ユビキタスネットワーク用小型平面アンテナの開発とトランシーバへの実装に関する研究

2012 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 20360173
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 吉田 啓二 九州大学, システム情報科学研究院, 教授 (80108670)
• 研究分担者: 金谷 晴一 九州大学, システム情報科学研究院, 准教授 (40271077) ; R.K ポカレル 九州大学, 日本エジプト科学技術連携センター, 教授 (60398568)
• 研究期間 (年度): 2008-04-08 – 2013-03-31
• キーワード: 無線通信 / RF CMOSフロントエンド / 超小型アンテナ / 低雑音増幅器 / 電圧制御発信器

研究概要

携帯電話、無線LAN、衛星放送などの爆発的普及、ブロードバンド化の急速な進展に伴い、高速無線データ通信のニーズは急拡大している。これら全ての無線通信デバイスにおける問題点として、1.アンテナやバンドバスフィルタなどの受動素子が、LSIを含めたデバイス面積の大部分を占めるため小型化が難しいこと2.LSI上の送受信アンプやミキサ、発振器(VCO)と結合する際、高性能化のためインピーダンス整合が不可欠であるが、LSIチップ内にスパイラルインダクタを用いるため、面積縮小による小型化や高周波化が困難であるという問題が顕在化している。これらの目的を解決するための本年度の研究成果について、以下に述べる。
本年度は、整合回路一体型微小アンテナ、指向性を有する整合回路一体型平面型アレイアンテナおよび、広帯域平面型微小アンテナの3種類アンテナを試作した。さらにRFフロントエンドも試作した。また、実機を用いて、フィールド試験を行い、本研究テーマを完結した。
具体的には、トランシーバの高周波特性においては現有するベクトルネットワークアナライザ、デジタルオシロ及びスペクトラムアナライザを用いて評価した。また、本大学所有の電波暗室を用いて、通信距離の計測を行い、擬似的なフィールド試験とした。

研究成果

• [雑誌論文] Energy Harvesting Circuit on a One-Sided Directional Flexible Antenna (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Kanaya al.
  • 雑誌名: IEEE Microwave and Wireless Components Letters 巻: 23 ページ: 164-166
  • DOI: 10.1109/LMWC2013.2246779
  • 査読あり
• [雑誌論文] evelopment of low phase noise digitally controlled CMOS ring oscillator with quadrature output (2012)
  • 著者名/発表者名: P. Nugroho, et al.
  • 雑誌名: Microwave and Optical Technology Letters 巻: 54, Issue 6 ページ: 1479-1483
  • DOI: 10.1002/mop.26824
  • 査読あり
• [雑誌論文] Digitally Controlled CMOS Quadrature Ring Oscillator with Improved with ImprovedFoM for GHz Range All-Digital Phase Locked Loop Applications (2012)
  • 著者名/発表者名: R. K. Pokharel, et al.
  • 雑誌名: IEEE Microwave Symposium Digest ページ: USB, 1-3
  • DOI: 10.1109/MWSYM.2012.6259730
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Wide Range CMOS Power Amplifier with Improved Group Delay Variation and Gain Flatness for UWB Transmitters (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Rohana, et al.
  • 雑誌名: IEICE TRANSACTIONS on Electronics 巻: Vol.E95-C ページ: 1182-1188
  • DOI: 10.1587/transele.E95.c.1182
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of 2.4GHz One-Sided Directional Slot Antenna with 2-Stage Bandpass Filter (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Kanaya, et al.
  • 雑誌名: Proc. 2011 IEEE International Symposium on Antennas and Propagation 巻: (CD-ROM) ページ: 1-2
  • DOI: 10.1109/APS.2012.6348858
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-Q SWCPL for CMOS millimeter-wave technology (2012)
  • 著者名/発表者名: D. A. A. Mat, et al.
  • 雑誌名: IEICE Electronics Express 巻: 9 ページ: 1284-1289
  • DOI: 10.1587/elex.9.1284
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design of a compact size UWB planar antenna with WiMAX band rejection (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Emad, et al.
  • 雑誌名: EICE Electronics Express 巻: 9 ページ: 1204-1209
  • DOI: 10.1587/elex.9.1304
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analytical method to determine optimal out-of-band gain in multi-bit delta-sigma modulator (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Awinash, et al.
  • 雑誌名: EICE Electronics Express 巻: 9 ページ: 1598-1603
  • DOI: 10.1587/elex.9.1598
  • 査読あり
• [雑誌論文] CPW-fed slot antenna for UWB short-range impulse radar systems (2012)
  • 著者名/発表者名: L. Yang, et al.
  • 雑誌名: EICE Electronics Express 巻: 9 ページ: 1604-1610
  • DOI: 10.1587/elex.9.1604
  • 査読あり
• [学会発表] 5.8GHz-DSRC平面型円偏波スロットアンテナの開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 井地口, 他
  • 学会等名: 電子情報通信学会2013年総合大会
  • 発表場所: 岐阜大学
  • 年月日: 2013-03-22
• [学会発表] 【招待】高周波用オンチップパッシブデバイスの開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 金谷, 他
  • 学会等名: 平成25年 電気学会全国大会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2013-03-22
• [学会発表] UWB円偏波フレキシブルアンテナの開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 藤田, 他
  • 学会等名: 電子情報通信学会2013年総合大会
  • 発表場所: 岐阜大学
  • 年月日: 2013-03-19
• [学会発表] 5GHz帯パワーアンプのモジュール化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 宮川, 他
  • 学会等名: 第27回エレクトロニクス実装学会講演大会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2013-03-15
• [学会発表] CMOSプロセスを用いた60GHz帯小型バンドパスフィルタの開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 石田, 他
  • 学会等名: 第27回エレクトロニクス実装学会講演大会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2013-03-13
• [学会発表] UWB用デュアルバンドモノポールアンテナの開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 福元, 他
  • 学会等名: 第27回エレクトロニクス実装学会講演大会
  • 発表場所: 東北本学
  • 年月日: 2013-03-13
• [備考]
  • URL: http://yossvr0.ed.kyushu-u.ac.jp/