車載用低雑音GaAs HEMT増幅器

特集論文
平山敏和＊
相原育貴＊＊
伊藤正康＊＊
車載用低雑音GaAs HEMT増幅器
GaAs HEMT Low Noise Amplifier for Automotive Application
Toshikazu Hirayama, Yasuki Aihara, Masayasu Ito
要旨
GaAs（ガリウムヒ素）製ディスクリートHEMT（High
してチューニングした製品“MGF4941CL”の開発を進めた。
Electron Mobility Transistor）増幅器は低雑音性が特長で
車載部品向け試験規格AEC−Q101（1）に合格し，車載向け品
あり，高性能なレーダセンサの受信段に利用されている。
質管理認証プロセス
（Production Part Approval Process（2）：
近年，自車と周辺物体間の距離・相対速度等を高精度に計
PPAP）を実施して2012年度に量産化を実現した。この製
測する車載レーダセンサモジュールの普及が進んでいるが，
品は，低コストのプラスチックパッケージを使用し，雑音
この内24GHz帯の電波を用いる短距離検知レーダ（Short
指数（NF）2.4dB，付随利得10.0dBと良好な特性を示す。
Range Rader：SRR）には受信段にHEMT増幅器が使用さ
さらに，レーダセンサモジュールの受信部後段や送信部
れることが多い。レーダセンサモジュールが高級車から大
に使用される中出力HEMT増幅器“MGF4841CL”
（飽和出
衆車へも普及が進むにつれてHEMT増幅器も需要拡大の
力11.5dBm，線形利得8.5dB）の開発も進め，2014年度に量
傾向にある。
産化した。
三菱電機では，2006年から海外Tier1（ティアワン）メー
本稿ではこれら車載用のディスクリートHEMT増幅器
カー（自動車メーカーに直接部品を供給する一次サプライ
について製品化への過程を概観するとともに，更なる新規
ヤー企業）からの要望の下，既存の衛星放送受信用低雑音
車載用途，市場への展開について述べる。
プリクラッシュ
(衝突被害軽減)
ブラインドスポット監視
(後側方衝突防止)
車載用低雑音GaAs HEMT，中出力GaAs HEMTを含む
準ミリ波短距離レーダセンサ
6
12
5
10
4
8
3
6
2
4
1
2
周波数(GHz)
低雑音GaAs HEMT増幅器MGF4941CL
MGF4841CL
16
16
14
14
受信回路
中出力
増幅器
逓倍器
×10
低雑音増幅器
スイッチ
発振器
12
12
10
10
8
8
6
6
飽和出力(dBm)
線形利得(dB)
送信回路
ミキサ
VDS=1.5V,
VGS=0V,
Ta=25℃
0
0
24.0 24.2 24.4 24.6 24.8 25.0
車両周辺監視用途センサのイメージ
MGF4941CL
附随利得(dB)
ACC
(車間距離制御)
パーキング
アシスト
雑音指数(dB)
HEMT増幅器を，車載SRR向け24GHz帯HEMT増幅器と
VDS=1.5V,
VGS=0V,
Ta=25℃
4
4
24.0 24.2 24.4 24.6 24.8 25.0
周波数(GHz)
短距離レーダセンサモジュール送受信部回路の構成
中出力GaAs HEMT増幅器MGF4841CL
VDS：ドレインソース間電圧，VGS：ゲートソース間電圧，Ta：環境温度
車載用HEMT増幅器のアプリケーション
自車と周辺物体との距離・相対速度等を高精度に計測する24GHz帯短距離レーダセンサモジュール送受信部回路の中核を担う増幅器として，
当社開発品（低雑音GaAs HEMT増幅器 MGF4941CL，及び中出力GaAs HEMT増幅器MGF4841CL）が使用される。
＊
高周波光デバイス製作所
（理博）
＊＊
同製作所
27
（287）

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