アレイ化カスコード線形ドハティ増幅器

• 研究課題/領域番号: 26289100
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 電子デバイス・電子機器
• 研究機関: 電気通信大学
• 研究代表者: 本城 和彦 電気通信大学, 情報理工学(系)研究科, 教授 (90334573)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 15,600千円 (直接経費: 12,000千円、間接経費: 3,600千円); 2016年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2015年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2014年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
• キーワード: マイクロ波 / ミリ波 / 電力増幅器 / 線形性 / 高効率

研究成果の概要

アレイ化カスコード線形ドハティ増幅器を実現するため，基本セル構造となる独立バイアス型のInGaP/GaAs HBT３段カスコードMMICとAlGaN/GaN HEMT３段カスコードMMICを設計・試作した． HBTMMICでは非独立バイアス型に比べて電力利得は10dB以上，アイソレーションは23dB以上改善され，電力効率特性とひずみ特性も独立に最適化調整できることが実験的に確認された．HEMT MMICでも同様の効果が確認された．このようなセルを２つ用いてドハティ増幅器を構成したところ，出力バックオフ5dB以上の領域で付加電力効率の改善がシミュレーションで確認され，本手法の有効性が示された．

研究成果

• [雑誌論文] Microwave Characteristics of an Independently Biased 3-stack InGaP/GaAs HBT Configuration (2016)
  • 著者名/発表者名: Manh Duy Luong, Ryo Ishikawa, Yoichiro Takayama, and Kazuhiko Honjo
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Circuits and Systems I 巻: PP 号: 5 ページ: 1-12
  • DOI: 10.1109/tcsi.2016.2637406
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Miniature Design Technique of Stabilized C-Band p-HEMT MMIC Doherty Power Amplifier with Lumped Element Load Modulator (2016)
  • 著者名/発表者名: Tsuyoshi Yoshida, Yoichiro Takayama, Ryo Ishikawa, and Kazuhiko Honjo
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Electronics 巻: E99.C 号: 10 ページ: 1130-1139
  • DOI: 10.1587/transele.E99.C.1130
  • NAID: 130005598141
  • ISSN: 0916-8524, 1745-1353
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Experimental Design Method for High-Efficiency Microwave Power Amplifiers Based on a Low-Frequency Active Harmonic Load-Pull Technique (2016)
  • 著者名/発表者名: Ryo Ishikawa, Yoichiro Takayama, and Kazuhiko Honjo
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Electronics 巻: E99.C 号: 10 ページ: 1147-1155
  • DOI: 10.1587/transele.E99.C.1147
  • NAID: 130005598222
  • ISSN: 0916-8524, 1745-1353
  • 査読あり
• [雑誌論文] 低周波アクティブロード・プル評価に基づくマイクロ波高効率増幅器設計法 ―トランジスタ内寄生容量の非線形性考慮による高精度化― (2016)
  • 著者名/発表者名: 陶堯、石川亮，本城和彦
  • 雑誌名: 電子情報通信学会和文論文誌 巻: J99-C/12 ページ: 651-658
  • 査読あり
• [雑誌論文] Power Gain Performance Enhancement of Independently Biased HBT Cascode Chip (2015)
  • 著者名/発表者名: Duy Manh Luong, Yoichiro Takayama, Ryo Ishikawa and Kazuhiko Honjo
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: Vol. 54(04DF11) 号: 4S ページ: 1-8
  • DOI: 10.7567/jjap.54.04df11
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A Miniature Broadband Doherty Power Amplifier With a Series-Connected Load (2015)
