InP HEMTによるQPSK送信,受信MMICを用いた120GHz帯10Gbit／s無線装置

摘要

本報告では，多値の変復調方式であるQPSK（Quadrature phase shift keying）変調を用いた10Gbit／sリアルタイム無線装置について述べる．本無線装置は，0.1-μm InP（Indium Phosphide）HEMT（High-electron-mobility transistor）による120GHz帯送信MMIC（Monolithic microwave integrated circuit），受信MMICを用いている．送信ヘッドには，送信MMICを格納した送信モジュールの他，QPSK変調に必要なI，Q信号を10Gbit／s光信号から発生させるためのエンコーダーボードが集積されている．受信ヘッドには，遅延検波を行い受信MMICを搭載した受信モジュールと，復調されたI，Q信号から10Gbit/s光信号を再生するデコーダーボードが搭載されている．また無線装置の目標伝送距離である1kmを達成するため，パワーアンプMMICを設計し，13dBmの変調波出力を達成した．試作した送信モジュール，受信モジュール，アンプモジュールは良好なデータ伝送特性を示し，受信電力-38.5dBmで＝10~(-10)以下の符号誤り率を得た．構築した送信ヘッドが出力する変調波のスペクトルを測定したところ，11.1Gbit／sの伝送レート時の99％帯域幅が8.4GHzであり，周波数利用効率が1.32bit／s／Hzであることを確認した．無線装置の伝送距離を見積もるため，電波暗室において空間伝送試験を行い，利得49dBiのカセグレンアンテナを使用することで最大2kmの空間伝送が可能な見込みを得た．