GaN HEMT Doherty Amplifiers for W-CDMA and WiMAX Base Station Applications

摘要

ドレイン電源電圧50VのGaN HEMTを用いた無線通信基地局用ドハティパワーアンプを2種類開発rnした。始めに飽和出力57.5dBm（560W）を有する2.1GHz帯ドハティパワーアンプを設計し、さらに飽和出力rn54dBm（250W）を有する2.5GHz帯ドハティパワーアンプを開発した。両ドハティパワーアンプは、6dBバックオフrn出力点において50％以上のドレイン効率を示した。ドハティ回路は正確な大信号モデルを用いて設計され、実測デrnータとシミュレーション結果は良く一致した。筆者らはデジタルプレディストーションシステムを用いて線形性をrn評価し、一般的なW-CDMA2キャリア信号（PAR＝7.8dB）を使用して8dBバックオフ出力点において46％以上のドrnレイン効率と隣接チャネル漏洩電力抑圧比-54dBc以下を達成した。これらの優れた特性は、GaN HEMTを用いたドrnハティパワーアンプが無線通信基地局に適することを示したと言える。%Two types of Doherty amplifiers for mobile communication base stations have been developed using GaN HEMTs biased at drain voltage of 50V. At first, a 2.1GHz-band Doherty amplifier demonstrating a saturated output power (Psat) of 57.5dBm (560W) was designed, and then a 2.5GHz-band Doherty amplifier exhibiting a Psat of 54dBm (250W) was developed. Both Doherty amplifiers showed the drain efficiency of more than 50% at 6dB back-off power. The Doherty networks were designed with accurate large signal models and the measured results were in good agreement with the simulated results. We investigated the linearity using digital pre-distortion system, and the drain efficiency of more than 46% was obtained at 8dB back-off power achieving ACLR of less than -54dBc with common W-CDMA 2-carrier signal with peak to average power ratio of 7.8dB. These superior characteristics of GaN HEMT Doherty amplifiers showed good suitability for the base station transmitter system.