| 講演名 | 2017-07-21 80MHz広帯域変調信号に対応する高効率GaNエンベロープトラッキング増幅器 坂田 修一(三菱電機), Sandro Lanfranco(Nokia Bell Labs), Tapio Kolmonen(Nokia Bell Labs), Olli Piirainen(Nokia Bell Labs), 藤原 孝信(三菱電機), 新庄 真太郎(三菱電機), Peter Asbeck(カリフォルニア大, San Diego), |
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| 抄録(和) | リアルタイム-デジタル歪補償技術(RT-DPD)を用いて80MHzという広帯域信号に対応する高効率広帯域GaN エンベロープトラッキング増幅器を試作したので報告を行う。本エンベロープ増幅器は広帯域高周波増幅器とスイッチング回路で構成されるエンベロープ増幅器で構成され、いずれも高周波GaNプロセスを用いて作製した。エンベロープ増幅器は245.76MHzのスイッチング周波数で動作させ、6.5dBのPAPRを有する20MHz変調信号に対して78%の効率を達成した。評価で用いたリアルタイム-デジタル歪補償システムはエンベロープ増幅器と広帯域高周波増幅器への入力信号を生成し、フィードバックのために出力信号を取得する。FPAGがリアルタイム-デジタル歪補償システムに内蔵されており、歪補償演算がFPGAで行われるため、歪補償を閉ループで高速に行うことが可能である。本システムにおいてエンベロープトラッキング増幅器の全体効率として32.1-35.5%、出力電力30-30.7dBmを30V動作で0.9-2.15GHzの周波数範囲で達成した。また、RT-DPDを適用することにより80MHzという広帯域変調信号に対しても-45dBcを達成した。我々の知る限り、80MHzでの変調信号はこれまで報告されてきたエンベロープトラッキングで最も広帯域である。 |
| 抄録(英) | We report a high efficiency multi-band Envelope-Tracking Power Amplifier (ET-PA) that supports modulation bandwidth up to 80MHz using real-time digital predistortion (RT-DPD). The ET-PA consists of a broadband RF-PA and a single phase buck-converter. The RF-PA has maximum PAE over 50% from 0.7 to 2.1GHz in CW measurements. The buck-converter operates at 245.76MHz switching frequency, and attains 78% PAE for modulated signals with 6.5dB PAPR. Both RF-PA and buck converter were fabricated using a GaN HEMT process. The RT-DPD system can generate the input signals for both buck-converter and RF-PA, and capture the output signal for feedback. An FPGA is employed in the RT-DPD system to perform predistortion in a closed-loop fashion. The overall ET-PA achieves total efficiency of 32.1-35.5%, output power of 30-30.7dBm with 30V supply voltage over 0.9-2.15GHz. By using the RT-DPD, ACLR is improved to below -45dBc even under 80MHz modulated LTE signal with 6.5dB PAPR, maintaining high efficiency. To the authors’ best knowledge, this is the widest modulation bandwidth yet reported for an efficient and multi-band ET-PA. |
| キーワード(和) | 窒化ガリウム / 増幅器 / スイッチングモード増幅器 / エンベロープトラッキング |
| キーワード(英) | GaN / Power Amplifier / Switching-Mode Power Amplifier / Envelope Tracking |
| 資料番号 | EMT2017-31,MW2017-56,OPE2017-36,EST2017-33,MWP2017-33 |
| 発行日 | 2017-07-13 (EMT, MW, OPE, EST, MWP) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | MWP / OPE / EMT / MW / EST / IEE-EMT |
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| 開催期間 | 2017/7/20(から2日開催) |
| 開催地（和） | 帯広商工会議所 |
| 開催地（英） | Obihiro Chamber of Commerce and Industry |
| テーマ（和） | 光・電波ワークショップ |
| テーマ（英） | Light wave & Electromagnetic Wave Workshop |
| 委員長氏名（和） | 川西 哲也(早大) / 加藤 和利(九大) / 廣瀬 明(東大) / 村口 正弘(東京理科大) / 木村 秀明(NTT) / 後藤 啓次(防衛大) |
| 委員長氏名（英） | Tetsuya Kawanishi(Waseda Univ.) / Kazutoshi Kato(Kyushu Univ.) / Akira Hirose(Univ. of Tokyo) / Masahiro Muraguchi(TUC) / Hideaki Kimura(NTT) / Keiji Goto(National Defense Academy) |
| 副委員長氏名（和） | 吉本 直人(千歳科技大) / 佐藤 功紀(古河電工) / 平山 浩一(北見工大) / 古神 義則(宇都宮大) / 岡崎 浩司(NTTドコモ) / 田島 賢一(三菱電機) / 平田 晃正(名工大) / 大貫 進一郎(日大) |
| 副委員長氏名（英） | Naoto Yoshimoto(Chitose Inst. of Science and Tech.) / Kouki Sato(Furukawa Electric Industries) / Koichi Hirayama(Kitami Inst. of Tech.) / Yoshinori Kogami(Utsunomiya Univ.) / Hiroshi Okazaki(NTTdocomo) / Kenichi Tajima(Mitsubishi Electric) / Akimasa Hirata(Nagoya Inst. of Tech.) / Shinichiro Ohnuki(Nihon Univ.) |
