• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

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

研究課題

研究課題/領域番号 17H03244
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 電子デバイス・電子機器
研究機関東京大学

研究代表者

飯塚 哲也  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (10552177)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2019年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2018年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
2017年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
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。

研究成果の学術的意義や社会的意義

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。

報告書

(4件)
  • 2020 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 5件、 招待講演 1件) 産業財産権 (2件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] 11?Gb/s 140?GHz OOK modulator with 24.6?dB isolation utilising cascaded switch and amplifier‐based stages in 65?nm bulk CMOS2020

    • 著者名/発表者名
      Yamazaki Daisuke、Otsuki Yoshitaka、Hara Takafumi、Khanh Nguyen Ngoc Mai、Iizuka Tetsuya
    • 雑誌名

      IET Circuits, Devices & Systems

      巻: 14 号: 3 ページ: 322-326

    • DOI

      10.1049/iet-cds.2019.0377

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A 3.2-to-3.8 GHz Harmonic-Mixer-Based Dual-Feedback Fractional-N PLL Achieving -65 dBc In-Band Fractional Spur2020

    • 著者名/発表者名
      Osada Masaru、Xu Zule、Iizuka Tetsuya
    • 雑誌名

      IEEE Solid-State Circuits Letters

      巻: 3 ページ: 534-537

    • DOI

      10.1109/lssc.2020.3037311

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A compact quick-start sub-mW pulse-width-controlled PLL with automated layout synthesis using a place-and-route tool2019

    • 著者名/発表者名
      Jing Wang、Iizuka Tetsuya、Xu Zule、Nakura Toru
    • 雑誌名

      IEICE Electronics Express

      巻: 16 号: 19 ページ: 20190546-20190546

    • DOI

      10.1587/elex.16.20190546

    • NAID

      130007726347

    • ISSN
      1349-2543
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A 140 GHz area-and-power-efficient VCO using frequency doubler in 65 nm CMOS2019

    • 著者名/発表者名
      Otsuki Yoshitaka、Yamazaki Daisuke、Khanh Nguyen Ngoc Mai、Iizuka Tetsuya
    • 雑誌名

      IEICE Electronics Express

      巻: 16 号: 6 ページ: 20190051-20190051

    • DOI

      10.1587/elex.16.20190051

    • NAID

      130007618892

    • ISSN
      1349-2543
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Fault Detection of VLSI Power Supply Network Based on Current Estimation From Surface Magnetic Field2019

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Daigo、Iizuka Tetsuya、Mai-Khanh Nguyen Ngoc、Nakura Toru、Asada Kunihiro
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement

      巻: Early Access 号: 7 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1109/tim.2018.2866300

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A 16-bit 2.0-ps Resolution Two-Step TDC in 0.18-<inline-formula> <tex-math notation="LaTeX">$\mu$ </tex-math> </inline-formula>m CMOS Utilizing Pulse-Shrinking Fine Stage With Built-In Coarse Gain Calibration2019

    • 著者名/発表者名
      Enomoto Ryuichi、Iizuka Tetsuya、Koga Takehisa、Nakura Toru、Asada Kunihiro
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Very Large Scale Integration (VLSI) Systems

      巻: 27 号: 1 ページ: 11-19

    • DOI

      10.1109/tvlsi.2018.2867505

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Analysis of Strong-ARM Comparator with Offset Calibration Using Auxiliary Pair2021

    • 著者名/発表者名
      Shuowei Li, Zule Xu, Tetsuya Iizuka
    • 学会等名
      電子情報通信学会 総合大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 低位相雑音かつ低スプリアストーンを達成する高調波ミキサを用いた二重フィードバック型フラクショナルN位相同期回路2021

    • 著者名/発表者名
      長田 将, 徐 祖楽, 飯塚 哲也
    • 学会等名
      電子情報通信学会 総合大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] A 3.2-to-3.8GHz Calibration-Free Harmonic-Mixer-Based Dual-Feedback Fractional-N PLL Achieving -66dBc Worst-Case In-Band Fractional Spur2020

    • 著者名/発表者名
      Masaru Osada, Zule Xu and Tetsuya Iizuka
    • 学会等名
      IEEE Symposium on VLSI Circuits
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A 140-GHz 14-dBm Power Amplifier using Power Combiner based on Symmetric Balun in 65-nm Bulk CMOS2020

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Yamazaki, Takamichi Horikawa and Tetsuya Iizuka
    • 学会等名
      IEEE International Symposium on Radio-Frequency Integration Technology (RFIT)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A 0.0053-mm2 6-Bit Fully-Standard-Cell-Based Synthesizable SAR ADC in 65nm CMOS2019

    • 著者名/発表者名
      Naoki Ojima, Zule Xu and Tetsuya Iizuka
    • 学会等名
      IEEE International New Circuits and Systems Conference (NEWCAS)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] スイッチ型および増幅型ステージを用いた高アイソレーションかつ低損失なDバンドOOK変調器の実装2019

    • 著者名/発表者名
      山﨑 大輔, 大槻 宜孝, 原 崇文, Nguyen Ngoc Mai-Khanh, 飯塚 哲也
    • 学会等名
      電子情報通信学会 LSIとシステムのワークショップ2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] A Synthesizable Digital Low-Dropout Regulator Based on Voltage-to-Time Conversion2018

    • 著者名/発表者名
      Naoki Ojima, Toru Nakura, Tetsuya Iizuka, and Kunihiro Asada
    • 学会等名
      26th IFIP/IEEE International Conference on Very Large Scale Integration (VLSI-SoC)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Time-Domain Approach for Analog Circuits: Fine-Resolution TDC and Quick-Start CDR Circuits2018

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Iizuka and Kunihiro Asada
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Advanced Technologies for Communications (ATC)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 周波数2逓倍器を用いた小面積かつ低電力な140GHz電圧制御発振器の設計2018

    • 著者名/発表者名
      大槻 宜孝, 山﨑 大輔, マイカーン グエンコック, 飯塚 哲也
    • 学会等名
      電子情報通信学会 集積回路研究会(ICD)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [産業財産権] フラクショナル位相同期回路および位相同期回路装置2020

    • 発明者名
      飯塚 哲也, 徐 祖楽, 長田 将
    • 権利者名
      国立大学法人東京大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 外国
  • [産業財産権] フラクショナル位相同期回路および位相同期回路装置2019

    • 発明者名
      飯塚 哲也, 徐 祖楽, 長田 将
    • 権利者名
      国立大学法人東京大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2019-192731
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-01-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi