏名（和） | 末松 憲治(東北大) / 石崎 俊雄(龍谷大) |
| 委員長氏名（英） | Noriharu Suematsu(Tohoku Univ.) / Toshio Ishizaki(Ryukoku Univ.) |
| 副委員長氏名（和） | 河合 正(兵庫県立大) / 大久保 賢祐(岡山県立大) / 中溝 英之(三菱電機) |
| 副委員長氏名（英） | Tadashi Kawai(Univ. of Hyogo) / Kensuke Okubo(Okayama Prefectural Univ.) / Hideyuki Nakamizo(Mitsubishi Electric) |
| 幹事氏名（和） | 大平 昌敬(埼玉大) / 河口 民雄(東芝) / 藤森 和博(岡山大) / 居村 岳広(東京理科大) |
| 幹事氏名（英） | Masataka Ohira(Saitama Univ.) / Tamio Kawaguchi(Toshiba) / Kazuhiro Fujimori(Okayama Univ.) / Takehiro Imurai(Tokyo Univ. of Science) |
| 幹事補佐氏名（和） | 長谷川 直輝(ソフトバンク) / 片山 光亮(早大) / 成末 義哲(東大) / 田中 勇気(パナソニック) |
| 幹事補佐氏名（英） | Naoki Hasegawa(Softbank) / Kosuke Katayama(Waseda Univ.) / Yoshiaki Narusue(Univ. of Tokyo) / Yuki Tanaka(Panasonic) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Microwaves / Technical Committee on Wireless Power Transfer |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | ［招待講演］GaNソフトスイッチング電源変調器を用いた3.6-4.0 GHz帯高効率エンベロープトラッキング増幅器 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | [Invited Talk] A High Efficiency 3.6-4.0 GHz Envelope-Tracking Power Amplifier Using GaN Soft-Switching Buck-Converter |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | マイクロ波 / GaN |
| キーワード(2)（和/英） | GaN / Power Amplifier |
| キーワード(3)（和/英） | 増幅器 / Envelope Tracking |
| キーワード(4)（和/英） | エンベロープトラッキング / Soft-switching |
| キーワード(5)（和/英） | ソフトスイッチング |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 小松崎 優治 / Yuji Komatsuzaki |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 三菱電機株式会社(略称：三菱電機) Mitsubishi Electric Corporation(略称：Mitsubishi Electric) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | サンドロ ランフランコ / Sandro Lanfranco |
| 第 2 著者 所属（和/英） | ノキアベル研究所(略称：ノキアベル研) Nokia Bell Labs(略称：Nokia Bell Labs) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | タピオ コルモネン / Tapio Kolmonen |
| 第 3 著者 所属（和/英） | ノキアベル研究所(略称：ノキアベル研) Nokia Bell Labs(略称：Nokia Bell Labs) |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | オリ ピイライネン / Olli Piirainen |
| 第 4 著者 所属（和/英） | ノキアベル研究所(略称：ノキアベル研) Nokia Bell Labs(略称：Nokia Bell Labs) |
| 第 5 著者 氏名（和/英） | ジャルノ タンスカネン / Jarno K. Tanskanen |
| 第 5 著者 所属（和/英） | ノキアベル研究所(略称：ノキアベル研) Nokia Bell Labs(略称：Nokia Bell Labs) |
| 第 6 著者 氏名（和/英） | 坂田 修一 / Shuichi Sakata |
| 第 6 著者 所属（和/英） | 三菱電機株式会社(略称：三菱電機) Mitsubishi Electric Corporation(略称：Mitsubishi Electric) |
| 第 7 著者 氏名（和/英） | 馬 瑞 / Rui Ma |
| 第 7 著者 所属（和/英） | 三菱電機リサーチラボラトリ(略称：三菱電機リサーチラボラトリ) Mitsubishi Electric Research Laboratories(略称：MERL) |
| 第 8 著者 氏名（和/英） | 新庄 真太郎 / Shintaro Shinjo |
| 第 8 著者 所属（和/英） | 三菱電機株式会社(略称：三菱電機) Mitsubishi Electric Corporation(略称：Mitsubishi Electric) |
| 第 9 著者 氏名（和/英） | 山中 宏治 / Koji Yamanaka |
| 第 9 著者 所属（和/英） | 三菱電機株式会社(略称：三菱電機) Mitsubishi Electric Corporation(略称：Mitsubishi Electric) |
| 第 10 著者 氏名（和/英） | ピーター アズベック / Peter Asbeck |
| 第 10 著者 所属（和/英） | カリフォルニア大学サンディエゴ校(略称：カリフォルニア大サンディエゴ校) University of California, San Diego(略称：UCSD) |
| 発表年月日 | 2022-04-15 |
| 資料番号 | WPT2022-11,MW2022-11 |
| 巻番号（vol） | vol.122 |
| 号番号（no） | WPT-1,MW-2 |
| ページ範囲 | pp.40-45(WPT), pp.40-45(MW), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2022-04-08 (WPT, MW) |