2.4 GHzウェイクアップ受信機の試作と評価

平松 正太  池辺 将之  佐野 栄一  

誌名
電子情報通信学会論文誌 C   Vol.J101-C   No.3   pp.147-155
発行日: 2018/03/01
Online ISSN: 1881-0217
DOI: 
論文種別: 招待論文
専門分野: 集積エレクトロニクス
キーワード: 
センサネットワーク,  IoT,  ウェイクアップ受信機,  サブスレッショルド,  スイッチング雑音,  ミックストシグナル,  

本文: FreePDF(1.7MB)


あらまし: 
ワイヤレスセンサネットワーク(WSN)やIoT (Internet of Things)実現のため,センサの消費電力削減が必須である.このため,ウェイクアップ受信機が提案され,研究が活発化している.センサ用LSIの小型化のためにはアナログフロントエンドともにウェイクアップ信号をディジタル再生するクロックデータ再生回路の集積化が望まれる.しかしながら,クロック再生回路は論理スイッチングの際に雑音を発生し,この雑音がシリコン基板を伝搬しチップ内のアナログ回路部分に流入し,アナログ回路の性能を劣化させる可能性があり,更には正確な動作を妨げる可能性がある.本論文では,マイクロワット級ウェイクアップ受信機における,クロックデータ再生回路からアナログ回路である包絡線検波回路の入力ポートへの基板雑音流入を実験により検証した.基板雑音の伝搬経路は,試作回路の測定結果と,等価回路シミュレーションを比較することによって明らかにした.得られた知見をもとに,雑音対策を施したウェイクアップ受信機を設計した.試作したウェイクアップ受信機を評価した結果,キャリア周波数2.4 GHzにおいてPWM変調信号を100 kbpsで受信することに成功した.