| 講演名 | 2015-10-23 ヘリウム3イオン照射による低損失60GHz帯CMOSオンチップダイポールアンテナの設計 平野 拓一(東工大), 李 寧(東工大), 岡田 健一(東工大), 松澤 昭(東工大), 広川 二郎(東工大), 安藤 真(東工大), 井上 剛(住重試験検査), 坂根 仁(住重試験検査), |
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| 抄録(和) | 60GHz帯ミリ波CMOSオンチップアンテナはシリコン(Si)基板による損失が大きいという欠点がある。Si基板にヘリウムイオンを照射することで、抵抗率を上げ（導電率を下げ）て損失を低減することが可能である。本稿では、抵抗率10 Ohm cm(導電率10S/m)のSi基板の500um×1000umの領域を抵抗率10k Ohm cm(導電率0.01S/m)と損失を低減させ、高効率なオンチップダイポールアンテナを設計した。ダイポール素子の幅は損失低減と広帯域化のために太い。また整合を取るためにテーパー部とスタブが設けられている。背面放射を抑制するためにチップの裏面は金属で裏打ちしている。電磁界シミュレーションの結果、62GHzでの反射は-15dB、放射効率は48%、チップ正面方向の利得は2.7dBiとなった。 |
| 抄録(英) | 60 GHz CMOS on-chip antenna is low radiation efficiency due to large loss of silicon (Si) substrate. In this paper, a 60 GHz CMOS on-chip dipole antenna with helium-3 ion irradiated silicon substrate is designed. Rectangular region with 500 um x 1000 um around the dipole is irradiated by helium-3 ion and resistivity is increased from 10 Ohm cm (10 S/m) to 10 k Ohm cm (0.01 S/m). The width of dipole section is wide for broad bandwidth and reduction of conductor loss. There are a taper section and stub for impedance matching. A backing metal reduces back radiation. At 62 GHz, the calculated reflection, radiation efficiency and gain are -15 dB, 48 % and 2.7 dBi, respectively. |
| キーワード(和) | ミリ波 / オンチップアンテナ / ダイポールアンテナ / CMOS / ヘリウムイオン照射 / 放射効率 |
| キーワード(英) | Millimeter-wave / On-chip antenna / Dipole antenna / CMOS / Helium ion irradiation / Radiation efficiency |
| 資料番号 | EMCJ2015-79,MW2015-118,EST2015-89 |
| 発行日 | 2015-10-15 (EMCJ, MW, EST) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | EMCJ / IEE-EMC / MW / EST |
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| 開催期間 | 2015/10/22(から2日開催) |
| 開催地（和） | 東北大学 片平キャンパス さくらホール |
| 開催地（英） | Sakura Hall, Katahira Campus, Tohoku Univ. |
| テーマ（和） | マイクロ波，電磁界シミュレーション，EMC一般 |
| テーマ（英） | Microwave, Electromagnetic simulation, EMC, etc. |
| 委員長氏名（和） | 曽根 秀昭(東北大) / 川又 憲(東北学院大学) / 石川 容平(京大) / 柏 達也(北見工大) |
| 委員長氏名（英） | Hideaki Sone(Tohoku Univ.) / Ken Kawamata(Tohoku Gakuin University) / Yohei Ishikawa(Kyoto Univ.) / Tatsuya Kashiwa(Kitami Inst. of Tech.) |
| 副委員長氏名（和） | 和田 修己(京大) / / 中津川 征士(NTT) / 九鬼 孝夫(国士舘大) / 西川 健二郎(鹿児島大) / 木村 秀明(NTT) / 平田 晃正(名工大) / 大貫 進一郎(日大) |
| 副委員長氏名（英） | Osami Wada(Kyoto Univ.) / / Masashi Nakatsugawa(NTT) / Takao Kuki(Kokushikan Univ.) / Kenjiro Nishikawa(Kagoshima Univ.) / Hideaki Kimura(NTT) / Akimasa Hirata(Nagoya Inst. of Tech.) / Shinichiro Ohnuki(Nihon Univ.) |
| 幹事氏名（和） | 豊田 啓孝(岡山大) / 大坂 英樹(日立) / 牛尾 知雄(大阪大学) / 関口 秀紀(海上技術安全研究所) / 山口 陽(NTT) / 佐藤 潤二(パナソニック) / 平野 拓一(東工大) / 辻 寧英(室蘭工大) |
| 幹事氏名（英） | Yoshitaka Toyota(Okayama Univ.) / Hideki Osaka(Hitachi) / Tomoo Ushio(Osaka University) / Hidenori Sekiguchi(National Maritime Research Institute) / Yo Yamaguchi(NTT) / Junji Sato(Panasonic) / Takuichi Hirano(Tokyo Inst. of Tech.) / Yasuhide Tsuji(Muroran Inst. of Tech.) |
