Articles techniques et présentations

　ユーザー数およびトラフィックの増加による周波数資源の枯渇に対応するため、次世代移動通信システムBeyond 5G, 6Gではミリ波帯、テラヘルツ帯の利用が検討されている。高周波ではアンテナとチップ間の接続損失が非常に大きく、接続損失低減のためにオンチップアンテナが注目されている[1][2]。オンチップ高周波線路ではマイクロストリップ線路(MSL)またはコプレーナ線路がよく用いられている。しかし、アンテナと回路素子が近いことによる相互干渉が懸念される。そこで本研究では、オンチップアンテナからの放射電波が線路に結合する量を抑えるためにシールドで覆ったストリップラインの線路特性と、計算コスト削減のための銅箔のモデリングについて検討した。 　図1にオンチップストリップラインの解析モデルを示す。ストリップラインの左右は電磁波の漏洩を抑圧するためにビア列を並べてシールドすることを想定し、解析では金属壁で近似する。線路内部はガラス、金属の材質は銅とし、信号線は内部にメッシュを切って通常媒質と同様に解析する方法と、Transition Boundary Condition(TBC)を用いて表面インピーダンス近似で解析する方法を比較した。また、信号線のモデル化の違いのみ比較して計算精度の比較を行うため、線路上下左右の金属のシールドは完全導体(PEC)とした。励振は図に示すように線路端で50 ΩのLumped portを設定した。 図2に信号線の幅Wsと反射係数S11、挿入損失の関係を示す。S11はモデル化方法による大きな差はみられなかった一方で、挿入損失はモデル化方法で少し差がみられた。なお、Wsが3.3umの場合に、信号線導体内部メッシュ解析モデルで-30.6 dB、TBCモデルで-32.4 dBでS11が最小となり、入力インピーダンスは、信号線導体内部メッシュ解析モデルの場合で49.4–j2.86 Ω、TBCモデルの場合で49.0–j2.14 Ωであった。S11が最小となるWsの値で特性インピーダンスが50 Ω付近となることが確認された。また、これらのモデルと高さ10umで設計したMSLの挿入損失を比較すると、MSLの挿入損失が0.25 dB/mmであったのに対し、信号線導体内部メッシュ解析モデルで1.00 dB/mm、TBCモデルで0.77 dB/mmと大きくなることが確認された。