三菱電機 情報技術総合研究所は、1.4G~4.8GHzの全帯域を高効率に増幅できるパワーアンプ技術を開発した(発表資料)。5G(第5世代移動通信システム)など、既存技術では効率が低下しやすいシステムでも40%を超える効率が得られる。4Gや3Gにも対応した無線通信回路を1つのパワーアンプでカバーできるようになる。

 開発した方式は、並列に配置した2つの増幅器で信号を増幅する。一般に増幅器の効率は、出力側の負荷抵抗で変わるため、一方の増幅器の効率は、出力側でつながったもう一方の増幅器の動作状態で決まる負荷抵抗により変化する。このため、2つの増幅器の入力信号(レベルや位相)を個別に制御すると、2つの増幅器を総合した効率が最適となる動作条件が見つけられる。そこで同社は、様々な増幅率に応じて、2つの増幅器への入力信号を最適化する学習機能も開発した。

 開発した学習結果を搭載した制御機能を使った結果、中心周波数の1.1倍の帯域幅(比帯域110%)で40~60%の効率を得られることを確認した。

 同社は今回、基地局への搭載を想定し、出力電力を高くできるGaN(窒化ガリウム)半導体で増幅器を形成した。2019年度に実際の無線通信信号を使って実験し、早期に基地局への搭載を目指す。

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