  • 著者名/発表者名: Shintaro Watanabe, Yoichiro Takayama, Ryo Ishikawa and Kazuhiko Honjo
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques 巻: 63(2) 号: 2 ページ: 572-579
  • DOI: 10.1109/tmtt.2014.2377725
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] マイクロ波電力増幅器の統一的設計理論とその応用 （招待論文） (2014)
  • 著者名/発表者名: 本城和彦，高山洋一郎，石川亮
  • 雑誌名: 電子情報通信学会和文論文誌C 巻: J97-C(12) ページ: 446-455
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 熱メモリ効果解析のための大信号HEMT モデル用多段はしご型RC 熱回路のパルス応答評価による実験的パラメータ抽出手法 (2014)
  • 著者名/発表者名: 吉田慎悟，石川亮，本城和彦
  • 雑誌名: 電子情報通信学会和文論文誌C 巻: J97-C(12) ページ: 456-462
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 4.5/4.9GHz帯域可変型GaN HEMT高効率増幅器の基礎検討 (2017)
  • 著者名/発表者名: 眞下和樹，石川亮，本城和彦
  • 学会等名: 2017年電子情報通信学会総合全国大会
  • 発表場所: 名城大学（愛知県・名古屋市）
  • 年月日: 2017-03-23
• [学会発表] ２増幅回路結合構成コンカレントデュアルバンド電力増幅器 (2016)
  • 著者名/発表者名: 西沢永，榎本純，高山洋一郎，石川亮，本城和彦
  • 学会等名: 電子情報通信学会技術研究報告，マイクロ波研究会
  • 発表場所: 防衛大学校（神奈川県・横須賀市）
  • 年月日: 2016-12-15
• [学会発表] 単一GaNHEMTを用いたデュアルバンド電力増幅器における２周波同時増幅時の大信号特性の検討及び線形性改善 (2016)
  • 著者名/発表者名: 丸山有彗，高山洋一郎，石川亮，本城和彦
  • 学会等名: 電子情報通信学会技術研究報告，マイクロ波研究会
  • 発表場所: 防衛大学校（神奈川県・横須賀市）
  • 年月日: 2016-12-15
• [学会発表] Parallel Combination of High-Efficiency Amplifiers with Spurious Rejection for Concurrent Multiband Operation (2016)
  • 著者名/発表者名: Jun Enomoto, Haruka Nishizawa, Ryo Ishikawa, Yoichiro Takayama, and Kazuhiko Honjo
  • 学会等名: Proceedings of 46th European Microwave Conference
  • 発表場所: ロンドン(イギリス）
  • 年月日: 2016-10-05
  • 国際学会
• [学会発表] GaN SPST MMIC Switches Based on HPF/LPF Switching Concept for High Power Applications (2016)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Mizutani, Ryo Ishikawa, and Kazuhiko Honjo
  • 学会等名: Proceedings of 46th European Microwave Conference
  • 発表場所: ロンドン(イギリス）
  • 年月日: 2016-10-05
  • 国際学会
• [学会発表] Optimum Load Impedance Estimation for High-Efficiency Microwave Power Amplifier Based on Low-Frequency Active Multi-Harmonic Load-Pull Measurement (2015)
  • 著者名/発表者名: Yao Tao, Ryo Ishikawa, Kazuhiko Honjo
  • 学会等名: Proceedings of 2015 Asia Pacific Microwave Conference
  • 発表場所: Nanjim, China
  • 年月日: 2015-12-06
  • 国際学会
• [学会発表] Power gain mechanism of single electron transistor in comparison to that of heterojunction bipolar transistors (2015)
  • 著者名/発表者名: D.M.Luong, Y.Takayama, R. Ishikawa, K.Honjo
  • 学会等名: 2015 Energy Materials Nanotechnology Meeting on Vacuum Electronics
  • 発表場所: Las Vegas, USA
  • 年月日: 2015-11-21
  • 招待講演
• [学会発表] High Efficiency GaN HEMT Power Amplifier/Rectifier Module Design Using Time Reversal (2015)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiko Honjo, Ryo Ishikawa
