ストライプ形状のインダクタの高周波特性とそれを用いた電圧制御発振器の特性

摘要

準ミリ波からミリ波の高周波領域で顕在化する表皮効果によるインダクタの寄生抵抗の上昇およびそれに伴うQ値の劣化を抑制するために，ストライプ形状のインダクタを考案した．提案するストライプ形状のインダクタは，通常のインダクタより断面の周辺長を長くすることにより寄生抵抗を低減させる構造である．その効果の検証のため，通常形状のインダクタとストライプ形状のインダクタおよびそれらのインダクタを搭載した20～40GHzの電圧制御発振器を試作·評価した．その結果，ストライプ形状のインダクタは通常形状のインダクタに対して約1.5倍のQ値の向上，約1.6倍のコーナー周波数の高周波化を示すことを確認した．また，ストライプ形状のインダクタを用いた20～40GHzの電圧制御発振器は通常形状のインダクタを用いたそれに対して，1MHz離調において約3dBの位相雑音の向上を確認した．本研究では65nm CMOSプロセスを用いた．