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2016 年度 実績報告書

アレイ化カスコード線形ドハティ増幅器

研究課題

研究課題/領域番号 26289100
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
キーワードマイクロ波 / ミリ波 / 電力増幅器 / 線形性 / 高効率
研究実績の概要

独立バイアス型3スタック構造GaN-HEMT MMICを設計し、ファンドリーサービスを用いて試作した.この試作チップを評価治具に実装して基本動作試験を実施したところ、第一ゲートバイアスは、付加電力効率(PAE),3次相互変調ひずみ(IMD3),および出力電力の三つの評価指標に大きく関与する一方で,第三ゲートバイアスはIMD3のみに関与すること、さらに第一ドレーン電圧はIMD3には関与しないが、PAEと出力電力に大きく影響を与えることなどが判明し,本提案の独立バイアス型3スタック構造が有効であることが確認された.この構造で1.6GHz帯電力増幅器を試作したところ,1Wの出力,48%のPAE,20dBの電力利得,5dB出力バックオフ時に-30dBcの良好なIMD3を確認した.
このような基本増幅器セルを並列させ,一方をキャリア増幅器とし、もう一方をピーク増幅器として動作させるドハティ増幅器の動作をハーモニックバランスシミュレーションにより確認した.この結果,3スタックGaN-HEMT単体増幅器構成に比べて,複数の3スタックGaN-HEMT単体増幅器を用いたドハティ増幅器構成は出力バックオフが5dB以上の領域で,優位なPAE値を保ち、本提案の妥当性が実証された.
さらに、複数の単体増幅器を切り替える高耐圧GaN-HEMTスイッチMMICの試作を行い良好なスイッチ特性を示した.本研究で得られた,非対称な複数増幅器の結合技術は、第五世代携帯電話システムで多用する同時増幅マルチバンド増幅器の動作安定性確保ならびにひずみ特性低減化にも貢献した.

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Microwave Characteristics of an Independently Biased 3-stack InGaP/GaAs HBT Configuration2016

    • 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 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 Modulator2016

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Yoshida, Yoichiro Takayama, Ryo Ishikawa, and Kazuhiko Honjo
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Electronics

      巻: 99C/10 ページ: 1130-1139

    • DOI

      10.1587/transele.E99.C.1130

    • 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 Technique2016

    • 著者名/発表者名
      Ryo Ishikawa, Yoichiro Takayama, and Kazuhiko Honjo
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Electronics

      巻: 99C/10 ページ: 1147-1155

    • DOI

      10.1587/transele.E99.C.1147

    • 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
  • [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 – 2017-03-25
  • [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 – 2016-12-16
  • [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 – 2016-12-16
  • [学会発表] Parallel Combination of High-Efficiency Amplifiers with Spurious Rejection for Concurrent Multiband Operation2016

    • 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 – 2016-10-07
    • 国際学会
  • [学会発表] GaN SPST MMIC Switches Based on HPF/LPF Switching Concept for High Power Applications2016

    • 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 – 2016-10-07
    • 国際学会

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公開日: 2018-01-16  

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