新製品紹介 LTE 基地局用 5 mm 角高性能アイソレータ 5 mm Square-Sized High Performance Isolator for LTE Base Stations Isolator ：ESI-5CM series 移動体通信システムとしてはこ る。基地局に用いられるアイソレー 有効な高磁界動作用の磁気回路およ れま で W-CDMA（Wideband Code タは送信 PA（Power Amplifier）の び高 Q（低損失）Capacitor 材料を組 Division Multiple Access）や CDMA 後段に配置され，PA への外部環境 み合わせて高周波回路を最適化し， 2000（Code Division Multiple Access 変化による影響を緩和し，高品質の LTE に割り当てられている各周波 2000）に代表される第 3 世代 （3G）と 信号を安定した動作で送信させる役 数帯に対応する 5 mm 角製品（商品 呼ばれるシステムが主流であった 割を担っており，スモールセル基地 名：ESI- 5 CM シリーズ）を開発した が，2012 年より 3G システムよりさ 局の最終段や前段 PA との段間には （図 1）。図 2 に製品の分解構造図を らに高速・大容量通信を可能とした 数十 W 仕様の小型アイソレータが 示す。再現性の高い実績値として， LTE （Long Term Evolution） 通信 多数使用されている。アイソレータ LTE Band41 の 2.6 GHz 帯 / 帯域幅 方式のサービスが開始され，全世界 に要求されるのは低挿入損失・高ア 194 MHz で挿入損失 0.35 dB，アイ で急速に普及している。 イソレーション（逆方向損失）・低コ ソレーション 17 dB，相互変調歪− 3G 基地局では取扱い電力が最大 ストのほか，LTE 用途では特に低 70 dBc（ 室 温 に て 1W を 2 波 入 力 で数百 W 仕様のマクロセル基地局 相互変調歪の要求が強い。 時）を達成した（表 1） （図 3） 。 が主流であったが，LTE ではスモー 日立金属はこれらの技術課題に対 ルセルと呼ばれる最大で数十 W 程 応するため，低飽和磁化で低強磁性 度の小型基地局を多数配置すること 共鳴半値幅を特長とするガーネット で広範囲のエリアをカバーしてい 新材料を開発し，相互変調歪低減に ＊ （磁性材料カンパニー） ＊ LTE：欧州電気通信標準協会登録商標 表 1 ESI-5CM シリーズ品の主な特性一覧 Table 1 Specification of ESI-5CM series ESI-5CM series Item/Model LTE band 5 mm 5 mm Frequency (GHz) Bandwidth (MHz) Insertion loss (dB) Isolation (dB) V.S.W.R.＊1 [IN] 図 1 開発品の外観写真 Fig. 1 Appearance of developed isolator Upper case V.S.W.R.＊1 [OUT] IMD＊2 (1W x2tones) (dBc) typ 41 1 2 2.6 2.1 1.9 194 60 60 0.35 0.35 0.35 typ 17 18 18 typ 1.4 1.3 1.3 typ 1.4 1.3 1.3 typ −70 −70 −75 ＊1： V.S.W.R. : Voltage Standing Wave Ratio ＊2： IMD: Inter Modulation Distortion Magnet （a） Resistor Capacitor Insertion loss (dB) Garnet （b） 0 0 0.2 10 Isolation (dB) Center conductor 0.4 0.6 0.8 20 30 40 Resin Case Lower case 1.0 2,400 2,500 2,600 2,700 Frequency (MHz) 図 2 開発品の分解構造図 Fig. 2 Configuration of developed isolator 2,800 50 2,400 2,500 2,600 2,700 2,800 Frequency (MHz) 図 3 電気特性一例（LTE バンド 41） Fig. 3 Electrical characteristics of LTE band 41 (example) (a) insertion loss (b) isolation 日立金属技報 Vol. 30（2014） 59