60 GHz帯をフルカバーした世界最小の無線装置を開発

60 GHz帯をフルカバーした世界最小の無線装置を開発
NTTは，60 GHz帯に割り当てられた４チャネルすべて
ギガバイト級の大容量コンテンツを高速ダウンロードするた
に対応した世界最小の小型無線装置の開発に成功しました．
めの無線装置技術として期待されるものです（図２）
．
今回開発した小型無線装置は，非接触で60 GHz帯の１チャ
■技術のポイント
ネル当り最大3.8 Gbit/sの高速伝送を可能とします．また，
小型無線モジュールは，広帯域な平面アンテナやフィルタ
60 GHz帯の４チャネルを同時に使用した場合には，15
等の高周波部品を内蔵した多層LTCC基板にMMICを集
Gbit/s程度の高速伝送が可能となります．
積することにより実現しました．高周波部品の内蔵と基板
の高密度化により，量産時には低価格化を図ることが可能
■研究の成果
となります．
本装置は広帯域な平面アンテナとMMICを集積化した小
アンテナは，多層LTCC基板にリング状の金属を電波を
型無線モジュールを使用することで無線装置の小型化を実
放射する面に向け直径を大きくしながら配置し，擬似的に
現しました（図１）．また，60 GHz帯の４チャネルのうち
反射鏡面を形成することにより，サイズ約12×12×1（mm）
２ チャネルのみに対 応 していた従 来 の無 線 装 置 に対 し，
の小型化かつ平面化を実現しました．また，放射器に給電
57∼66 GHzをフルカバーした小型無線モジュールにより４
線 を用 いた給 電 を行 わない素 子 を追 加 することにより，
チャネルすべてに対応することが可能となりました．
57∼66 GHzの広帯域化，アンテナ利得10 dBi以上の高利
高速ファイル転送の実現には，無線の伝送速度だけでは
なく，ストレージやメモリの性能を考慮する必要があるため，
得化を実現しました．
60 GHz帯フルカバーの鍵となる周波数変換MMICは，
NTTでは高速バスとストレージを備えた市販のPCを用いて，
構成素子である移相器の広帯域化が重要になります．移相
ギガバイト級の映像コンテンツの読み込み・書き込みの実験
器については広帯域化のために多段構成とし，高い結合度
を行い，リアルタイムに高速ファイル転送が可能であること
が必要な中心段に容量素子を用い広帯域化を図りました．
を確認しました．
その結果，比帯域15 ％以上の広帯域化を実現し，60 GHz
本技術は，駅やコンビニエンスストア等に設置したキオス
帯の４チャネルすべてに対応することが可能となりました．
ク端末や家庭内のDVDレコーダ等からスマートフォン等に
MMICの実装には，ICの裏面を配線加工したMMICを
レコーダ（屋内）
119 mm
受信
33 mm
送信
59 mm
1 2 3
4 5 6
1 1 1
＊ 0 ＃
ネットワーク
クラウド
ホームゲートウェイ・
ホームサーバ（屋内）
60 GHz帯小型無線モジュール
キオスク端末（屋外）
図 1 60 GHz 帯小型無線装置
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図２ 将来サービスのイメージ
用い，位置精度の高い実装を実現するとともに，MMICと
多層LTCC基板との接続部の損失低減を図りました．
60 GHz帯で装置化する場合には，基板で扱う信号の周
波数が高くなるため，素子や配線間の結合が高くなり，間
隔が狭いと信号漏洩が発生します．そこで使用する基板の
多層化および素子配置の最適化により，素子間や配線間の
◆問い合わせ先
NTT先端技術総合研究所
広報担当
TEL 046-240-5157
E-mail a-info lab.ntt.co.jp
URL http://www.ntt.co.jp/news2012/1201/120117a.html
結合を低く抑え，高集積化を実現しました．
ミリ波で新しい世界を
研究者
紹介
川島 宗也
NTT未来ねっと研究所
ワイヤレスシステムイノベーション研究部 適応信号処理研究グループ
研究主任
本研究はミリ波回路技術やモジュール化に適した平面アンテナ技術といったハードの要
素技術からスタートし，2008年にラックサイズの装置，2009年にA4ボードサイズの
装置を実現し，今回の小型無線装置実現に至っています．私は入社以来広帯域な高周波回
路の研究に従事してきたため，小型無線モジュールの広帯域化および装置化を担当しまし
た．小型無線モジュールについては，小型無線装置への実装性を考慮した材料選定と構造
決定を行い，４チャネルをフルカバーした小型無線モジュールを実現しました．小型装置
については，装置化で問題となっていた信号干渉および漏洩について，レベルダイヤグラ
ムとブロックダイヤグラムを見直すとともに，部品配置や基板レイアウトの最適化を行う
ことで，問題解決を図りました．
諸問題の解決にあたっては，諸先輩方から教わった高周波や無線の技術，またこれまで
培ってきたノウハウを活かすことができました．今後は私が引き継いだ技術やノウハウを
後進に引き継いでいきたいと考えています．
近年のスマートフォンやタブレットPC，ソーシャルネットワークサービスの普及により，
情報を伝達する形態が大きく変わろうとしています．60 GHz帯を使用した無線システムは，高速・大容量通信が可能であり，社会生
活を変える一助になると考えています．早期にサービスを実現し，新しい世界の実現に貢献したいと考えています．
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