伝送線路型結合器を用いた、高信頼非接触通信技術

使用传输线耦合器的高度可靠的非接触式通信技术

• 批准号: 14J00504
• 负责人: 小菅 敦丈
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Keio University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014-04-25 至 2017-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14J00504/
• 关键词: 信頼性; 高速通信; 無線通信; 無線給電; アナログ回路; 電子回路; 車載LAN; 非接触通信; 高ノイズ耐性; 振動耐性; 高速インタフェース; 集積回路; ノイズ耐性

本年度は2つの研究成果を得られた。1つは伝送線路型結合器(Transmission Line Coupler, TLC)の省面積化、長距離化である。TLCでは同じ結合度を保つためには通信距離に比例して線幅を増大させる必要がある。これまで1mmの通信距離で大きさは2.5mm幅であったが、筐体越しに通信する際に必要となる5mm程度の通信距離にたいしては12.5mm程度の大きさが必要となっていた。省面積化要求の高い携帯機器には問題となる。そこで、TLCの新しい形状であるTwo-fold TLC (T-TLC)を開発した。従来のTLCでは差動信号線2本を平行配置していたが、T-TLCでは1本の信号線の両端から差動信号を印加する。電極が半分になり面積は1/5になる。加えて従来終端抵抗で捨てていた信号を結合に利用することができるため、結合度を9dB高くすることができ、より線幅を小さくできる。高ノイズ耐性送受信機も併せて開発し、10mm離れたGPS受信機と干渉しないこと、2mm離れたLTE/Wifi送信機と干渉しないことを確認した。もう1つの研究は完全密封可能なSSD用非接触無線・給電技術及び誤り訂正符号の開発である。フラッシュメモリはプラスチック製の筐体に完全密封され、信号と電力は近接場電磁界を介して無線で供給される。金属接点がないことから耐水性・薬品への耐性が向上し、高温・高湿度環境下での使用が可能となる。本研究では無線通信における更なる信頼性を高めるため、無線通信用誤り訂正符号(ECC)を開発した。NAND flashメモリ用のECCに数bit追加するだけで実現できるため、追加コストは殆ど無い。実験では無線電波や無線給電との干渉による通信エラーをECCにより訂正できることを明らかにした。

This year's research results have been released. 1. Transmission Line Coupler (TLC) is designed to reduce area and distance. TLC is the same as the degree of integration, the communication distance, the proportion of line amplitude, and the need to increase. The communication distance of 1mm is larger than that of 2.5 mm, and the communication distance of 5mm is larger than that of 12.5 mm when the communication is carried out. The problem of saving area and carrying high speed machine is solved. Two-fold TLC (T-TLC) is developed. T-TLC is parallel to differential signal line 2 and T-TLC is parallel to differential signal line 1. The electrode has a half area and a half area. Add terminal resistance, combine signal, utilize, combine degree, 9dB, high amplitude, small amplitude. High speed wireless receiver, 10mm wireless receiver, 2mm wireless receiver 1. Research on the possibility of completely sealing SSD with contactless wireless power supply technology and error correction symbol development The enclosure is completely sealed, and the signal and power are supplied wirelessly through the electromagnetic field. Metal contacts are highly resistant to water and chemicals, and can be used in high temperature and humidity environments. In this paper, the development of error correction symbols (ECC) for wireless communication is studied. NAND flash memory uses ECC to add bits. For example, the radio waves and the radio waves can be used for communication.

项目成果

Analysis and Design of an 8.5-Gb/s/link Multi-Drop Bus Using Energy-Equipartitioned Transmission Line Couplers

使用能量均衡传输线耦合器的 8.5 Gb/s/链路多点总线的分析和设计

• DOI: 10.1109/tcsi.2015.2437515
• 发表时间: 2015
• 期刊: IEEE Transactions on Circuits and Systems-I: Regular Papers
• 作者: Atsutake Kosuge;Shu Ishizuka;Masao Taguchi;Hiroki Ishikuro;Tadahiro Kuroda
• 通讯作者: Tadahiro Kuroda

Inductively-Powered Wireless Solid-State Drive (SSD) System with Merged Error Correction of High-Speed Non-Contact Data Links and NAND Flash Memory

具有高速非接触式数据链路和 NAND 闪存合并纠错功能的感应供电无线固态硬盘 (SSD) 系统

• 发表时间: 2015
• 作者: Atsutake Kosuge;Junki Hashiba;Toru Kawajiri;So Hasegawa;Tsunaaki Shidei;Hiroki Ishikuro;Tadahiro Kuroda;Ken Takeuchi
• 通讯作者: Ken Takeuchi

A 280 Mb/s In-Vehicl LAN System Using Electromagnetic Clip Connector and High-EMC Transceiver

使用电磁夹连接器和高 EMC 收发器的 280 Mb/s 车载 LAN 系统

• DOI: 10.1109/tcsi.2015.2512709
• 发表时间: 2016
• 期刊: IEEE Transactions on Circuits and Systems-I: Regular Papers
• 作者: Atsutake Kosuge;Akira Okada;Masao Taguchi;Hiroki Ishikuro;Tadahiro Kuroda
• 通讯作者: Tadahiro Kuroda

伝送線路型結合器を用いた非接触メモリインタフェース

使用传输线耦合器的非接触式存储器接口

• 发表时间: 2015
• 作者: 小菅敦丈;門本淳一郎;黒田忠広
• 通讯作者: 黒田忠広

A 6 Gb/s 6 pJ/b 5mm-Distance Non-Contact Interface for Modular Smartphones Using Two-Fold Transmission Line Coupler and High EMC Tolerant Pulse Transceiver

适用于模块化智能手机的 6 Gb/s 6 pJ/b 5mm 距离非接触式接口，采用两重传输线耦合器和高 EMC 耐受脉冲收发器

• DOI: 10.1109/jssc.2016.2539339
• 发表时间: 2016
• 期刊: IEEE Journal of Solid-State Circuits
• 影响因子: 5.4
• 作者: Atsutake Kosuge;Junichiro Kadomoto;and Tadahiro Kuroda
• 通讯作者: and Tadahiro Kuroda