高周波低損失基板の材料設計と5G、ミリ波レーダーへの応用

第1部 液晶ポリマーフィルムの高周波特性向上と回路基板への応用

(2017年11月27日 10:30〜12:10)

　エレクトロニク機器、特に無線通信機器の基板材料として、低誘電率、低誘電正接の基板材料が強く求められるようになっている。理由は次世代通信規格5Gと自動運転向けにミリ波レーダーの本格導入が予定されているためである。当社の液晶ポリマーフィルム<ベクスター>は比誘電率や誘電正接が小さく、湿度の影響を受けにくいこと、ガラスクロスなどの補強材を使用せず、熱膨張係数を制御できることから無線通信機器の基板材料などに採用が広がっている。 　今回の報告は、液晶ポリマーフィルム<ベクスター>を絶縁層とした回路基板の耐環境特性 (競合材料との比較) と多層化回路加工技術について説明する。

1. LCPフィルムのご紹介
2. 高速通信動向とLCPフィルムの強み
3. 伝送特性に与える影響
4. 他素材とLCPの比較 (※耐環境特性)
5. 多層積層技術及び応用例の紹介
• 質疑応答

第2部 フッ素系樹脂基板を用いたミリ波アンテナの開発と小型化

(2017年11月27日 13:00〜14:40)

　将来の5G移動体無線通信・IoTの鍵を握るミリ波アンテナ、特に誘電体基板を用いたミリ波アンテナ技術について解説する。5Gでは、搬送波周波数をマイクロ波帯から準ミリ波・ミリ波帯にシフトさせることが必定である。ミリ波帯では、周波数多重に加えて、MIMO等の空間多重技術を容易に利用できるため、超大容量化・多チャンネル化が可能である。一方、ミリ波無線では、アンテナの設計と実装が高性能化の鍵となる。本講座では、低誘電率・低損失フッ素系樹脂基板を用いたアンテナの設計・試作と、高性能ミリ波アンテナ電極光変調器について議論する。また、5G無線のための国際共同研究プロジェクト (RAPID) における実際のフィールドでの無線通信実験についても紹介する。

1. はじめに
   1. 5G移動体無線通信・IoTの動向 ～マイクロ波からミリ波へ～
   2. ミリ波アンテナの重要性
2. 誘電体基板とミリ波アンテナ
   1. アンテナの基礎
   2. 波長短縮とアンテナ利得
   3. 高性能化・高機能化へのポイント
3. 電磁界シミュレーション
   1. 3次元電磁界解析のポイント
   2. 共振周波数とインピーダンス整合
4. ミリ波アンテナ電極光変調器
   1. 平面アンテナと光変調器の融合
   2. アレイ化による高機能化
   3. 設計・試作実験
   4. 高密度環境下での5G無線への応用
• 質疑応答

第3部 ミリ波応用製品の開発動向と高周波基板への要求条件

(2017年11月27日 14:50〜16:30)

　近年ミリ波レーダが軽自動車にも搭載される等普及が進んでいる。また第5世代の無線通信ではミリ波が注目されるなど、さまざまのシーンにミリ波製品が使われるようになることが期待されている。ミリ波製品の近年の状況や、そこで使われている技術の解説を行い、今後の製品に要求される部品や材料に対する要求条件を明確化していく。本講座はこれからミリ波製品への適用を考えている部品メーカや材料メーカのエンジニアをはじめとして、ミリ波製品に興味を持つ初心者を対象としている。

1. ミリ波応用
   1. ミリ波センサー
      • 自動車の周辺の障害物を検知して交通事故の低減や自動運転に向けてミリ波レーダ応用が進んでいる。また道路側にミリ波レーダを設置する応用も考えられている。また自動車や道路への応用以外にも、セキュリティセンサーやさまざまな応用へも期待されている。
   2. ミリ波通信
      • ミリ波帯は他のマイクロ波帯に比べて広帯域の確保が容易であり、数Gbps～数10Gbpsクラスの非常に高速なデータレートの実現が可能である。どのようなシーンでミリ波通信が有効であるか、どのような技術が必要となるかを解説する。またWi – GigやE – band通信、第5世代のミリ波通信の近年の状況についてもレビューしていく。
2. ミリ波回路技術
   • ミリ波製品を実際に実現するにはミリ波MMICやアンテナ等の回路やミリ波での低損失な基板材料が必須となる。最近の技術動向や今後の高周波基板材料の要求条件等について述べる。
• 質疑応答