Photonic Edge 株式会社フォトニック・エッジ EN
SOLUTION / FREQUENCY EXTENSION

周波数拡張・ミリ波化

「企画にはミリ波帯が必要だが、社内に経験者がいない」「手持ちの無線機・計測器を、別の周波数帯でも使いたい」——高い周波数の壁は、周波数変換(アップ/ダウンコンバート)のアナログフロントエンド(AFE)で越えられます。当社は、ベースとなる無線機・計測系はそのままに、目的の周波数帯へ「持ち上げる・下ろす」AFEの設計・製造を得意としています。ミリ波モジュールの開発・製造、V帯・W帯計測システムの納品実績があり、対応周波数は330GHz(テラヘルツ帯の入口)までです。

〜330GHzまで対応ミリ波の入口をご一緒にモジュール開発・製造の実績
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考え方 — 作り直さず、持ち上げる

実績のあるベース側(既存の無線機・SDR・計測器)を活かし、周波数変換部だけを追加する構成なら、開発費・期間・リスクを大きく抑えられます。

既存のベース機器 無線機・SDR・計測器 (実績ある低い周波数帯) 周波数拡張AFE 局部発振(PLL)・ミキサ 逓倍・フィルタ・増幅 目的の周波数帯 ミリ波帯〜330GHz IF RF ベース側は作り直さない = 開発費・期間・リスクを圧縮 受信側は逆の変換(ダウンコンバート)。送受で同じ考え方が使えます

周波数拡張の基本構成。ピンク枠のAFE(周波数変換部)を当社が設計・製造します。

02

対応領域

部品単体からシステムまで。ミリ波を「使える道具」にするための一式を提供します。

アップ/ダウンコンバータ
  • 周波数拡張AFEの設計・製造
  • 局部発振(PLL)・ミキサ・フィルタ・増幅の一体設計
  • 高周波基板(ハイブリッド構成)で実装
ミリ波モジュール・部品
  • 逓倍器・ハーモニックミキサーの開発・製造
  • ミリ波帯パワーメータ等の計測部品
  • 導波管系・同軸系の取り回し設計
無線機・SDRの周波数拡張
  • 市販SDR+AFEでミリ波帯無線のPoC
  • カスタム無線機のミリ波フロントエンド
  • アンテナ・伝搬を含むリンク設計
計測系の周波数拡張
  • ベクトル信号取得系のミリ波帯化
  • VNA代替システム(任意帯域の伝送特性計測)
  • 評価環境の構築・受託計測
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実施例

製品としての納品実績と、開発中システムでの構成例です。

CASE 01

V帯・W帯 計測システムの開発・納品

ミリ波帯(V帯50〜75GHz/W帯75〜110GHz)のベクトル信号取得システム(VNA代替システム)を開発し、大学の研究機関へ納品した実績があります。高価な広帯域測定器を導入しなくても、目的の帯域に絞った計測システムを現実的なコストで構築できる——周波数拡張技術の直接の成果です。

  • アップ/ダウンコンバートによる任意ミリ波帯への対応
  • ベクトル(振幅・位相)での信号取得
  • 研究用途から産業用途まで、帯域・仕様のカスタマイズに対応
納品実績V帯(50〜75GHz)/W帯(75〜110GHz)システムを大学研究機関へ納品
方式アップ/ダウンコンバートによる周波数拡張+ベクトル信号取得
対応帯域ご要望の帯域に合わせて設計(〜330GHz)
関連部品逓倍器・ハーモニックミキサー等を自社開発・製造

計測システムとしての納品例。無線システムの周波数拡張にも同じ技術基盤で対応します。

CASE 02

カスタム無線システムのマイクロ波帯AFE

開発中のカスタム無線システムでは、FPGA+高速DACが生成するベースバンド信号を、PLL(局部発振)・アップコンバータ・フィルタ・増幅段からなる自社設計AFEでマイクロ波帯へ変換しています。市販の高性能RFIC(アナログ・デバイセズ社製PLL・ミキサ等)を使いこなし、周辺回路と基板設計で性能を引き出すのが当社の設計スタイルです。AFEは高周波基板(Rogers/FR-4ハイブリッド構成)で実装し、クロック系・電源系と合わせてシステムとして設計しています。

  • PLLによる局部発振の設計(位相雑音を起点に部品選定)
  • ミキサ・フィルタ・増幅段のレベルダイヤ設計
  • 基板実装(基板設計)・評価まで一貫対応
マイクロ波帯AFE基板のアートワーク図。ベースバンド入力からPLL・ミキサ・フィルタ・増幅段を経てRF出力に至る実際のレイアウト
実際のAFE基板のアートワーク図(表層。守秘のため細部は縮小・加工の上掲載)。左のベースバンド・電源部から、右のRF出力(RFOUT)へ向かう信号チェーンが実装されています。
構成PLL(局部発振)+アップコンバータ+帯域フィルタ+可変減衰・増幅段
実装高周波ハイブリッド基板(Rogers系+FR-4)で自社設計
接続元FPGA+高速DAC(JESD204)によるベースバンド生成部
帯域マイクロ波帯(守秘のため詳細は非公開)

全体構成は無線システム開発(カスタムSDR)のページをご覧ください。

※ CASE 02は現在開発中のシステムでの実績を、守秘義務のため用途・周波数などを伏せて一般化した構成例です。ミリ波モジュール・コンポーネント(逓倍器・ハーモニックミキサー・パワーメータ等)の製品情報は、別途お問い合わせください。

高周波関連に関するお困り事は、ぜひ当社にご相談ください。

受託研究・開発(業務委託)、計測装置の開発・製造、ソフトウェア開発、共同研究など、形態を問わず対応します。

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