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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2025-03-06 09:55 E/F₂級•E級•E/F₃級間のモード遷移を利用した1.7-2.3GHz帯高効率GaN HEMT電力増幅器 ○髙橋律樹・田中愼一（芝浦工大）  MW2024-170 |
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| 抄録 | （和） | 次世代の無線通信システムに向けて，高出力増幅器の高効率化および広帯域化への要求が高まっている．近年，連続F級増幅器など，広帯域で高い効率を維持できる技術が注目を集めている．しかし，これらの方式では高調波負荷の厳密な制御が必要となるため，回路サイズが大きくなるという課題があった．本稿では，まずE級動作およびそこから派生するE/F級動作に着目し，それらの特性を解析する．次に，これらの動作モードが高調波負荷に対する制約を緩和できることを明らかにし，さらにこの特性を活かし，E/F₂級，E級，E/F₃級間のモード遷移を利用する増幅器を提案する．本提案の有効性を確認するために，1.7–2.3 GHz帯で動作するGaN HEMT 10W増幅器を試作した結果，極めて小型の回路サイズながら，540 MHzの帯域幅で70%超のドレイン効率を達成した． |
| （英） | As next-generation wireless communication systems continue to evolve, there is a growing demand for high-power amplifiers (PAs) that achieve both high efficiency and wide bandwidth. Recently, techniques such as continuous Class-F amplifier, which enable high efficiency over a broad frequency range, have attracted significant attention. However, these approaches require precise control of harmonic loads, leading to increased circuit size as a trade-off. In this report, we focus on Class-E operation and its derived E/F-class modes, analyzing their characteristics. We demonstrate that these operating modes allow for relaxed constraints on harmonic load conditions. Leveraging this property, we propose an amplifier that utilizes mode transitions between Class E/F₂, Class E, and Class E/F₃. To validate the effectiveness of the proposed approach, we fabricated a 10-W GaN HEMT PA operating in the 1.7–2.3 GHz band. Experimental results show that despite its highly compact circuit size, the amplifier achieves over 70% drain efficiency within a 540 MHz bandwidth. | |
| キーワード | （和） | 高出力増幅器 / E級 / 連続E/F級 / CRLH線路 / ドレイン効率 / 広帯域 / / |
| （英） | Power Amplifier / Class-E / continuous Class-E/F / CRLH-Transmission Line / drain efficiency / Wideband / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 124, no. 421, MW2024-170, pp. 12-17, 2025年3月. | |
| 資料番号 | MW2024-170 | |
| 発行日 | 2025-02-27 (MW) | |
| ISSN | Online edition: ISSN 2432-6380 | |
| 著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します．(許諾番号：10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) | |
| PDFダウンロード | MW2024-170 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | MW |
| 開催期間 | 2025-03-06 - 2025-03-07 |
| 開催地（和） | 大社文化プレイスうらら館 |
| 開催地（英） | Taisha Urara-kan Culrural Hall |
| テーマ（和） | マイクロ波⼀般 |
| テーマ（英） | Microwave, etc. |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | MW |
| 会議コード | 2025-03-MW |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | E/F₂級•E級•E/F₃級間のモード遷移を利用した1.7-2.3GHz帯高効率GaN HEMT電力増幅器 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | 1.7-2.3GHz Band High-Efficiency GaN HEMT Power Amplifier Utilizing Mode Transition Among Class-E/F₂, Class-E, and Class-E/F₃ |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | 高出力増幅器 / Power Amplifier |
| キーワード(2)（和/英） | E級 / Class-E |
| キーワード(3)（和/英） | 連続E/F級 / continuous Class-E/F |
| キーワード(4)（和/英） | CRLH線路 / CRLH-Transmission Line |
| キーワード(5)（和/英） | ドレイン効率 / drain efficiency |
| キーワード(6)（和/英） | 広帯域 / Wideband |
| キーワード(7)（和/英） | / |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 髙橋 律樹 / Ritsuki Takahashi / タカハシ リツキ |
| 第1著者 所属（和/英） | 芝浦工業大学大学院 (略称： 芝浦工大) Graduate School of Science and Engineering, Shibaura Inst. of Tech. (略称： SIT) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 田中 愼一 / Shinichi Tanaka / タナカ シンイチ |
| 第2著者 所属（和/英） | 芝浦工業大学 (略称： 芝浦工大) Shibaura Inst. of Tech. (略称： SIT) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2025-03-06 09:55:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | MW |
| 資料番号 | MW2024-170 |
| 巻番号（vol） | vol.124 |
| 号番号（no） | no.421 |
| ページ範囲 | pp.12-17 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2025-02-27 (MW) |
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