1．携帯電話の変遷と電力増幅器への要求仕様

　第2世代の携帯電話であるGSM（Global System for Mobile Communications）が1991年にサービスを開始して以来，携帯電話は進化を続け，現在では第5世代の携帯電話であるNR（New Radio）に至っており，更には近年第6世代の携帯電話の議論が活発になされている．電力増幅器（PA）に必要な特性は携帯電話の規格や構成によって，大きく変化する．携帯電話の各世代の特徴とPAに要求される仕様について表1と図1を用いて紹介する．表1には各世代の携帯電話規格の特徴と対応するPAの特徴を示す⁽¹⁾．図1には各世代の携帯電話のRF部の構成を示す⁽²⁾．

　GSMではデュプレクス方式としてFDD-TDMA（Frequency Division Duplex-Time Division Multiple Access）を採用している．つまり送信・受信バンドが分かれている．かつ，ユーザごとに送信・受信を異なるタイミングで間欠的に送受信を実施する．変調方式には位相変調であるGMSK（Gaussian Minimum Shift Keying）を適用しており，変調帯域は270kHzである．この変調信号には振幅変化がなく，振幅変化の指標であるPAPR（Peak to Average Power Ratio）は0である．このため飽和電力増幅器を適用できる．送信タイミングが限られる間欠動作のため，送信動作時の瞬時電力を大きくすることができ，0.7～0.9GHz帯で最大33dBm，1.7～1.9GHz帯で最大30dBmのアンテナ出力がある．代表的なRF（Radio Frequency）部は図1(a)のような構成で，ピンクにハイライトしたPA出力にフィルタ，アンテナ切換スイッチ等が加わる．このためPAの出力は約35dBmとなる．出力電力制御・間欠動作への対応は一定入力電力に対してPAのバイアスで制御する方法と，入力信号レベルを変えて制御する方法が普及した．GSMは息の長い技術で図1の第5世代までの各世代の端末のRF構成に全て含まれている．