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2009 Fiscal Year Annual Research Report

300GHz帯を利用した20Gbit/s級高速無線技術に関する研究

Research Project

Project/Area Number 20246062
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

永妻 忠夫  Osaka University, 大学院・基礎工学研究科, 教授 (00452417)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 高原 淳一  大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 准教授 (90273606)
久武 信太郎  大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 助教 (20362642)
Keywords先端的通信 / 電子デバイス・機器 / 無線通信 / ミリ波
Research Abstract

当該年度は、受信機の広帯域化・高感度化に着手し、さらに初年度から進めてきたフォトダィオードァレー型送信機の集積実装技術の開発を行った。
まず、受信機に関しては、試作したショットキーバリアダイオード素子のモデリングを行い、その特性から所望のビットレートを得るための最小受信電力を理論的に見積もった。その結果、雑音が白色雑音のみと仮定した場合、ダイオードに与えられる電力が、10~50μWレベルでも10Gb/s以上のビットレートが得られることが明らかになった。本結果をもとに、平面アンテナタイプの受信機と、ホーンアンテナ(導波管)タイプの2種類の受信機を開発し、先に開発した送信機を組み合わせて無線伝送実験を行った。いずれの受信機でも300GHz帯において世界最高の12.5Gb/sのエラーフリー伝送を達成した。
また、試作した送受信機ともに300~400GHzの超広帯域で動作することを利用して、その周波数帯域の全域にわたり、わずか5~10μWの低受信電力で、1Gbit/sのエラーフリー伝送が可能であることを示し、300~400GHzでキャリア周波数を自由に変えるマルチチャネル無線の可能性を世界で始めて実証した。
さらに、送受信機の低雑音性、高感度性を利用して、送信機の光電変換素子(フォトダイオード)と受信機のショットキーバリアダイオードの双方を1.5Gbit/sにおいて無バイアス(電源フリー)で動作させることに成功した。
以上、300GHz帯無線技術として、最高速度性能、マルチチャネル動作、電源フリー動作に成功し、世界的にも注目される大きな成果を得ることができた。

  • Research Products

    (22 results)

All 2010 2009

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (18 results)

  • [Journal Article] テラヘルツ技術の最新動向と今後の展望2009

    • Author(s)
      永妻忠夫
    • Journal Title

      オプトニューズ 3

      Pages: 8-15

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] MM-wave Long-range Wireless Systems2009

    • Author(s)
      T.Kosugi ; A.Hirata ; T.Nagatsuma, Y.Kado
    • Journal Title

      IEEE Microwave Magazine 10

      Pages: 68-76

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Generating Millimeter and Terahertz Waves2009

    • Author(s)
      Tadao Nagatsuma
    • Journal Title

      IEEE Microwave Magazine 10

      Pages: 64-74

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 8Gbps Wireless Data Transmission at 250 GHz2009

    • Author(s)
      H.-J.Song, K.Ajito, A.Hirata, A.Wakatsuki, Y.Muramoto, N.Kukutsu, T.Nagatsuma, Y.Kado
    • Journal Title

      Electron. Lett 45

      Pages: 1121-1122

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Close Proximity Wireless Communication Technologies Using Shortwaves, Microwave, and Sub-Terahertz Waves2010

    • Author(s)
      Y.Kado, M, Shinagawa, H-J.Song, T.Nagatsuma,
    • Organizer
      Progress in Electromagnetics Research Symposium (PIERS 2010)
    • Place of Presentation
      Xi'an, China
    • Year and Date
      2010-03-24
  • [Presentation] SLD光源を用いた高画質ミリ波イメージング2010

    • Author(s)
      熊城拓人, 味戸克裕, 久々津直哉, 若月温, 村本好史, 門勇一, 永妻忠夫
    • Organizer
      電子情報通信学会総合大会
    • Place of Presentation
      東北大学
    • Year and Date
      2010-03-16
  • [Presentation] ゼロバイアス送受信器による300GHz帯ギガビット無線システム2010

    • Author(s)
      藤本吉秀,高田卓馬,H.-J.Song,味戸克裕,枚田明彦,若月温,村本好史,久々津直哉,門勇一,永妻忠夫
    • Organizer
      電子情報通信学会総合大会
    • Place of Presentation
      東北大学
    • Year and Date
      2010-03-16
  • [Presentation] Towards 100-Gbit/s Wireless Communications Using Terahertz Waves2010

    • Author(s)
      永妻忠夫, 門勇一
    • Organizer
      65th IEEE 802.15 WPAN MEETING
    • Place of Presentation
      Orland, USA
    • Year and Date
      2010-03-15
  • [Presentation] マイクロ波フォトニクス技術の動向と今後の展開-光ファイバー無線技術を中心として-2010

    • Author(s)
      永妻忠夫, 岩月勝美
    • Organizer
      フォトニックネットワーク新時代における産業・技術懇談会, 第5回公開討論会
    • Place of Presentation
      情報通信研究機構小金井
    • Year and Date
      2010-03-03
  • [Presentation] テラヘルツ波の無線通信応用に向けて2010

