オンチップ低消費電力注入同期型アクティブセルを用いた150GHzアレーアンテナ

2023 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21K04171
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分21060:電子デバイスおよび電子機器関連
• 研究機関: 静岡理工科大学
• 研究代表者: 本良 瑞樹 静岡理工科大学, 理工学部, 准教授 (40736906)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: 短ミリ波 / 低消費電力 / アクティブアレーアンテナ / 発振器 / 注入同期

研究成果の概要

150GHz帯におけるアクティブアンテナユニットを実現し，これをアレー化することでアンテナアレーとしての動作を検証するための検討を行っ
た．(1)低消費電力な発振器を米国GF社の45nm SOI-CMOSを用い試作し148GHz発振器を消費電力1.3mWで実現した．(2)小型なアクティブアンテナモジュールを実現するため，発振器の共振器とアンテナを共用することを提案し，148GHz送信機をアンテナ混みでチップサイズは0.3mm×0.24mmで実現した．(3)提案するアクティブモジュールを2×2個配列し，注入同期信号により2つ以上のモジュールが同期できることを確認した．消費電力は1.3mWであった．

自由記述の分野

無線通信

研究成果の学術的意義や社会的意義

無線通信は現代社会において必要不可欠なものとなっており多くの通信が無線化されている．ミリ波帯での高速無線通信用の回路検討は広くなされており，60GHz帯は無線LANなどでも利用されるようになってきた．短ミリ波帯は今後の無線通信において広く使われていく領域と考えられる．また，第5世代携帯電話での検討で見られるようにMassive-MIMOなどアレーアンテナを用いた構成は必須になっていくと考えられる．短ミリ波領域ではローカル信号周波数も非常に高くなり従来型のアレー回路は構成が困難であると考えられ，本研究成果は，短ミリ波領域におけるアレーアンテナシステムの実現に寄与できると考えられる．