| 講演名 | 2018-11-15 高調波インピーダンス変成器の小型化およびそのF級増幅器への応用 齋木 研人(芝浦工大), 田中 愼一(芝浦工大), 石川 亮(電通大), 本城 和彦(電通大), |
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| 抄録(和) | F級増幅器における高調波インピーダンス（Z）変成器としてのλ/4線路に代わる新たな構成のZ変成器を提案する。このZ変成器は短い伝送線路（< ?/4）と並列インダクタおよび直列キャパシタから構成され、２次・３次高調波での短絡を各周波数での短絡および開放に変換する従来Z変成器と等価な機能をもつ。さらに並列インダクタを介してバイアス供給することで別途バイアス回路を設ける必要もなくなり、F級増幅器を小型化する上で相乗効果が期待される。本Z変成器を増幅器に適用するにあたっては幾つかの実用上の制約が生じ得ることから、そのような課題も考慮しながら理論解析によりパラメータを最適化した。提案手法とこれまで報告してきた右手/左手系複合(CRLH)線路を用いる小型な高調波短絡スタブを組み合わせて2GHz帯GaN HEMT F級増幅器を試作した結果、飽和出力40.6dBm、付加電力効率74.6%という良好な特性を確認した。 |
| 抄録(英) | A new method of miniaturizing the quarter-wavelength ($lambda$/4) harmonic impedance (Z) transformer in a class-F amplifier is presented. The proposed Z-transformer, consisting of a short microstrip line (< $lambda$/4), a shunt inductance and series capacitance, is equivalent to conventional $lambda$/4 Z-transformer in that it transforms the RF-shorts at the 2nd and 3rd harmonics to a short and an open at the respective harmonic frequencies. Furthermore, it provides a DC-bias feed path along the shunt inductor, eliminating the need to use additional DC biasing circuit and thus reducing the footprint of the whole amplifier circuit. We also conducted a theoretical trade-off design analysis, considering various limitations faced when implementing the proposed circuit to practical amplifiers. By combining the optimized Z-transformer and a compact CRLH transmission line stub (for harmonic shorts), we fabricated a 2-GHz GaN HEMT class-F power amplifier with good performance of 40.6 dBm output power and 74.6% power-added efficiency. |
| キーワード(和) | F級増幅器 / インピーダンス変成器 / CRLH / 高調波処理 / 付加電力効率 |
| キーワード(英) | Class-F amplifier / Impedance transformer / CRLH / Harmonic tuning / Power-added efficiency |
| 資料番号 | MW2018-93 |
| 発行日 | 2018-11-08 (MW) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | MW |
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| 開催期間 | 2018/11/15(から2日開催) |
| 開催地（和） | 福江文化会館 |
| 開催地（英） | Fukue Cultural Hall |
| テーマ（和） | マイクロ波/一般 |
| テーマ（英） | Microwave Technologies |
| 委員長氏名（和） | 村口 正弘(東京理科大) |
| 委員長氏名（英） | Masahiro Muraguchi(TUS) |
| 副委員長氏名（和） | 古神 義則(宇都宮大) / 岡崎 浩司(NTTドコモ) / 田島 賢一(三菱電機) |
| 副委員長氏名（英） | Yoshinori Kogami(Utsunomiya Univ.) / Hiroshi Okazaki(NTT DOCOMO) / Kenichi Tajima(Mitsubishi Electric) |
| 幹事氏名（和） | 中村 宝弘(日立) / 清水 隆志(宇都宮大) |
| 幹事氏名（英） | Takahiro Nakamura(HITACHI) / Takashi Shimizu(Utsunomiya Univ.) |
| 幹事補佐氏名（和） | 本良 瑞樹(東北大) / 吉田 賢史(鹿児島大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Mizuki Motoyoshi(Tohoku Univ.) / Satoshi Yoshida(Kagoshima Univ.) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Microwaves |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 高調波インピーダンス変成器の小型化およびそのF級増幅器への応用 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Miniaturization of Harmonic Impedance Transformer and its Application to Class-F Amplifiers |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | F級増幅器 / Class-F amplifier |
| キーワード(2)（和/英） | インピーダンス変成器 / Impedance transformer |
| キーワード(3)（和/英） | CRLH / CRLH |
| キーワード(4)（和/英） | 高調波処理 / Harmonic tuning |
| キーワード(5)（和/英） | 付加電力効率 / Power-added efficiency |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 齋木 研人 / Kento Saiki |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 芝浦工業大学(略称：芝浦工大) Shibaura Institute of Technology(略称：Shibaura Inst. of Tech.) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 田中 愼一 / Shinichi Tanaka |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 芝浦工業大学(略称：芝浦工大) Shibaura Institute of Technology(略称：Shibaura Inst. of Tech.) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 石川 亮 / Ryo Ishikawa |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 電気通信大学(略称：電通大) University of Electro-Communications(略称：Univ. of Electro-Communications) |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 本城 和彦 / Kazuhiko Honjo |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 電気通信大学(略称：電通大) University of Electro-Communications(略称：Univ. of Electro-Communications) |
| 発表年月日 | 2018-11-15 |
| 資料番号 | MW2018-93 |
| 巻番号（vol） | vol.118 |
| 号番号（no） | MW-308 |
| ページ範囲 | pp.7-12(MW), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2018-11-08 (MW) |