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2012 年度 実施状況報告書

ミリ波帯超高速無線通信に向けた高効率アンテナ一体型チップに関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 24760291
研究種目

若手研究(B)

研究機関東京工業大学

研究代表者

平野 拓一  東京工業大学, 理工学研究科, 助教 (60345361)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2014-03-31
キーワードCMOS / オンチップ / シリコン / 導電率 / シミュレーション
研究概要

本研究課題では、ミリ波帯超高速無線通信に向けた高効率アンテナ一体型チップに関する研究を行うのが目的である。放射効率低下の問題点を追及して原因を調べ、改善して高効率なオンチップアンテナの実現を目指している。
本年度は以下の検討を行った。測定結果および、電磁界シミュレーション結果の比較より、シリコン基板上オンチップダイポールアンテナの下には薄い導電層があることが予想されていた。シリコンCMOS基板の表層部の高導電率薄層の存在を確認するために、2つのダイポールアンテナを近接配置して透過係数(S21)を測定した。これまでに行ってきた1つのオンチップダイポールアンテナやコプレーナ線路などの検討で予測された結果が確認できた。また、チップを切断してシリコン基板の深さ方向の導電率変化を測定した。測定したチップの導電率をシミュレーションに取り込んで解析を行った反射係数(S11)の周波数特性は、測定値と非常によく一致することが確認できた。また、併せてループアンテナ、スパイラルインダクタなどの素子のS11の測定を行い、同様に測定とシミュレーションはよく一致することを確認した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

測定とシミュレーションで良好な一致が確認できた。当初の研究計画に記載した内容は達成している。

今後の研究の推進方策

平成25年度も引き続き研究計画に沿って研究を遂行する。イオンビーム照射による導電率の低減、またはチップ試作時の特殊レイヤ導入によりシリコンの導電率を下げ、オンチップアンテナの放射効率を高めるための研究を行う。

次年度の研究費の使用計画

該当なし

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2012

すべて 学会発表 (3件)

  • [学会発表] 60 GHz On-Chip Dipole Antenna with Differential Feed2012

    • 著者名/発表者名
      T. Hirano, T. Yamaguchi, N. Li, K. Okada, J. Hirokawa, M. Ando
    • 学会等名
      Proceedings of Asia-Pacific Microwave Conference (APMC), 2D4-01 (poster), pp.304-306
    • 発表場所
      Kaohsiung, Taiwan
    • 年月日
      20121204-20121207
  • [学会発表] Si CMOS基板上ミリ波帯オンチップダイポール・ループ・パッチアンテナの放射効率の電磁界シミュレーション2012

    • 著者名/発表者名
      平野拓一, 岡田健一, 広川二郎, 安藤真
    • 学会等名
      電子情報通信学会技術研究報告, vol. 112, no. 257, EST2012-57, pp. 55-60
    • 発表場所
      東北学院大学 多賀城キャンパス
    • 年月日
      20121025-20121026
  • [学会発表] 60 GHz帯差動励振オンチップダイポールアンテナの反射係数の電磁界解析および測定結果2012

    • 著者名/発表者名
      平野拓一, 山口達也, 李 寧, 岡田健一, 広川二郎, 安藤 真
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会講演論文集, C-15-2
    • 発表場所
      富山大
    • 年月日
      20120911-20120914

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公開日: 2014-07-24  

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