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Development of measurement standards for electrical impedance in unexplored frequency bands

Research Project

Project/Area Number 20K04526
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 21030:Measurement engineering-related
Research InstitutionNational Institute of Advanced Industrial Science and Technology

Principal Investigator

DOMAE Atsushi  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 主任研究員 (20357552)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2021: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Keywords電気インピーダンス / インダクタンス / 高周波 / 不確かさ / 基準器 / 伝送線路特性 / インピーダンス / キャパシタンス / 抵抗 / Sub-6周波数帯 / 高周波インピーダンス基準器
Outline of Research at the Start

キャパシタ、インダクタ、抵抗器といったチップ部品(表面実装用デバイス)を 使用する周波数が近年著しく高周波化しているが、5G無線通信でのSub-6周波数帯において 「測定の基準が存在しないために、正確な測定ができない」ことが大きな問題になっている。 応募者は、測定の基準が存在しない周波数帯(未踏周波数帯)における電気インピーダンス 量(キャパシタンス、インダクタンス、抵抗)の計測技術の確立を目指して研究を進めてお り、本研究ではそのキーデバイスとなる、「MHzからSub-6周波数帯に対応した電気インピ ーダンス量の基準を与える高周波インピーダンス基準器)の設計・製作・精度評価」を行う。

Outline of Final Research Achievements

The project leader is conducting research to establish a measurement technique for electrical impedance in frequency range for which no measurement standards exist (unexplored frequency bands). In this study, The project leader designed and fabricated a radio frequency impedance standard (RF Impedance Standard: RFIS), which is a key device to provide a reference values for electrical impedance in the MHz to Sub-6 frequency range. The electrical characteristics of the fabricated RFIS were precisely evaluated, and the inductance reference values and uncertainties in the frequency range of 40 MHz to 18 GHz were estimated from the results. The validity of the estimated inductance values was confirmed using our original method.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

キャパシタ、インダクタ、抵抗器といったチップ部品(表面実装用デバイス)を使用する周波数が近年著しく高周波化しているが、5G無線通信でのSub-6周波数帯において「測定の基準」がないため正確な測定ができないことが大きな問題になっている。応募者は、測定の基準が存在しない周波数帯における電気インピーダンス量(インダクタンスなど)計測技術の研究を進めており、本研究ではその核となる、「MHzからSub-6周波数帯に対応した電気インピーダンス量の基準を与える基準器の開発」を行った。本研究の成果はSub-6周波数帯における表面実装用デバイスの正確な評価を可能にし、5G無線通信の研究開発に大きく貢献する。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2022 2021

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Development of Coaxial-Type Inductance Standard for Megahertz-To-Gigahertz Frequency Range2022

    • Author(s)
      Atsushi Domae
    • Journal Title

      IEICE Proceeding Series

      Volume: 73 Pages: 417-419

    • DOI

      10.34385/proc.73.TH3-F4-4

    • ISSN
      2188-5079
    • Year and Date
      2022-11-29
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] インピーダンス計測の高周波化に向けた計測基準の開発2022

    • Author(s)
      堂前 篤志
    • Journal Title

      令和4年 電気学会 基礎・材料・共通部門大会 講演集

      Volume: 2022

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Development of Coaxial-Type Inductance Standard for Megahertz-To-Gigahertz Frequency Range2022

    • Author(s)
      Atsushi Domae
    • Organizer
      Asia-Pacific Microwave Conference
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] インピーダンス計測の高周波化に向けた計測基準の開発2022

    • Author(s)
      堂前 篤志
    • Organizer
      令和4年 電気学会 基礎・材料・共通部門大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 情報通信技術の進化に対応した電気インピーダンス測定技術の開発2021

    • Author(s)
      堂前 篤志
    • Organizer
      2021年度NMIJ成果発表会
    • Related Report
      2021 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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