Ceyear社 4082シリーズ　シグナル・スペクトラムアナライザ ～110GHz

バイパスMMICを備えた広帯域LNAの仕組み

バイパスMMICを備えた広帯域LNAとは、広帯域な信号を低雑音で増幅するLNA（低雑音増幅器）に、信号を増幅せずに通過させるバイパス機能を統合したMMIC（モノリシックマイクロ波集積回路）のことです。これにより、受信する信号の強度に応じて増幅モードとバイパスモードを切り替えることができ、システム全体のパフォーマンスを最適化します。

LNA（低雑音増幅器）とMMIC（モノリシックマイクロ波集積回路）の役割

広帯域LNA

• 役割: アンテナで受信した微弱な高周波信号を、ノイズを極力付加せずに増幅する役割を担います。これにより、後段の回路が信号を正確に処理できるようになり、受信機の感度（雑音指数: NF）を向上させることができます。

• 広帯域: LNAが処理できる周波数帯域が広いことを意味します。これにより、複数の通信規格やチャンネルに対応できます。

MMIC

• 役割: トランジスタ、ダイオード、抵抗、コンデンサなどの複数の電子素子を、1つの半導体チップ上に集積した回路です。これにより、小型化、低消費電力化、量産性の向上、および高周波特性の安定化が実現されます。

バイパス機能の重要性

受信信号の強度が強い場合、LNAで増幅すると信号が飽和し、歪み（非線形性）が発生することがあります。この歪みは信号の品質を著しく劣化させ、通信エラーの原因となります。

• 増幅モード: 受信信号が微弱な場合にLNAを動作させ、ゲイン（利得）を確保します。このモードではノイズを最小限に抑えつつ、信号を適切に増幅します。

• バイパスモード: 受信信号が強い場合にLNAを停止させ、信号を増幅せずに低損失で通過させます。これにより、LNAの非線形性による信号の歪みを回避し、消費電力も大幅に削減できます。

このバイパス機能により、受信機のダイナミックレンジ（受信可能な信号強度の範囲）を拡張し、様々な電波環境下で最適な性能を維持することが可能になります。これにより、基地局、Wi-Fiルーター、スマートフォンのような幅広い無線通信機器に応用されます。