面向LTE智能手机开发出支持20个频带的放大器

　　从事模拟半导体受托开发等业务的日本D-CLUE Technologies面向LTE智能手机，开发出了可用1枚芯片处理大量频带信号放大的多频带功率放大器（PA）。原来的普通PA可支持2～5个频带，而此次的开发产品可实现最多20个频带的信号放大。在扩大频带数量的同时，还通过改进电路设计将外形尺寸减至5mm见方（右上方的照片）。目前正在准备提供样品。除了手机和智能手机外，还计划用于嵌入用通信模块。

　　PA是手机和智能手机的无线电路发送部分所使用的部件，可将希望的信号放大＋20～＋30dBm左右并送至天线。

　　普通PA对增益有频率依赖性，所以在实现支持多种频带的终端时，需要安装适于各频带信号放大的PA。因此，如果支持多个频带的话，那么需要的PA数量就会增多、封装面积会增大、部件成本也会升高。LTE领域已在全球各地启动了采用不同频带的服务，因此实现全球共用终端时的课题是RF电路的封装面积和成本会增大。

　　此次D-CLUE开发的多频PA，能用1个芯片处理多个频带的信号放大，因此有望缩小封装面积（图1）。开发产品中支持频带数最多的型号是“DC1302B”，可支持698M～915MHz以及1710M～2025MHz等范围内20种频带的放大注1）。GSM、W-CDMA和LTE等全球各地的手机服务都在使用这些频带。1.5GHz频带和2.5GHz频带方面还备有其他专用产品，目的是满足各种需求（表1）。

　　与原来的普通单频PA相比，多频PA能够以少量的部件个数构成RF电路。因此，有助于削减该电路的封装面积、降低成本。

　　PA强烈需要的是信号放大时的高电力效率（功率附加效率：PAE）。据D-CLUE介绍，PAE较低时会产生很多的无用耗电，白白消耗终端的电池。例如，LTE终端用PA的PAE一般在40％左右。而D-CLUE的开发产品，在输出功率为24dBm时PAE为37％，确保了“不逊于原产品的水平”（D-CLUE的美齐津）。

　　通过开关进行切换

　　关于此次开发的PA所使用的技术，D-CLUE以正在申请专利为由没有公开详细情况。不过，在DC1302B可涵盖大范围频带的主要原因中，D-CLUE提到了利用开关这一点。此次开发的PA不是通过基于MEMS技术的超小型开关和电容阵列，而是通过改进内部集成的阻抗匹配电路，来切换低频段和高频段两种放大特性（图2，3）。此时虽然会担心开关的插入损耗，但“我们采用了可避免出现该问题的架构”（该公司的美齐津），在设计方面进行了改进。

　　此次开发的PA“DC1302B”，可切换增益的频率特性。包括能够以0.7GHz附近为中心进行放大的低频段型，以及能够以2GHz附近为中心进行放大的高频段型。

　　图中显示的是DC1302B的特性切换。画面上方正在显示S参数中的“S11”，画面下方正在显示“S21”的数值变化。（a ）切换成了可放大至2.0GHz附近的频带，（b）切换成了可放大至800MHz附近的频带。

　　此次的PA是利用GaAs技术开发出来的。D-CLUE认为，除了通过芯片供应外，还可与收发分波器组合使用构成模块。为了实现这个目标，不仅是终端厂商，D-CLUE还将与智能手机用RF电路模块等部件厂商联合进行探索。