GaN HEMTダーリントン電力増幅器の個別バイアス調整による高効率·低ひずみ化

摘要

トランジスタ増幅器の高性能化の手法としてマルチトランジスタ構成を用いられることは広く行われている．マルチトランジスタ構成ではゲートバイアスの調整によりそれぞれのトランジスタの非線形を打ち消すことが可能であるため線形性の向上が可能である．本研究では，電力増幅器の広いダイナミックレンジにおける低ひずみと高効率を両立するために，独立バイアス型GaN HEMTダーリントン電力増幅器の試作，評価を行った．ダーリントン増幅器のゲートバイアスを個別に調整することでそれぞれのGaN HEMTの非線形を打ち消し，3次相互変調歪（IMD3）が抑制された．またドレインバイアスを独立とし調整することでIMD3に影響を与えることなく付加電力効率（PAE）を向上させた．その結果，1.45GHzにおいてIMD3が-35dBc以下の条件で出力電力30dBm，PAEが36%を達成した．また64-QAMの信号を入力した場合，20～32dBmの出力電力範囲で高品質のコンスタレーションが保持された．