2005 Fiscal Year Annual Research Report
シリコンチップ間超高速グローバルインタコネクト研究
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15206041
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| Research Institution | HIROSHIMA UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
吉川 公麿 広島大学, ナノデバイス・システム研究センター, 教授 (60304458)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
横山 新 広島大学, ナノデバイス・システム研究センター, 教授 (80144880)
宮崎 誠一 広島大学, 大学院・先端物質科学研究科, 教授 (70190759)
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| Keywords | シリコン / アンテナ / ワイヤレス / 配線 / 無線通信 / インターコネクト / 低誘電率膜 / 送信回路 |
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| Research Abstract |
(1)アンテナを搭載したシリコン集積回路の開発の一環として、ウルトラワイドバンドに対応できるシアピンスキカーペットダイポールフラクタルアンテナをシリコンチップに集積化し、その伝送特性をシリコン基板抵抗率を変えて測定評価した。その結果、周波数18-26GHzの範囲でウルトラワイドバンド特性を示すことがわかった。シリコン基板抵抗率を10Ωcmから2.29kΩcmに高くすると、1cm離れた2つのアンテナ間のアンテナ利得は-32dBから-23dBに改善された。
(2)シリコンチップ間のワイヤレス通信を実現するために、シリコンチップに集積化アンテナを搭載したガウシアンモノサイクルパルス送信回路を設計し、特性を評価した。通信方式はタイムホッピングインパルス方式UWBシステムでガウシアンモノサイクルパルスを送信側の送信信号,及び受信側のテンプレート信号として用いている。0.18・m CMOSプロセスにおける新しい集積化差動ガウシアンモノサイクルパルス生成回路を提案し、一つの微分回路によって三角型パルスを作り,これに単入力二出力増幅器を用いて差動型に変換することで差動ガウシアンモノサイクルパルスを生成している。開発した回路は小面積(0.06mm^2)を占め,1.8V電源電圧にて送信時の全消費電力は44mWである。シリコン上6mmの長さの集積化ダイポールアンテナによる差動ガウシアンモノサイクルパルスのチップ内送受信を確認した。そのシミュレーションでは1.4GHz繰り返し率差動ガウシアンモノサイクルパルスを示し,これより1.4Gbpsのデータ送信率が実現可能である事を示した。
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