共同発表：信頼性が高く、高速な無線通信の実現に貢献無線通信用「５ＧＨｚ／６０ＧＨｚ帯デュアルバンド対応Ｓｉ

三菱電機株式会社と国立大学法人東北大学は、長距離通信が可能なマイクロ波帯（５ＧＨｚ）^注１）と超高速通信が可能なミリ波帯（６０ＧＨｚ）^注２）の受信回路を、低コストなＳｉ－ＣＭＯＳで１チップ化した「５ＧＨｚ／６０ＧＨｚ帯デュアルバンド対応Ｓｉ－ＣＭＯＳ受信ＲＦＩＣ」を開発しました。

複数の無線規格に対応し、切り替え可能にすることで、安定した通信環境と高速な無線通信の実現に貢献します。

注１）建物などで通信経路の見通しがつかない場合でも、長距離通信が可能。無線ＬＡＮなどに用いられる。

注２）通信を妨げる障害物がなく見通しのつく（近距離である）場合に、超高速通信が可能な周波数帯。

５ＧＨｚ／６０ＧＨｚ帯デュアルバンド対応Ｓｉ－ＣＭＯＳ受信ＲＦＩＣ

＜開発の背景＞

無線通信ネットワークには大規模災害時を含め、どんな状況下においても安定した通信環境を提供できる高い信頼性と、通信の高速化が求められています。東北大学は、一つの端末で複数の無線規格に対応（ヘテロジニアス）し、最適なシステム回線を選択することで、長距離通信と超高速通信をシームレスに（途切れなく）切り替え可能にする構想を「ディペンダブル・エア」として提唱してきました。

本構想に沿って三菱電機と東北大学は今回、マイクロ波帯（５ＧＨｚ）とミリ波帯（６０ＧＨｚ）を、低コストなＳｉ－ＣＭＯＳで１チップ化した「５ＧＨｚ／６０ＧＨｚ帯デュアルバンド対応Ｓｉ－ＣＭＯＳ受信ＲＦＩＣ」を開発しました。

本開発は、独立行政法人科学技術振興機構（ＪＳＴ）の戦略的創造研究推進事業（ＣＲＥＳＴ）「ディペンダブルＶＬＳＩシステムの基盤技術」（研究総括　浅井彰二郎）における研究課題「ディペンダブルワイヤレスシステム・デバイスの開発」（研究代表者　東北大学電気通信研究所　坪内和夫　名誉教授）での成果です。

＜開発の特長＞

複数の無線通信規格の周波数に対応したＩＣの小型化を実現

・５ＧＨｚ帯と６０ＧＨｚ帯に対応した回路を一部共有することで、周波数帯ごとに分けた場合と比べ、回路面積を約３０％削減

・基板にＩＣを実装した時の電波経路を電磁界シミュレーションで予測することで、ＩＣの試作回数を減らし、開発コストを削減

本成果の詳細な技術的内容は、２０１４年１０月５日（日）からイタリアで開催される国際会議「ＥｕＭＷ　２０１４（Ｅｕｒｏｐｅａｎ　Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ　Ｗｅｅｋ　２０１４）」にて発表します。

＜今後の展開＞

本プロジェクトの成果を用いて、ＩＥＥＥ８０２．１１系の無線ＬＡＮ規格などの標準化に貢献していきます。また、本開発で得られた技術的成果は、三菱電機の高周波デバイス事業、特にミリ波帯の通信製品の開発にも順次応用していく予定です。

＜特長の詳細＞

１．回路の共有化による面積の削減

受信感度で有利なスーパーヘテロダイン方式^注３）を６０ＧＨｚ帯受信回路に採用することで、ダイレクトコンバージョン方式^注４）を採用した５ＧＨｚ帯受信回路の周波数変換部と回路を共有することが可能になり、回路面積を約３０％削減しました。

注３）受信した無線信号をそれよりも低い周波数である中間周波数に変換し、それをベースバンド信号に変換する方式。受信感度で有利。

注４）受信した無線信号を直接ベースバンド信号に変換する方式。電子部品数を減らすことができ、回路面積を削減できる。

図１　開発した受信ＲＦＩＣの回路構成

２．ＩＣ実装時の解析技術による開発コストの削減

ミリ波帯を扱うＩＣを基板に実装する際、意図しない電波経路ができることがあります。今回、電磁界シミュレーションにより電波の経路を予測し、高周波性能への影響を把握することで、ＩＣの試作回数を減らすことが可能になり、開発コストを削減しました。

図２　開発したＩＣの実装写真と電磁界解析

＜その他の特長＞

分布定数線路による６０ＧＨｚ帯偶高調波ミクサの損失の低減

局部発振器の周波数を所望周波数（６０ＧＨｚ帯）の半分（３０ＧＨｚ帯）にすることが可能な偶高調波ミクサにおいて、分布定数線路を用いることでミリ波帯に適した三菱電機独自の構成を採用しました。これにより、無線信号から中間周波数への変換における損失を低減しました。

図３　６０ＧＨｚ帯偶高調波ミクサの構成

＜主な仕様＞

５ＧＨｚ／６０ＧＨｚ帯デュアルバンド対応Ｓｉ－ＣＭＯＳ受信ＲＦＩＣ
周波数	利得（ｄＢ）	雑音指数（ｄＢ）	ＩＰ１ｄＢ^注５）（ｄＢｍ）
５ＧＨｚ帯	３２	５	－４２．２
６０ＧＨｚ帯	３２	８	－４３．５

注５）通過利得が1dB低下する入力電力

＜お問い合わせ先＞

＜開発内容に関すること＞

【報道担当】
三菱電機株式会社広報部
〒100-8310 東京都千代田区丸の内二丁目７番３号
Tel：03-3218-2865　Fax：03-3218-2431

【開発担当】
三菱電機株式会社情報技術総合研究所業務部
〒247-8501 神奈川県鎌倉市大船五丁目１番１号
Fax：0467-41-2142
http://www.MitsubishiElectric.co.jp/corporate/randd/inquiry/index_it.html

東北大学電気通信研究所２１世紀情報通信研究開発センター（ＩＴ－２１センター）
名誉教授　坪内和夫（連絡担当：准教授　亀田卓）
〒980-8577 宮城県仙台市青葉区片平２－１－１
Tel：022-217-6121　Fax：022-217-5533
E-mail：

＜ＪＳＴ事業に関すること＞

科学技術振興機構戦略研究推進部
〒102-0076 東京都千代田区五番町７　Ｋ’ｓ五番町
Tel：03-3512-3526　Fax：03-3222-2064

＜報道担当＞

科学技術振興機構広報課
〒102-8666 東京都千代田区四番町５番地３
Tel：03-5214-8404　Fax：03-5214-8432
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