| 幹事補佐氏名（和） | 高橋 篤弘(豊田中研) / 萓野 良樹(秋田大) / 勝部 勇作(日立) / 林 優一(東北学院大学) / 石川 亮(電通大) / 關谷 尚人(山梨大) / 毛塚 敦(電子航法研) / 田口 健治(北見工大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Atsuhiro Takahashi(Toyota Central R&D Labs.) / Yoshiki Kayano(Akita Univ.) / Yusaku Katsube(Hitachi) / Yu-chi Hayashi(Tohoku Gakuin University) / Ryo Ishikawa(Univ. of Electro-Comm.) / Naoto Sekiya(Univ. of Yamanashi) / Atsushi Kezuka(ENRI) / Kenji Taguchi(Kitami Inst. of Tech.) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Electromagnetic Compatibility / Technical Meeting on Electromagnetic Compatibility / Technical Committee on Microwaves / Technical Committee on Electronics Simulation Technology |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | ヘリウム3イオン照射による低損失60GHz帯CMOSオンチップダイポールアンテナの設計 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Design of Low Loss 60 GHz CMOS On-Chip Dipole Antenna By Helium-3 Ion Irradiation |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | ミリ波 / Millimeter-wave |
| キーワード(2)（和/英） | オンチップアンテナ / On-chip antenna |
| キーワード(3)（和/英） | ダイポールアンテナ / Dipole antenna |
| キーワード(4)（和/英） | CMOS / CMOS |
| キーワード(5)（和/英） | ヘリウムイオン照射 / Helium ion irradiation |
| キーワード(6)（和/英） | 放射効率 / Radiation efficiency |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 平野 拓一 / Takuichi Hirano |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 東京工業大学(略称：東工大) Tokyo Institute of Technology(略称：Tokyo Tech.) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 李 寧 / Ning Li |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 東京工業大学(略称：東工大) Tokyo Institute of Technology(略称：Tokyo Tech.) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 岡田 健一 / Kenichi Okada |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 東京工業大学(略称：東工大) Tokyo Institute of Technology(略称：Tokyo Tech.) |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 松澤 昭 / Akira Matsuzawa |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 東京工業大学(略称：東工大) Tokyo Institute of Technology(略称：Tokyo Tech.) |
| 第 5 著者 氏名（和/英） | 広川 二郎 / Jiro Hirokawa |
| 第 5 著者 所属（和/英） | 東京工業大学(略称：東工大) Tokyo Institute of Technology(略称：Tokyo Tech.) |
| 第 6 著者 氏名（和/英） | 安藤 真 / Makoto Ando |
| 第 6 著者 所属（和/英） | 東京工業大学(略称：東工大) Tokyo Institute of Technology(略称：Tokyo Tech.) |
| 第 7 著者 氏名（和/英） | 井上 剛 / Tsuyoshi Inoue |
| 第 7 著者 所属（和/英） | 住重試験検査株式会社(略称：住重試験検査) S.H.I. Examination and Inspection, Ltd.(略称：SHIEI) |
| 第 8 著者 氏名（和/英） | 坂根 仁 / Hitoshi Sakane |
| 第 8 著者 所属（和/英） | 住重試験検査株式会社(略称：住重試験検査) S.H.I. Examination and Inspection, Ltd.(略称：SHIEI) |
| 発表年月日 | 2015-10-23 |
| 資料番号 | EMCJ2015-79,MW2015-118,EST2015-89 |
| 巻番号（vol） | vol.115 |
| 号番号（no） | EMCJ-259,MW-260,EST-261 |
| ページ範囲 | pp.123-127(EMCJ), pp.123-127(MW), pp.123-127(EST), |
| ページ数 | 5 |
| 発行日 | 2015-10-15 (EMCJ, MW, EST) |