著者

谷藤 正一 亀田 卓 末松 憲治 高木 直 坪内 和夫

出版者

一般社団法人電子情報通信学会

雑誌

電子情報通信学会技術研究報告. MW, マイクロ波 (ISSN:09135685)

巻号頁・発行日

vol.113, no.110, pp.59-64, 2013-06-20

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60GHz帯の無線通信用に90nm Si-CMOSを用いた高耐電力送受信切換(T/R)スイッチを提案する.従来のGaAsのMMICで用いられた,送信ポートに直列,受信ポートには並列にそれぞれFETを挿入した回路構成を採用した.また,それぞれのFETは,FET単体でのモデリングを行い,320μmのゲート幅を採用することにより耐電力特性の向上を図った.広いゲート幅のFETの使用は,FETがOFF状態の時の容量C_<off>に伴い,受信モードにおける挿入損失とアイソレーションを劣化させるため,C_<off>と60GHz帯で共振させるマイクロストリップラインをソース/ドレイン間に接続した.90nm Si-CMOSを用いて試作したT/Rスイッチは,送信モードにおいて,36GHzおよび60GHz帯でそれぞれ36.5dBm, 24.8dBmの出力電力まで,利得圧縮のない,線形な特性を確認した.なお,これらの値は,測定系の出力限界によるものであり,回路シミュレーションでは,60GHzで1Wを超える出力電力まで,線形な特性が得られている.

著者

安藤 桂 松崎 圭佑 五明 克規 タ トァン タン 中山 英太 谷藤 正一 亀田 卓 末松 憲治 高木 直 坪内 和夫

出版者

一般社団法人電子情報通信学会

雑誌

電子情報通信学会技術研究報告. MW, マイクロ波 (ISSN:09135685)

巻号頁・発行日

vol.110, no.307, pp.81-86, 2010-11-18

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小型・低コストのミリ波無線端末実現のため,90nm Si-CMOS (Complementary Metal 0xide Semiconductor)プロセスを用いて60GHz帯ブロードバンド通信用パワーアンプ(PA)の設計・試作を行った.現在,日本の60GHz帯特定小電力用帯域では最大10mWまで無免許で送信可能であることから,目標出力はシングルエンドで7dBm,プッシュプルで10dBmとした.またPAの高利得化のため,トランジスタサイズ最適化手法を用いて最終段トランジスタのゲート幅を決定した.この手法により最適ユニットゲート幅は2μm,最適フィンガー数は32本,すなわち全最適ゲート幅は64μmとなった.このトランジスタサイズを用いてシングルエンドPAと,これを差動化したプッシュプルPAを試作した.シングルエンドPAとしてはP_<sat>=10.2[dBm], P_<1dB>=7.3[dBm], Gain=10.9[dB](@63GHz),最大PAE=23.9[%], P_<1dB>で7dBmを超える帯城幅は8GHz以上と,高効率・広帯域な結果が得られた.プッシュプルPAとしては,P_<sat>=12.9[dBm], P_<1dB>=10.2[dBm], Gain=13.1[dB](@63GHz),最大PAE7=25.4[%]となった.また,10dBmを越える帯域幅は61〜71GHzの10GHzとなったことから,日本の60GHz帯特定小電力用帯域の帯域幅7GHzを超えた.以上より,60GHz帯ブロードバンド通信端末用PAとして十分適用可能な特性を得た.