5GHz帯高温超伝導リアクション送信フィルタを用いたGaN HEMT電力増幅器の隣接帯域ひずみ抑圧および電力効率改善

摘要

マイクロ波高温超伝導リアクション送信フィルタを用いた，電力増幅器の相互変調ひずみ(IMD)抑圧法を提案する．非常に急峻なフィルタ特性によるIMD抑圧を実現することで，隣接チャネル漏洩電力比(ACLR)改善および増幅器の電力効率改善が可能となる．はじめに，無負荷Q値増加および表面電流密度低下のため，これまで提案している分割オープンリング共振器の構造最適化を行う．さらに，最適化した共振器を用いた帯域幅4MHzおよび遮断特性40dB/MHz以上の5GHzリアクションフィルタの設計および試作を行う．フィルタ適用によりACLR値は最大12.8dB改善し，通過電力40dBm時においてもその改善効果を維持可能であることを，5GHz帯電力増幅器ACLR評価実験で確率した．最後に，リアクションフィルタおよびGaN HEMT電力増幅器の測定結果に基づく数値解析を行い，ドレイン効率15.7％から44.2％まで改善可能となる可能性を明らかにした．