三菱電機、5G-Advanced基地局用GaN増幅器モジュールの性能実証に世界で初めて成功

三菱電機は、第5世代移動通信システム(5G)の強化と第6世代移動通信システム(6G)へのスムーズな移行を担う5G-Advanced基地局の実現に向けて、世界最高※1の電力効率※2を有する7GHz帯GaN※3増幅器モジュールを世界で初めて※1開発し、5G-Advancedで使用される通信信号を用いた本モジュールの性能実証に成功したことを発表した。

5Gの発展版となる5G-Advancedは、超高速大容量・超低遅延・多数同時接続が特長で、2023年に規格化され、2025年から段階的に導入が開始される。5G-Advanced基地局は、多数同時接続を実現するために、複数のアンテナを協調動作させて任意の方向に電波のビームを形成するが、その際、周波数で決まる波長の長さに応じてアンテナを配置することで、ビームの方向の精度を高めている。現在4Gや5Gで主流となっている周波数帯に比べて高い周波数帯(6.425~7.125GHz)を使用する5G-Advancedは波長が短いため、各アンテナの配置間隔が狭くなり、各アンテナと対をなして裏面に実装される各増幅器モジュールの配置間隔もまた狭くなるため、小型なモジュールの実現が課題となっている。さらに、増幅器は特に発熱による電力損失が大きく、低消費電力化による省エネも求められている。

三菱電機は今回、これらの課題を解決するために、独自の整合回路技術と同社製高性能GaNトランジスタの採用により、世界最高の電力効率を実現した7GHz帯GaN増幅器モジュールを開発し、5G-Advancedで使用される通信信号を用いた本モジュールの性能実証に成功した。本モジュールは12.0 mm×8.0mm(開発試作品の外形サイズ)と小型で、各部品の高密度実装が可能となるため、5G-Advanced基地局の設置性向上に寄与する。今後、実用化に向けた研究開発が進められ、5G-Advanced基地局の実現に貢献する。

なお、本開発成果の詳細は、国際会議「IEEE IMS※4 2025」(6月15日~20日、於:米国・カリフォルニア州サンフランシスコ)で発表される。また、同会議の展示会場にて動態デモ※5が実施される。

5G-Advanced基地局と開発されたGaN増幅器モジュールの関係

【注釈】

  1. 2025年6月12日現在、三菱電機調べ
  2. 消費電力に対する出力電力の割合。電力効率が上がると消費電力が低下
  3. Gallium Nitride:窒化ガリウム
  4. International Microwave Symposium:IEEE国際マイクロ波シンポジウム
  5. Wupatec社(ウパテック)と共同で実施

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