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Research on millimeter-wave band one-chip radio devices for IoT

物联网毫米波频段单片无线电器件研究

基本信息

批准号：
22K04093
负责人：
平野拓一
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Tokyo City University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

2022年度はイオン照射シリコン(Si)基板の電磁界シミュレーションモデルを確立するための計測技術の研究に取り組んだ。シミュレーションを行う際には、Si基板の複素誘電率を入力する必要があるが、ミリ波・テラヘルツ帯において正確な複素誘電率を測定することが困難である。そこで、テラヘルツ時間領域分光(THz-TDS)測定により、Si基板の複素誘電率の測定を行った。THz-TDSでは平板状の被測定基板を挿入したときとしないときの透過パルス波形の差から複素誘電率を測定する。薄い被測定基板では表面での多重反射が透過波に与える影響を除去する必要がある。無限反射の影響を除去するアルゴリズムを提案し、後処理を行った。有限回の反射しか考慮しない場合に比べて、滑らかな周波数特性が得られ、有効性も確認できた。Si基板以外にも、ミリ波・テラヘルツ帯で使用する可能性のある基板材料の複素誘電率評価も行った。また、基板正面方向への放射を目的とするダイポールアンテナの検討を進めてきたが、用途によっては基板横方向に放射する必要もあるため、基板横方向に放射するプリント八木・宇田型アンテナの検討をすすめた。さらに、チップ実装の検討としてボンディングワイヤ接続の周波数特性を検討し、通常の方法では20GHz以上での使用は困難であることを確認した。現在、フリップチップ実装の特性のシミュレーションを進め、ボンディングワイヤよりも高周波のミリ波帯で使用できることを確認した。

Research on measurement technology for electromagnetic radiation on Si substrates in 2022 It is necessary to measure the complex inductivity of Si substrate when it is in operation. Time domain spectroscopy (THz-TDS) measurement of complex inductivity of Si substrates THz-TDS is a flat substrate that can be used to measure the dielectric constant. It is necessary to remove the multiple reflections from the surface of the thin substrate. The effects of infinite reflection are removed by post-processing. Limited return reflection is considered in the case of ratio, slip and cycle number characteristics. Si substrate, single wave, high frequency, high For the purpose of radiation in the front direction of the substrate, the radiation in the lateral direction of the substrate is necessary. This paper discusses the frequency characteristics of the antenna and confirms the difficulty of using it above 20GHz. Now, we can confirm the characteristics of high frequency wave.