WCDMA用電力増幅器の低歪·高効率化回路技術－動的プリディストーションとポーラ変調技術

摘要

近年の無線通信システムにおいて重要な課題となっている電力増幅器(PA)の低歪·高効率化技術として、本報告では、WCDMA端末用途に開発した(1)動的プリディストーション(PD)技術と、(2)ポーラ変調技術について述べる。 動的PDは、ベースバンド帯域におけるPAの利得（動的）を圧縮し、準B級動作する次段PAの利得拡張を補償する技術である。 動的利得圧縮は、周波数領域では主信号に対してIMD3が逆相であることと等価であり、それを実現するPD回路を提案した。 提案した動的PD回路を適用することにより、アイドル電流を20mAまで低減した2段InGaP/GaAs HBT PAにおいて、ACPR=-40dBc、出力26.8dBm時に効率50％の良好な特性を実証した。 一方、ポーラ変調は、飽和動作するPAの電源電圧をAM変調することにより、バックオフ領域の効率を向上する送信アーキテクチャである。 ポーラ変調では、AM変調にスイッチング電源技術を用いているため、高効率である半面、本質的に非線形でノイズが混入しやすいという欠点がある。 本報告では、デルタ変調器に線形アンプを補助的に用いることによって、非線形歪や量子化ノイズを低減する方法を提案した。 その結果、WCDMA変調時にACPR=-45dBcを達成し、10-15dBバックオフ時の効率を従来のAB級アンプの1.5-2倍に向上できることを実証した。