- 전력증폭기는 RF(Radio Frequency) 트랜시버로부터의 미약한 신호를 증폭해 단말기의 안테나로 보내는 역할을 하는 부품

- 통신용 전력증폭 소자는 통신용 GaN 전력증폭기에 들어가는 반도체

- 질화갈륨(Gallium Nitride, 이하 GaN)은 고출력, 고온 안정성, 고효율 통신용 전력증폭기에 들어가는 반도체 소자를 만들기 위한 핵심 신소재임

- 통신용 GaN 전력증폭기

▪다수의 GaN 트랜지스터 또는 GaN 웨이퍼를 PCB에 장착하여 전기 신호를 증폭하는 장비임

▪5G Massive MIMO(대용량 다중입출력장치), 초소형 기지국 등에 사용됨

통신용 무선(RF: Radio Frequency) 전력증폭기(PA: Power Amplifier)는 초고속 무선통신의 요구를 충족시키기 위한 필수 부품임

▪최근 무선 데이터와 네트워크의 용량은 비약적으로 증대되고 있으며, 이를 대비하는 통신 선진국들은 5G 이동통신용 주파수와 Massive MIMO(Massive Multiple Input Multiple Output) 기술 확보를 위하여 경쟁 중

RF 모듈은 무선통신 기기에서 배터리 소모량이 많은 부품 중 하나로 5G 시대가 열리면서 대용량의 데이터를 빠르게 처리해야 하다 보니 전력 소모가 많아질 수밖에 없는 상황

▪결국, 기기 사용 시간을 늘리기 위해서는 전력 효율을 높이는 게 관건

넓은 대역폭 확보가 가능한 밀리미터파 기반의 5세대 이동통신 RF(Radio Frequency) 기술 개발이 우리나라를 비롯하여 전 세계적으로 활발히 진행 중

▪밀리미터파(mm-Wave)는 전파의 특성상 파장이 짧아 안테나 및 기기의 소형, 경량화가 가능하고 대역폭을 넓게 사용할 수 있어 정보량을 대량으로 전송할 수 있는 강점이 있음

▪이처럼 밀리미터파 무선통신 기술은 30~300GHz의 초고주파를 이용하여 5세대 이동통신 핵심 요소 기술로 연구개발 되고 있음

5G 차세대 이동통신용 Massive MIMO 기술은 32개, 64개, 128개 이상의 다량의 안테나와 전력증폭기가 배열되므로 고효율 기술과 신뢰성 있는 보급형의 집적화 기술이 적용되어야 함

밀리미터파 전력증폭기(PA) 칩은 단말 RF 전력소모량의 상당 부분과 기지국 전체 전력 소모의 80% 이상을 차지하고 있으며 RF 전치단에서 전력 고효율화 기술은 필수적 핵심 요소 기술이라고 할 수 있음

한국전자통신연구원(ETRI)에서는 밀리미터 기반 5세대 이동통신 단말용으로 RF 전치단 모듈을 개발하고 있으며, 모듈을 구성하는 전력증폭기 등의 핵심 칩셋은 외산 칩의 수입에 의존하고 있으므로 국내 기관 주도의 개발이 필요