2009 Fiscal Year Annual Research Report
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
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20360173
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
吉田 啓二 Kyushu University, システム情報科学研究院, 教授 (80108670)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
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, システム情報科学研究院, 助教 (60398568)
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| Keywords | 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 |
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| Research Abstract |
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。
ユビキタスネットワークにおいては、デバイスの低消費化のため、指向性を高めて、アンプの出力を減らす必要が生じる。指向性を高めるために、平面型アレイアンテナの原理を元にスロットアンテナの裏面をフローティンググランドとすることで片面指向性を実現した。
具体的には、現有する3次元電磁界シミュレータにより、基板の誘電率、誘電損、銅箔の導電率、および損失を考慮して、レイアウトを行った。また、本アレイアンテナを実際に試作した。試作には現有するプリント基板加工機を用いて、我々が新たに提案した、インターディジタルギャップとコプレーナ伝送線路を組み合わせた、平面型インピーダンス整合回路を平面アンテナに組み込んだ。高周波信号の給電には、小型の同軸コネクタである、MMCXコネクタを用いて、基板上のコプレーナ線路にG-S-G(接地-信号線-接地)という構成で接続した。コネクタおよび伝送線路の特性インピーダンスは50オームである。アンテナパターン測定において、良好なF/B比を得ることができた。
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