シリコン集積化アンテナによるワイヤレス信号伝送の研究

硅集成天线无线信号传输研究

• 批准号: 06J08364
• 负责人: 木本 健太郎
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06J08364/
• 关键词: ウルトラワイドバンド通信; シリコン集積化アンテナ; 90nm CMOS集積化回路; BPSK変調; ワイヤレス信号伝送; チップ間信号伝送; ウルトラワイドバンド; アンテナ伝送利得; 広帯域アンテナ; オンチップ集積化アンテナ; 等価回路

最終年度となる本年度はシリコン集積化アンテナによるワイヤレス信号伝送の研究をさらに進める目的で以下のとおり研究を実施した。1.90nm CMOSテクノロジーを用いた差動ウルトラワイドバンド(UWB)送信回路の設計、試作を行った。そして、データレート700Mbps、電圧振幅280mV、中心周波数3.7GHzの差動ガウシアンモノサイクルパルスの出力を確認し、さらに外部からランダムデータ入力し、パルスの位相を反転することにより変調するBPSK(bi-phase shift keying)変調方式により出力したパルス列を確認した。2.試作したUWB送信回路とシリコン集積化アンテナを用いてチップ間通信試験を行い、チップ間でのUWBワイヤレス通信を確認した。3.90nm CMOSチップにおけるダミーメタル、スクライブラインによる寄生容量の集積化アンテナへ及ぼす影響を調べた。4.寄生容量によるアンテナ特性劣化を防ぐため、ボンディングワイヤによりダミーメタルのない集積化アンテナとUWB送信回路を接続し、集積化アンテナによるチップ間送受信試験を行った。そして、前年度得られた成果を元に、高誘電率インターポーザーを金属GNDとプリント基板間に挿入し、利得の改善を行った。そして、チップ開距離2mmにおいて電圧振幅20mVのガウシアンモノサイクルパルスを受信した。5.IEEE AP-Sシンポジウム2008での口頭発表、European Conference on Antennas and Propagation(EuCAP)2009でのポスター発表。以上より、シリコン集積化アンテナを搭載したUWB送信回路を用いて、シリコン集積化アンテナによるチップ間ワイヤレス信号伝送を実証した。

Final Year: This year's research on integrated signal transmission is progressing towards the following goals: 1.90nm CMOS technology for the application of differential circuit design, trial implementation For example, the differential mode of 700Mbps, voltage amplitude of 280mV, center frequency of 3.7 GHz, output of the differential mode of 3.7 GHz, output of 2. Try to integrate UWB transmission loop, and confirm UWB communication between users. 3.90nm CMOS chip size and parasitic capacity of the integrated circuit and the impact of the modulation 4. Parasitic capacity, noise characteristics, degradation prevention, noise reduction, noise reduction, noise reduction In the past year, the results of high inductance and high inductance were improved. The voltage amplitude is 20mV and the signal is received. 5. IEEE AP-S Framework 2008, European Conference on Antennas and Propagation(EuCAP)2009. The above is a demonstration of UWB signal transmission in the form of an integrated circuit.

项目成果

Inter-chip transmission characteristics of SI on-chip integrated antennas

• DOI: 10.1109/aps.2007.4396045
• 发表时间: 2007-06
• 期刊: 2007 IEEE Antennas and Propagation Society International Symposium
• 作者: K. Kimoto;N. Sasaki;M. Nitta;T. Kikkawa

Scaling Characteristics of Si On-chip Integrated Antennas

Si 片上集成天线的缩放特性

• 发表时间: 2007
• 作者: Blanco;J.A.;村上喜美;道村真司;Masako Tamaki;玉置 應子;Masako Tamaki;玉置 應子;Masako Tamaki;玉置 應子;Masako Tamaki;Masako Tamaki;玉置 應子;玉置 應子;玉置 應子;Masako Tamaki;玉置 應子;北村 慎一;上野哲;上野哲;上野 哲;上野 哲;上野 哲;上野 哲;上野哲;Tetsu Ueno;上野哲;Tetsu Ueno;Tetsu Ueno;Tetsu Ueno;上野哲;Yasushi Maruyama & Tetsu Ueno;Tetsu Ueno;上野 哲;上野 哲;上野 哲;上野 哲;大野 雅功;Yuhei Yamamoto;Yuhei Yamamoto;山本祐平;山本祐平;山本祐平;山本祐平;Yuhei Yamamoto;山本 祐平;山本 祐平;Kentaro Kimoto;Kentaro Kimoto;木本健太郎;木本健太郎;木本 健太郎;木本 健太郎
• 通讯作者: 木本 健太郎

