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次世代ワイヤレス設計を強力に支援！脈々と続くアバゴの高周波「DNA」：LTE、WiMAX、Wi-Fi、GPS/GLONASS――

LTE基地局やフェムトセル/ピコセル、WiMAX/Wi-Fiといったさまざまな無線通信方式に対応したアクセスポイント/端末――。続々と誕生する新たなワイヤレス機器の設計に不可欠なのが、「超低雑音、高線形性」の高周波部品だ。超低雑音/高線形性という特徴が認められ、モバイル端末市場で数多くの実績を有するアバゴ・テクノロジーの高周波部品。これらの高周波部品が、モバイルにとどまらないあらゆるワイヤレス機器の設計を強力に支援する。

» 2012年02月29日 10時00分公開

[PR／EE Times]

　無線通信技術の進化は著しい。ひと昔前は限られた機器にのみ搭載されていた無線通信機能は、今や身の回りのありとあらゆる機器に載ろうとしている。ワイヤレス機器の広がりと歩調を合わせるかのように、無線LAN（Wi-Fi）の高速化は進み、LTEやWiMAXといった最新の無線インフラの市場導入が加速している。さらには、GPSやGLONASSといった位置測位システムも、無線通信機能とともにさまざまな機器に搭載されるようになった。

　このような進化著しいワイヤレス市場で強い存在感を放っているのが、アナログ/ミクスドシグナル、オプトデバイスなどを幅広く手掛けるアバゴ・テクノロジーだ。

　特に、携帯電話機やスマートフォンといったモバイル端末分野で高い市場シェアを有しており、「ある市場調査会社の2011年のリポートによれば、第3世代/第4世代携帯/スマートフォン向けパワーアンプ分野のランキングで、当社は第1位を獲得している」（アバゴ・テクノロジー）という。EE Times誌が製品分解リポートで取り上げたソニーの最新型携帯ゲーム機「PS Vita」のプリント基板にも、同社のパワーアンプモジュールがずらりと並んでいるのが見て取れるだろう。

「超低雑音、高線形性」の高周波部品がずらり

　このように数多くの実績を有するアバゴ・テクノロジーの高周波部品の最大の武器は、「超低雑音、高線形性」という特性である。ひと言に高周波部品と言っても、パワーアンプ（PA）や低雑音アンプ（LNA）、高周波スイッチ、ミキサー、フィルタとさまざま。同社が強みとするPAやLNAの「超低雑音、高線形性」は、特に高く評価されている。

図1　アバゴ・テクノロジーモバイル・ソリューション営業部シニアアプリケーションエンジニアの新保利幸氏

　同社が「超低雑音、高線形性」のPAやLNAを製品化できる理由は、GaAs材料を使った独自のエンハンスモードpHEMT（高電子移動度トランジスタ）プロセスと、パッケージング/生産技術がうまくかみ合っているからという。

　「当社の高周波事業の出発点は、Hewlett-Packard時代の計測器事業にさかのぼります。最先端の計測器向けの高周波部品を自社で独自開発したことがきっかけでした。当社の『超低雑音、高線形性』という特徴は、40年以上にわたる高周波事業の実績のたまものなのです」（同社モバイル・ソリューション営業部シニアアプリケーションエンジニアの新保利幸氏、図1）。

　「超低雑音、高線形性」のPA/LNAを採用するメリットは大きい。例えば、LNAの雑音指数（NF）はワイヤレス機器の受信感度に直結する。NFがより小さければ、受信感度が上がり、例えば通信エリアを広げられたり、消費電力を抑制することに貢献する。GPS/GLONASSシステムであれば、位置の測位時間の短縮につながる。一方、PA/LNAの線形性と消費電流はトレードオフの関係にある。消費電力を低く抑えたまま、高い線形性を実現した同社のPA/LNAを使うことで、端末側であれば稼働時間を伸ばすことに貢献する。さらに、筐体の小型化や低消費電力化の要求が高まるさまざまな基地局にもマッチするだろう。

マルチなマーケットへ、実績あるPA/LNAを展開

　当然のことながら、このような「超低雑音、高線形性」のメリットが生きるのはモバイル端末だけではない。携帯基地局をはじめ、フェムトセル/ピコセル、WiMAX/Wi-Fiのアクセスポイント/端末、GPS/GLONASSシステムといったあらゆるワイヤレス機器が恩恵を受ける。「当社には、携帯基地局の小型化やLTE対応、フェムトセル/ピコセルの普及といった最近の市場動向にマッチした製品がそろっています。当社の多様な製品群を、モバイル端末に限らない、さまざまなワイヤレスシステムに積極的に展開していきたいと考えています」（新保氏）という。

　それでは同社の高周波部品のうち、最近発表した3つの品種を取り上げ、特徴を紹介しよう。

TD-SCDMA/TD-LTE基地局向けLNAモジュール

　1つ目は、複数の機能を集積した携帯基地局向けLNAモジュール「ALM-12124/ALM-12224」だ（図2）。初段LNAと2段目高線形ドライバアンプに加え、1入力2出力（SPDT）高周波スイッチを、わずか8×8mmのパッケージに実装している。高周波スイッチは、送信系から回り込む高電力信号をスイッチで遮断しLNAを保護する用途や、送信側と受信側の回路系統を切り替えるといった用途に使える。

　対応周波数範囲は、ALM-12124が1880～2025MHz、ALM-12224が2300～2400MHz。雑音指数（NF）はALM-12124が0.85dB、ALM-12224が0.99dBと小さく、OIP3（出力3次インターセプトポイント）はALM-12124が36.5dBm、ALM-12224が38.7dBmと高い。利得はALM-12124が39.2dB、ALM-12224が36.7dBである。エンハンスモードのpHEMT技術を採用しており、5V単一の電源電圧で動作することにも注目したい。

図2　携帯基地局（TD-SCDMA/TD-LTE）向けLNAモジュール「ALM-12124/ALM-12224」　（クリックすると拡大します）

フェムトセル/ピコセル向け最終段PA

　2つ目は、最近市場ニーズが高まっているフェムトセル/ピコセルの最終段PAに最適な「MGA-43x28シリーズ」だ（図3）。現在、米国のLTEに適したMGA‐43128、韓国のWiMAXに適したMGA‐43228、日本のWiMAXや中国のTD-LTEに対応したMGA‐43328という3品種で構成しており、日本の携帯市場をターゲットにした品種も2012年中ごろに提供を開始する予定である。高利得/高効率が特徴で、例えばMGA‐43128の利得は33.4dB、電力付加効率（PAE）は24％と高い。いずれの品種も、LTE規格やWiMAX規格が求める仕様を満たしている。

図3　フェムトセル/ピコセル向け最終段PA「MGA-43x28」　（クリックすると拡大します）

GPS/GLONASS向け、可変バイアス、シャットダウン機能付きLNA

　3つ目は、カーナビやPND、さまざまなGPS端末を対象にしたLNA「MGA-310G」である（図4）。「超低雑音、高線形性」に加えて、高利得を兼ね備えており、利得は標準15.2dBと高い。雑音指数（NF）は標準0.87dB、入力第3次インターセプト・ポイント（IIP3）は標準1.8dBmである（いずれも、1.575GHzに対する値）。消費電流が8mAと小さいことや、可変バイアス機能やシャットダウン機能といった付加機能を載せたことも特徴である。