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The Realization of Next-Generation Integrated Millimeter-Wave Systems Based On Ultra-Low-Noise Frequency Synthesis Techniques

基于超低噪声频率合成技术的下一代集成毫米波系统的实现

基本信息

批准号：
22KJ0659
负责人：
長田将
金额：
$ 1.41万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

周波数シンセサイザとして様々な応用で必須になる位相同期回路 (Phase-Locked-Loop: PLL)、特にその中でも容易に低位相雑音を達成できる高調波ミキサに基づいたフラクショナル型位相同期回路に取り組んだ。当初の予定では既存の構造をミリ波帯に拡張することを目標としていたが、考察を進める中で性能向上を可能とする新規な構造やこれらを上手く活かした応用が挙がったためミリ波帯にこだわらずに研究を進め、特に今年度はリング発振器に基づくPLLの研究に取り組んだ。従来のPLLで用いられるのはインダクタを用いたLC型発振器がほとんどであるが、インダクタの大きな面積によるコストの上昇や磁気的カップリングによる性能劣化などの課題がある。一方リング型発振器はこれらの問題の多くを解決できる一方でLC型発振器と比べてノイズが大きいため多くの場合用いることは容易でない。そこで本研究では高調波ミキサ型の構造を補助PLLを用いたフィルタリング効果と組み合わせることで発振器のノイズを非常に効果的に抑えられる構造を実現し、リング発振器を用いても十分低いノイズを達成できることを示した。こちらの成果は国際学会にて発表済みである。また、高調波ミキサ型のPLLはここ数年注目され始めた構造であるため未だに設計手法や気をつけるべき点がはっきりしておらず場当たり的な設計が行われることが多い。よって高調波ミキサ型のPLLに関する解析とそれに基づいた最適設計手法を提案することを当初より目標としてきたが、こちらを今年度論文としてまとめた。高調波ミキサはサンプル・ホールド回路に基づくため性能劣化につながりうるトーンが発生してしまう場合があり、これらを抑えるために適切なフィルタを設計する必要がある。論文ではこれらのトーンが発生するメカニズムを解析により説明付け、それに基づいてフィルタの設計指針とケーススタディを示した。

The phase synchronization loop (Phase-Locked-Loop: PLL) must be used in the system, and it is easy to change the low phase tone into a high-frequency phase synchronization loop. the phase synchronization loop must be used in the system. In the first place, it is expected that the existing system will improve the performance of the existing system. In order to improve the performance of the existing system, it is possible to improve the performance of the existing system. It is possible to improve the performance of the existing system. In this year's study of the vibrator, the basic PLL research program has been selected. The PLL is used to use the LC vibrator, the LC vibrator, the surface vibrator, the magnet, the magnets, the performance, the performance and the performance. On one side, it is easier to solve the problem of the LC vibrator than to use the LC vibrator on one side. The purpose of this study is to help the PLL to use the device to make sure that the vibrator has a very high frequency response and that the vibrator is very low. The International Society of International Studies (IFA) has made a series of achievements. For several years, high-frequency and high-wave PLL devices have been paying attention to the development of equipment equipment. The design method has not been used in the design. On the basis of the proposal of the most advanced design method, the proposal of the most advanced design method is based on the analysis of the high-profile PLL equipment. This year, this year's article will be reviewed. The performance of the circuit is deteriorated. The performance of the circuit is degraded. The performance of the circuit is degraded. In this paper, you need to know how to pay for the information and how to design the information system.