キャビティ構造を用いたミリ波RFモジュールの小型化

摘要

近年、ギガビットクラスの大容量データの無線伝送を可能とする技術として60GHz帯を使ったミリ波通信システムが注目されている。ミリ波通信システムをポータブル機器に搭載するためには、モジュールの小型化が必須である。本稿では、キャビティ構造を用いた小型ミリ波RFモジュールの実現を目指し、内層配線で整合回路を形成するための設計精度の向上に取り組んだ。また、IC実装時のミリ波回路の特性変化を解析し、分布定数回路よりも集中定数回路の方が実装時の周波数ずれを抑えられることを示した。提案キャビティ構造を用いたミリ波RFモジュールを試作し、19個のチップ部品を内蔵しながら、10mm×10mm×1.15mmの小型形状で給電線路込みのアンテナ利得6.5dBi、半値角50°以上の放射性能を実現した。1.76Gsps π／2-QPSK変調波で実効放射電力＋10.5dBm、変調精度-22dBの性能を達成し、IEEE802.11adドラフト規格を満足することを確認した。