2019 Fiscal Year Research-status Report
Research on Pin-Point Terahertz Wireless Communication for Beyond 5G
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19K15049
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
LEE SANGYEOP 広島大学, 先端物質科学研究科, 助教 (50811733)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | オンチップアンテナ / メタマテリアル / パッド / スローウェーブ / SRR / CMOS |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，1)高指向性を有するテラヘルツ帯アンテナを位相配列することで指向性の更なる向上や，2)多重変調され，アンテナから放射される2種類の電磁波の空間結合及び周波数変換により，大気損失の回避及び長距離伝送を目標とする研究である．前者に関しては基礎検討として等間隔の金属板を並べて構成されたいわゆる周期構造のメタサーマテリアル(Metamaterial)を用いて，小面積化を目的としたCMOSシリコン上のオンチップパッチアンテナを設計した．シミュレーションでは255GHzで2.6dBiの指向性(Directivity)が得られることを確認した．55nm CMOSプロセスを用いて試作し，プローブを用いて行った実測（De-embedding後）では248GHz～258GHzで反射特性(S11)が－10dBを下回っていることを確認した．そして，実際のアプリケーションでアンテナに印加(feeding)される信号を想定し，200GHzを超える周波数帯で使える低損失パッド(Pad)やSRR(Split Ring Resonator)を用いた伝送線路などを設計・試作，そして評価を行った．一方，後者に関しては設計用ワークステーション，機能シミュレーションとアンテナアレイシミュレーションのためのMATLABソフトを購入し，研究環境構築を行った．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
アレイシミュレーションが可能な最新版のEMシミュレーターを，当初別途予算で購入予定だったが，それがかなり遅れてしまい，2020年頭に購入された．そして，CMOSプロセスの試作スケジュールに合わせてアレイアンテナ用のオンチップアンテナ設計を先に行ったことにより，MATLABを用いた機能シミュレーションに遅れが生じた．
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| Strategy for Future Research Activity |
2020年度は機能シミュレーションをメインに研究を行っていく予定である．特に一番キーポイントである空間変調シミュレーションを先に行い，その後、アレイアンテナの性能検討，そしてそれぞれ送・受信性能の検討を行っていく予定である．モジュール実験に関してはモジュール・治具製作などに必要な予算が不十分であるため，ソフトウェアベースで検証する方法，もしくは周波数をダウンスケーリングし，低周波の信号源を用いて理論検証を行う方法を探索する．
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