  • 学会等名: 2015 IEEE Compound Semiconductor IC Symposim
  • 発表場所: New Orleans, USA
  • 年月日: 2015-10-11
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 寄生非線型容量を考慮した低周波トランジスタ真性部特性抽出による高効率マイクロ波増幅器設計 (2015)
  • 著者名/発表者名: 陶堯，石川亮， 本城和彦
  • 学会等名: 2015年電子情報通信学会エレクトロニクスソサイエティ大会
  • 発表場所: 東北大学, 仙台
  • 年月日: 2015-09-08
• [学会発表] 高調波処理を含む入出力整合回路の周波数特性を考慮した高効率GaNHEMT電力増幅器の広帯域設計 (2015)
  • 著者名/発表者名: 榎本純，石川亮，本城和彦
  • 学会等名: 2015年電子情報通信学会エレクトロニクスソサイエティ大会
  • 発表場所: 東北大学, 仙台
  • 年月日: 2015-09-08
  • 招待講演
• [学会発表] High Isolation MMIC Switch Design Technique Based on Novel High-/Low-Pass Switch Concept (2015)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Mizutani, Ryo Ishikawa, Kazuhiko Honjo
  • 学会等名: Proceedings of 45th European Microwave Conference
  • 発表場所: Paris, France
  • 年月日: 2015-09-07
  • 国際学会
• [学会発表] High-Efficiency DC-to-RF/RF-to-DC Interconversion Switching Module at C-Band (2015)
  • 著者名/発表者名: Ryo Ishikawa, Kazuhiko Honjo
  • 学会等名: Proceedings of 45th European Microwave Conference
  • 発表場所: Paris, France
  • 年月日: 2015-09-07
  • 国際学会
• [学会発表] Analytical expression of broadband characteristics for wide-angle planar sectorial antennas (2015)
  • 著者名/発表者名: Akira Saitou, Ryo Ishikawa1, Kazuhiko Honjo
  • 学会等名: IEEE-APS Topical Conference on Antennas and Propagation in Wireless Communications (APWC2015) 5th Edition
  • 発表場所: Torino, Italy
  • 年月日: 2015-09-07
  • 国際学会
• [学会発表] Two Signal Power Level Design for Shunt-Connected Type GaN HEMT Doherty Power Amplifier without a Quarter-Wave Inverter (2014)
  • 著者名/発表者名: Yosuke Iguchi, Yoichiro Takayama, Ryo Ishikawa, Kazuhiko Honjo
  • 学会等名: 2014 Asia Pacific Microwave Conference
  • 発表場所: Sendai International Center, Sendai, JAPAN
  • 年月日: 2014-11-04 – 2014-11-07
• [学会発表] インピーダンス反転回路を用いない広帯域高効率C帯GaAs p-HEMTドハティ増幅器MMIC (2014)
  • 著者名/発表者名: 吉田剛，高山洋一郎，石川亮，本城和彦
  • 学会等名: 電子情報通信学会技術研究報告マイクロ波研究会
  • 発表場所: 秋田県立大学
  • 年月日: 2014-10-23 – 2014-10-24
• [学会発表] 小型広帯域高効率C 帯GaAs pHEMT MMIC ドハティ増幅器 (2014)
  • 著者名/発表者名: 吉田 剛， 高山 洋一郎， 石川 亮， 本城 和彦
  • 学会等名: 2014電子情報通信学会ソサイエティ大会
  • 発表場所: 徳島大学
  • 年月日: 2014-09-23 – 2014-09-26
• [学会発表] GaN 素子対応MHz 帯高調波アクティブロードプルによる高効率増幅器設計 (2014)
  • 著者名/発表者名: 石川亮 本城和彦
  • 学会等名: 2014電子情報通信学会ソサイエティ大会
  • 発表場所: 徳島大学
  • 年月日: 2014-09-23 – 2014-09-26
• [学会発表] Comparison of Power Gain Performance between Conventional and Independently Biased HBT Cascode Chips (2014)
  • 著者名/発表者名: Luong Duy Manh, Yoichiro Takayama, Ryo Ishikawa, Kazuhiko Honjo
  • 学会等名: International Conference on Solid State Devices and Materials (SSDM2014)
  • 発表場所: Tsukuba Internatinal Congress Center, Tukuba, Ibaraki, JAPAN
  • 年月日: 2014-09-08 – 2014-09-11