NTT,241GHzの広帯域増幅器ICを実現

日本電信電話株式会社(NTT)は,高精度な回路設計手法と,広帯域化を図る新しい回路アーキテクチャにより,241GHzの帯域を有する増幅器ICの実現に成功した(ニュースリリース)。

増幅器ICは汎用性の高い基本素子で,光通信,無線通信,計測器,レーダー・イメージング等さまざまな分野で利用できる。近年,各分野での高速化・高分解能化に伴い,より広帯域なアナログICが必要になっている。

例えば,データセンター等で使われるイーサネット等の光通信では,1レーンあたりのアナログ帯域はCMOS DAC/ADCの帯域限界により20GHz程度に留まっていた。

今回,同社はInP HBT(高速性と耐圧に優れるトランジスタ)の性能を最大限に引き出す高精度な回路設計手法に関する技術と,広帯域化を図る新しい回路アーキテクチャにより,世界で最も広い241GHzの帯域を有する増幅器ICの実現に成功した。

これまで,200GHzの帯域を超える回路を設計するために必要な高精度かつ高自由度な伝送線路モデルがなく,また,200GHzの帯域を達成するために必要な寄生成分に対する対策手法がなかった。今回,自由度の高い伝送線路モデルを創出するとともに電磁界解析と組み合わせる手法により設計精度を向上した。

また,寄生成分による高周波での減衰をカスコード段ピーキング(ベース接地増幅器の周辺回路で高周波領域のみを強調した回路手法)で補償し広帯域化を図ったとする。

同社は,この増幅器ICと帯域拡張技術を組み合わせて光通信に適用することで,1レーンあたり現在の10倍の大容量化に繋がることが期待できるだけでなく,この増幅器ICを無線通信に適用することで,ミリ波帯までのマルチバンド一括送信・受信の実現に繋がるため,Beyond 5Gに向けたキーデバイスとしても期待できるとしている。

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