| 講演名 | 2024-01-17 通信と無線電力伝送の融合/連携の実現に向けた2.45GHz帯高効率電力増幅器 髙木 裕貴(ソフトバンク), 中本 悠太(ソフトバンク), 平川 昂(ソフトバンク), 太田 喜元(ソフトバンク), 長谷川 直輝(ソフトバンク), |
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| 抄録(和) | 本稿では, 情報伝送と無線電力伝送の双方に最適化した無線機の送電部構成を示して, その送電部構成内の電力増幅器の高効率化設計手法を提案する. 情報伝送用電力増幅器では, インピーダンス変換と5 次高調波まで短絡する機能を有するT 型スタブを用いた非対称ドハティ増幅回路構成を採用し, 無線電力伝送用電力増幅器では, 飽和出力レベルで最高高効率化を実現する高調波リアクティブ終端型単体増幅回路構成を採用する. 試作した電力増幅器の無変調波での測定の結果, 基本周波数2.46 GHz で, 情報伝送用電力増幅器では, 飽和出力電力45.3 dBm から8.0 dB 出力バックオフ(Pout=37.3 dBm) でドレイン効率42.3%と高ダイナミックレンジで高効率化を達成した. 無線電力伝送用電力増幅器では飽和出力電力42.6 dBm でドレイン効率83.1%と飽和出力レベルで高効率化を達成した. また, 情報伝送用電力増幅器では, 変調波信号で出力レベルが37.5 dBm のとき, 5 倍波までのスプリアスレベルが?45.6 dBc 以下と低スプリアス化を達成することができた. |
| 抄録(英) | In this paper, we present a transmitter configuration of wireless devices that is optimized for both information transmission and wireless power transfer, and propose a design method to improve the efficiency of the power amplifier in the configuration. The power amplifier for information transmission uses an asymmetric Doherty amplifier using T-shaped stubs that convert impedance at fundamental frequency and short-circuiting up to the fifth harmonic. The power amplifier for wireless power transfer uses a harmonic reactive termination single amplifier that achieves maximum efficiency at the saturated output power level. At 2.46 GHz, the fabricated Doherty amplifier for information transmission achieved 42.3% drain efficiency with 8.0 dB output back-off condition from a saturated output power of 45.3 dBm. The fabricated power amplifier for wireless power transfer achieved 83.1% drain efficiency with a saturated output power of 42.6 dBm. Furthermore, under modulated signal output power of 37.5 dBm in 2.46 GHz 20 MHz bandwidth, the spurious level up to the fifth harmonic the fabricated Doherty amplifier for information transmission was measured to be -45.6 dBc or less. |
| キーワード(和) | 無線電力伝送 / 電力増幅器 / 非対称ドハティ増幅器 / 高調波処理 / GaN HEMT / インピーダンス変換回路 |
| キーワード(英) | wireless power transfer / power amplifier / asymmetric Doherty amplifier / harmonic treatment / GaN HEMT / impedance conversion circuit |
| 資料番号 | WPT2023-30 |
| 発行日 | 2024-01-10 (WPT) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | AP / WPT |
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| 開催期間 | 2024/1/17(から3日開催) |
| 開催地（和） | 新潟大学駅南キャンパスときめいと |
| 開催地（英） | Niigata Univ. |
| テーマ（和） | 電波伝搬・無線電力伝送・一般 |
| テーマ（英） | Radio propagation, Wireless transmission technology, Antennas and Propagation |
| 委員長氏名（和） | 榊原 久二男(名工大) / 西川 健二郎(鹿児島大) |
| 委員長氏名（英） | Kunio Sakakibara(Nagoya Inst. of Tech.) / Kenjiro Nishikaa(Kagoshima Univ.) |
| 副委員長氏名（和） | 袁 巧微(東北工大) / 平山 裕(名工大) |
| 副委員長氏名（英） | YUAN Qiaowei(Tohoku Inst. of Tech.) / Hiroshi Hirayama(Nagoya Inst. of Tech.) |
| 幹事氏名（和） | 紀平 一成(三菱電機) / 本間 尚樹(岩手大) / 花澤 理宏(UL Japan) / 三谷 友彦(京大) |
| 幹事氏名（英） | Kazunari Kihira(Mitsubishi Electric) / Naoki Honma(Iwate Univ.) / Masahiro Hanazawa(UL Japan) / Tomohiko Mitani(Kyoto Univ.) |
| 幹事補佐氏名（和） | 村上 友規(NTT) / 鈴木 麻子(富士ウェーブ) / 石川 峻樹(オリエントマイクロウェーブ) / 畑 勝裕(東大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Tomoki Murakami(NTT) / Asako Suzuki(Fujiwaves) / Takaki Ishikawa(Orient Microwave) / Katsuhiro Hata(Univ. of Tokyo) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Antennas and Propagation / Technical Committee on Wireless Power Transfer |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 通信と無線電力伝送の融合/連携の実現に向けた2.45GHz帯高効率電力増幅器 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | 2.45 GHz High-Efficiency Power Amplifier for Integration and Cooperation of Telecommunication and Wireless Power Transfer |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 無線電力伝送 / wireless power transfer |
| キーワード(2)（和/英） | 電力増幅器 / power amplifier |
| キーワード(3)（和/英） | 非対称ドハティ増幅器 / asymmetric Doherty amplifier |
| キーワード(4)（和/英） | 高調波処理 / harmonic treatment |
| キーワード(5)（和/英） | GaN HEMT / GaN HEMT |
| キーワード(6)（和/英） | インピーダンス変換回路 / impedance conversion circuit |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 髙木 裕貴 / Yuki Takagi |
| 第 1 著者 所属（和/英） | ソフトバンク(略称：ソフトバンク) SoftBank(略称：SB) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 中本 悠太 / Yuta Nakamoto |
| 第 2 著者 所属（和/英） | ソフトバンク(略称：ソフトバンク) SoftBank(略称：SB) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 平川 昂 / Takashi Hirakawa |
| 第 3 著者 所属（和/英） | ソフトバンク(略称：ソフトバンク) SoftBank(略称：SB) |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 太田 喜元 / Yoshichika Ohta |
| 第 4 著者 所属（和/英） | ソフトバンク(略称：ソフトバンク) SoftBank(略称：SB) |
| 第 5 著者 氏名（和/英） | 長谷川 直輝 / Naoki Hasegawa |
| 第 5 著者 所属（和/英） | ソフトバンク(略称：ソフトバンク) SoftBank(略称：SB) |
| 発表年月日 | 2024-01-17 |
| 資料番号 | WPT2023-30 |
| 巻番号（vol） | vol.123 |
| 号番号（no） | WPT-337 |
| ページ範囲 | pp.1-5(WPT), |
| ページ数 | 5 |
| 発行日 | 2024-01-10 (WPT) |