高速・高信頼性を両立する誘電体製導波路を用いた有線通信システムに関する研究
【研究分野】電子デバイス・電子機器
【研究キーワード】
集積回路 / ミリ波 / 通信 / 導波路 / 誘電体 / 信頼性 / 高速有線通信 / セキュリティ / 高周波
【研究成果の概要】
通信経路の低コスト化・軽量化に向けて、誘電体材料を導波路として利用した高速有線通信技術への応用を目指し、高い通信速度と信頼性を両立するための要素回路技術を複数提案した。小面積かつ低消費電力にて低位相雑音を実現する140GHz帯（D-band）信号を生成する電圧制御発振器（VCO）、低損失かつ高いON-OFF比を持つOOK変調回路、高い送信電力による安定した通信を実現するための電力増幅回路等を実証した。また、通信に使用するアンテナをシリコン基板上に実装しその特性評価を行うとともに、電力損失低減を目指しアンテナ裏面シリコン基板除去のためのプロセス技術の開発を行った。
【研究の社会的意義】
近年の先端集積回路技術を用いることで30GHzから300GHzのミリ波帯の周波数を制御することが可能となり、誘電体材料を導波路として利用した通信経路を用いることで従来の金属配線による通信よりも軽量かつ低コストで、無線よりも安定した通信が期待される。本研究成果により、通信に必要な発振回路や増幅回路、位相同期回路と言った要素回路や、送受信アンテナの集積化と効率化のための加工技術等を確立することができた。これらの要素技術はBeyond 5Gや6Gと言った次世代の広帯域通信にも応用可能である。
【研究代表者】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【配分額】17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)