Signal Transmission Characteristics between Si Chips with Air Gap using Si Integrated Dipole Antennas

使用硅集成偶极子天线的气隙硅芯片之间的信号传输特性

• 发表时间: 2006
• 期刊: Japanese Journal of Applied Physics 45・6A
• 作者: Blanco;J.A.;村上喜美;道村真司;Masako Tamaki;玉置 應子;Masako Tamaki;玉置 應子;Masako Tamaki;玉置 應子;Masako Tamaki;Masako Tamaki;玉置 應子;玉置 應子;玉置 應子;Masako Tamaki;玉置 應子;北村 慎一;上野哲;上野哲;上野 哲;上野 哲;上野 哲;上野 哲;上野哲;Tetsu Ueno;上野哲;Tetsu Ueno;Tetsu Ueno;Tetsu Ueno;上野哲;Yasushi Maruyama & Tetsu Ueno;Tetsu Ueno;上野 哲;上野 哲;上野 哲;上野 哲;大野 雅功;Yuhei Yamamoto;Yuhei Yamamoto;山本祐平;山本祐平;山本祐平;山本祐平;Yuhei Yamamoto;山本 祐平;山本 祐平;Kentaro Kimoto;Kentaro Kimoto
• 通讯作者: Kentaro Kimoto

Analysis of Transmission Characteristics of Gaussian Monocycle Pulse for Silicon Integrated Antennas

硅集成天线高斯单周期脉冲传输特性分析

• 发表时间: 2006
• 期刊: Japanese Journal of Applied Physics 45・4B
• 作者: Blanco;J.A.;村上喜美;道村真司;Masako Tamaki;玉置 應子;Masako Tamaki;玉置 應子;Masako Tamaki;玉置 應子;Masako Tamaki;Masako Tamaki;玉置 應子;玉置 應子;玉置 應子;Masako Tamaki;玉置 應子;北村 慎一;上野哲;上野哲;上野 哲;上野 哲;上野 哲;上野 哲;上野哲;Tetsu Ueno;上野哲;Tetsu Ueno;Tetsu Ueno;Tetsu Ueno;上野哲;Yasushi Maruyama & Tetsu Ueno;Tetsu Ueno;上野 哲;上野 哲;上野 哲;上野 哲;大野 雅功;Yuhei Yamamoto;Yuhei Yamamoto;山本祐平;山本祐平;山本祐平;山本祐平;Yuhei Yamamoto;山本 祐平;山本 祐平;Kentaro Kimoto
• 通讯作者: Kentaro Kimoto

180nm CMOSオンチップ高利得アンテナ

180nm CMOS片上高增益天线

• 发表时间: 2008
• 作者: Blanco;J.A.;村上喜美;道村真司;Masako Tamaki;玉置 應子;Masako Tamaki;玉置 應子;Masako Tamaki;玉置 應子;Masako Tamaki;Masako Tamaki;玉置 應子;玉置 應子;玉置 應子;Masako Tamaki;玉置 應子;北村 慎一;上野哲;上野哲;上野 哲;上野 哲;上野 哲;上野 哲;上野哲;Tetsu Ueno;上野哲;Tetsu Ueno;Tetsu Ueno;Tetsu Ueno;上野哲;Yasushi Maruyama & Tetsu Ueno;Tetsu Ueno;上野 哲;上野 哲;上野 哲;上野 哲;大野 雅功;Yuhei Yamamoto;Yuhei Yamamoto;山本祐平;山本祐平;山本祐平;山本祐平;Yuhei Yamamoto;山本 祐平;山本 祐平;Kentaro Kimoto;Kentaro Kimoto;木本健太郎
• 通讯作者: 木本健太郎