    • Author(s)
      永妻忠夫
    • Organizer
      第7回産学官連携セミナー(近畿総合通信局)
    • Place of Presentation
      大阪大学中之島センタ
    • Year and Date
      2010-01-29
  • [Presentation] フォトニクス技術を用いた300GHz帯無線システム2010

    • Author(s)
      藤本吉秀,H.-J.Song,高田卓馬,三宅一正,味戸克裕,枚田明彦,若月温,村本好文,久々津直哉,門勇一,永妻忠夫
    • Organizer
      電子情報通信学会マイクロ波・ミリ波フォトニクス(MWP)研究会
    • Place of Presentation
      産業技術総合研究所(大阪)
    • Year and Date
      2010-01-27
  • [Presentation] Towards 100-Gbit/s Wireless Using Terahertz Waves2009

    • Author(s)
      永妻忠夫, 門勇一
    • Organizer
      International Workshop on Terahertz Technology (TeraTech 2009)
    • Place of Presentation
      Osaka, Japan
    • Year and Date
      2009-12-02
  • [Presentation] Challenges for Ultrahigh-speed Wireless Communications Using Terahertz Waves2009

    • Author(s)
      永妻忠夫
    • Organizer
      Shenzhen International Conference on Advanced Science and Technology (SICAST 2009)
    • Place of Presentation
      Shenzhen, China
    • Year and Date
      2009-11-16
  • [Presentation] ミリ波帯における電力合成手法の検討2009

    • Author(s)
      三宅一正,藤本吉秀,H.-J.Song,味戸克裕,久々津直哉,門勇一,永妻忠夫
    • Organizer
      2009年度電気関係学会関西支部連合大会
    • Place of Presentation
      京都工繊大学
    • Year and Date
      2009-11-08
  • [Presentation] Giga-bit Wireless link Using 300-400 GHz Bands2009

    • Author(s)
      T.Nagatsuma, H.-J.Song, Y.Fujimoto, A.Hirata, K.Miake, K.Ajito, A.Wakatuski, T.Furuta, N.Kukutsu
    • Organizer
      IEEE International Topical Meeting on Microwave Photonics (MWP 2009)
    • Place of Presentation
      Valencia, Spain
    • Year and Date
      2009-10-15
  • [Presentation] Multi-Gigabit Wireless Data Transmission at over 200-GHz Band2009

    • Author(s)
      H.-J.Song, K.Ajito, A.Hirata, A.Wakatsuki, T.Furuta, N.Kukutsu, T.Nagatsuma
    • Organizer
      IRMMW-THz2009
    • Place of Presentation
      Busan, Korea
    • Year and Date
      2009-09-24
  • [Presentation] インコヒーレントノイズ源を用いたミリ波イメージングシステム2009

    • Author(s)
      熊城拓人, 藤本吉秀, 谷口浩二, 味戸克裕, 久々津直哉, 古田知史, 門勇一, 永妻忠夫
    • Organizer
      電子情報通信学会2009年ソサイエティ大会
    • Place of Presentation
      新潟大学
    • Year and Date
      2009-09-16
  • [Presentation] フォトダイオードをダウンコンバータに利用した300GHz帯ホモダイン検波システム2009

    • Author(s)
      貝野彰,久武信太郎,味戸克裕,H.-J.Song,若月温,古田知史,久々津直哉,門勇一,永妻忠夫
    • Organizer
      電子情報通信学会2009年ソサイエティ大会
    • Place of Presentation
      新潟大学
    • Year and Date
      2009-09-16
  • [Presentation] フォトニクス技術を用いた300GHz帯ギガビット無線システム2009

    • Author(s)
      藤本吉秀,H.-J.Song,三宅一正,味戸克裕,枚田明彦,若月温,古田知史,久々津直哉,門勇一,永妻忠夫
    • Organizer
      電子情報通信学会2009年ソサイエティ大会
    • Place of Presentation
      新潟大学
    • Year and Date
      2009-09-16
  • [Presentation] テラヘルツ技術の産業化に向けたロードマップ2009

    • Author(s)
      永妻忠夫
    • Organizer
      第78回テレコム技術情報セミナー
    • Place of Presentation
      コクヨホール
    • Year and Date
      2009-06-26
  • [Presentation] テラヘルツテクノロジー産業化のためのロードマップ2009

    • Author(s)
      永妻忠夫
    • Organizer
      テラヘツテクノロジーフォーラム第7回総会・講演会
    • Place of Presentation
      東京大学駒場キャンパス
    • Year and Date
      2009-05-22
  • [Presentation] 高速無線通信技術の最近の動向と今後の課題2009

    • Author(s)
      永妻忠夫
    • Organizer
      第6回マイクロ波・ミリ波フォトニクス(MWP)ワークショップ
    • Place of Presentation
      虎ノ門パストラル
    • Year and Date
      2009-04-17

URL: 

Published: 2011-06-16   Modified: 2016-04-21  

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