| 幹事氏名（和） | 菅野 敦史(NICT) / 枚田 明彦(千葉工大) / 荒武 淳(NTT) / 中津原 克己(神奈川工科大) / 阪本 卓也(兵庫県立大) / 黒木 啓之(都立産技高専) / 平野 拓一(東工大) / 中村 宝弘(日立) / 大寺 康夫(東北大) / 江口 真史(千歳科技大) / 出口 博之(同志社大) / 川口 秀樹(室蘭工業大) |
| 幹事氏名（英） | Atsushi Kanno(NICT) / Akihiko Hirata(Chiba Inst. of Tech.) / Atsushi Aratake(NTT) / Katsumi Nakatsuhara(Kanagawa Inst. of Tech.) / Takuya Sakamoto(Univ. of Hyogo) / Takashi Kuroki(Tokyo Metro. Coll. of Tech) / Takuichi Hirano(Tokyo Inst. of Tech.) / Takahiro Nakamura(HITACHI) / Yasuo Otera(Tohoku Univ.) / Masashi Eguchi(CIST) / Hiroyuki Deguchi(Doshisha Univ.) / Hideki Kawaguchi(Muroran Inst. Tech.) |
| 幹事補佐氏名（和） | 西村 公佐(KDDI研) / 池田 研介(電中研) / 種村 拓夫(東大) / 松岡 剛志(九州産大) / 小野 哲(電通大) / 本良 瑞樹(東北大) / 伊藤 孝弘(名工大) / 藤田 和広(富士通) / 中 良弘(九州保健福祉大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Kosuke Nishimura(KDDI) / Kensuke Ikeda(CRIEPI) / Takuo Tanemura(Univ. of Tokyo) / Tsuyoshi Matsuoka(Kyushu Sangyo Univ.) / Satoshi Ono(Univ. of Electro-Comm.) / Mizuki Motoyoshi(Tohoku Univ.) / Takahiro Ito(Nagoya Inst. of Tech.) / Kazuhiro Fujita(Fujitsu) / Yoshihiro Naka(KUHW) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Microwave and Millimeter-wave Photonics / Technical Committee on OptoElectronics / Technical Committee on Electromagnetic Theory / Technical Committee on Microwaves / Technical Committee on Electronics Simulation Technology / Technical Meeting on Electromagnetic Theory |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 80MHz広帯域変調信号に対応する高効率GaN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） | An 80MHz Modulation Bandwidth High Efficiency Multi-band Envelope-Tracking Power Amplifier Using GaN Single-Phase Buck-Converter |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 窒化ガリウム / GaN |
| キーワード(2)（和/英） | 増幅器 / Power Amplifier |
| キーワード(3)（和/英） | スイッチングモード増幅器 / Switching-Mode Power Amplifier |
| キーワード(4)（和/英） | エンベロープトラッキング / Envelope Tracking |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 坂田 修一 / Shuichi Sakata |
| 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） | Sandro Lanfranco / Sandro Lanfranco |
| 第 2 著者 所属（和/英） | Nokia Bell Labs(略称：Nokia Bell Labs) Nokia Bell Labs(略称：Nokia Bell Labs) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | Tapio Kolmonen / Tapio Kolmonen |
| 第 3 著者 所属（和/英） | Nokia Bell Labs(略称：Nokia Bell Labs) Nokia Bell Labs(略称：Nokia Bell Labs) |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | Olli Piirainen / Olli Piirainen |
| 第 4 著者 所属（和/英） | Nokia Bell Labs(略称：Nokia Bell Labs) Nokia Bell Labs(略称：Nokia Bell Labs) |
| 第 5 著者 氏名（和/英） | 藤原 孝信 / Takanobu Fujiwara |
| 第 5 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 6 著者 氏名（和/英） | 新庄 真太郎 / Shintaro Shinjo |
| 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） | Peter Asbeck / Peter Asbeck |
| 第 7 著者 所属（和/英） | University of California, San Diego(略称：カリフォルニア大, San Diego) University of California, San Diego(略称：Univ. of California, San Diego) |
| 発表年月日 | 2017-07-21 |
| 資料番号 | EMT2017-31,MW2017-56,OPE2017-36,EST2017-33,MWP2017-33 |
| 巻番号（vol） | vol.117 |
| 号番号（no） | EMT-139,MW-140,OPE-141,EST-142,MWP-143 |
| ページ範囲 | pp.133-138(EMT), pp.133-138(MW), pp.133-138(OPE), pp.133-138(EST), pp.133-138(MWP), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2017-07-13 (EMT, MW, OPE, EST, MWP) |