NXPのPAモジュール、楽天5G基地局向けに採用：小型軽量で2.3GHz〜4.0GHz帯まで対応

NXP Semiconductors（以下、NXP）とNECは2020年10月13日、NXPが開発したパワーアンプモジュールの新製品が、NECと楽天モバイルが共同開発したMassive MIMO 5Gアンテナ無線子局（RU）に採用されたと発表した。

[永山準，EE Times Japan]

　NXP Semiconductors（以下、NXP）とNECは2020年10月13日、NXPが開発したパワーアンプ（PA）モジュールの新製品が、NECと楽天モバイルが共同開発したMassive MIMO 5Gアンテナ無線子局（RU）に採用されたと発表した。

　このRUは、O-RANフロントホールアーキテクチャ^＊）に準拠した5G無線機で、3.7GHz帯で動作するMassive MIMOアンテナを搭載しつつも、小型、軽量、低消費電力、そして高いコスト効率を実現したもの。

＊）O-RANフロントホール仕様：「O-RAN Alliance」の仕様に基づく、基地局の親局と子局間をつなぐネットワーク仕様

NECと楽天モバイルが共同開発したMassive MIMO 5Gアンテナ無線子局について　出典：NEC

　ここに採用されたのがNXPの「RF Airfastマルチチップモジュール」の1つである、PAモジュール「AFSC5G40E38」だ。AFSC5G40E38は日本の5Gで使われる3.7GHz帯に対応したもので、ドハティコンバイナと50Ωの入力／出力マッチング回路が統合された2ステージデバイス。高い集積度によって6×10mmという小型化をするとともに、表面実装の対応も実現している。

　同社のRF Airfastマルチチップモジュールの第2世代にあたる製品で、高効率のLDMOSおよび統合マッチング技術を用いることによって、前世代からさらに性能を向上。第2世代のポートフォリオでは2.3G〜4.0GHzまでの周波数帯をカバーし、出力は38dBm（標準値）、利得は31dB（同）、効率は42％（同）となっている。

PAモジュールの前世代との比較　出典：NXP

　NXPは、「基地局ベンダーにとっては、小型化ができるメリットのほか、モジュールとしてさまざまなコンポーネントを統合し認証まで行っていることから市場投入までの期間を短縮できること。そして、表面実装デバイスであることから、製造が容易というメリットがある」と説明。また、キャリアにとっても、小型であることから基地局の展開が容易になるほか、さまざまな周波数帯にピンコンパチで対応できるといったメリットがあることも紹介。「キャリアビジネスのコアになる付加価値に集中できる」としている。

　なお、今回採用されたのはPAモジュールのみとなるが、NXPは、このPAモジュールとプリドライバーモジュール、レシーバーモジュールで構成する5G統合ソリューションを提供していることも紹介していた。

左＝PAモジュールの特長／右＝NXP Airfast 5G統合ソリューションについて。PAモジュールのほか、50Ωの入力／出力マッチング回路が統合された3ステージデバイスのプリドライバモジュール、2ステージLNAとRFスイッチ内蔵のレシーバーモジュールで構成している　出典：NXP

左＝NXPのRF製品は、パワーと集積度から3つにグループ分けされている／右＝低パワー向けにはSiGe（シリコンゲルマニウム）、高パワーで低周波数向けにはLDMOS、高パワーかつ高周波数向けにはGaN（窒化ガリウム）といった形で、「全ての周波数帯、パワーレベルに対応可能」なプロセステクノロジーを備えているとも強調していた　出典：NXP