NEC、Beyond5G/6G向けに高速大容量を実現するパワーアンプ（増幅器）を開発

～量産可能な半導体プロセスを用いて、150GHz帯で世界最高の出力電力を実現～

NECは、Beyond5G/6Gの高速・大容量無線通信を実現するために、モバイルアクセスやフロント/バックホールの無線通信装置のキーデバイスとなるパワーアンプ（増幅器）を開発しました。本パワーアンプは、量産可能な半導体プロセスを採用し、本プロセスとしては、150GHz帯で世界最高（注）の出力電力となる10mWを実現しました。これにより、早期の装置開発および社会実装を目指します。

開発したD帯のパワーアンプ

Beyond5G/6Gでは、5Gの10倍に相当する100Gbps級の高速大容量通信が期待されています。これを実現するには、10GHz以上の広い帯域幅を確保できるサブテラヘルツ帯（100GHzから300GHz）の活用が有効です。特に、固定無線通信用に国際的に割り当てられているD帯（130GHzから174.8GHz）の早期実用化が期待されています。
NECは、5G基地局無線装置や、基地局間を無線通信でつなぐ超小型マイクロ波通信システム「PASOLINK」の開発、運用で培った高周波数帯の知見を活かし、技術開発を進めています。

今回開発したパワーアンプは、量産実績のある0.1-μm ガリウムヒ素（GaAs）pHEMT（pseudomorphic High Electron Mobility Transistor：疑似格子整合 高電子移動度トランジスタ）プロセスを採用しています。このプロセスは、CMOSやシリコンゲルマニウム（SiGe）と比較すると、高耐圧な特性を有しているとともに、量産時のイニシャルコストが抑えられます。
回路設計では、高周波帯の性能低下要因を排除し、高出力化に適した整合回路の構成を採用することで、高周波特性が110GHz~150GHzと広帯域性に優れ、かつGaAs pHEMTとしては、世界最高の出力電力を有するパワーアンプの開発に成功しました。
本パワーアンプは、100GHz超帯の無線通信装置の高性能化、低コスト化を実現し、Beyond 5G/6Gの社会実装を加速するものです。

NECは今後も、Beyond5G/6Gの高速大容量無線通信の実現に向けて、技術開発を進めていきます。
 
なお本研究は、総務省委託研究「電波資源拡大のための研究開発(JPJ000254)」の成果の一部です。
また、NECは本技術の詳細を、2023年1月22日（日）から米国・ネバダ州ラスベガスで開催される国際会議「IEEE Topical Conference on RF/Microwave Power Amplifiers for Radio and Wireless Applications (PAWR2023) 」にて発表します。

 （注）NEC調べ（2023年1月19日時点）

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