大電力RF生成は、4Gや5Gのセルラーや衛星などのさまざまな無線通信アプリケーションだけでなく、空域や天候監視のためのレーダー、レーダーや通信妨害、画像処理、DC/DC変換、さらにはRF加熱でも必要とされる。
この電力は、アンテナ前の増幅の最終段であるRFパワーアンプ(PA)によって供給される。PAには、周波数、帯域幅、負荷、電力、効率、直線性など、アプリケーションごとに独自の要件が課される。
例えば通信では、伝送距離の目標を達成するために大きなRFパワーが必要になることがある。一般的なセルラー通信アプリケーションでは、良好な信号カバレージと高速データ転送を、可能な限り少ないバッテリー消費で実現しなければなりません。このような要件の相互作用により、スペクトル効率、直線性、電力効率の間で設計上のトレードオフが生じます。
このRFパワーは、多種多様な技術や増幅器の動作モード(クラス)のいずれかを使用して生成することができる。各クラスは、トランジスタが導通する時間や出力電圧・電流波形の形状、またその結果生じる独自のトレードオフの点で異なります。
この記事は、これらの考察を新たにすることを目的としたシリーズの第1回目である。基本的な波形形状の入門から始め、それらが表すパワーと効率について考察する。
