準光学的共振器を用いたミリ波帯電力合成型固体発振器

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09450134
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: ぺい 鐘石 東北大学, 電気通信研究所, 助教授 (20165525)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 水野 皓司 東北大学, 電気通信研究所, 教授 (30005326)
• Keywords: ミニ波帯固体発振器 / 空間的電力合成 / オーバーモード導波管 / 金属格子鏡型共振器 / ガンダイオード / HEMT / 共鳴トンネルダイオード

Research Abstract

本研究は、ミリ波帯において1W以上の出力を持つ連続動作型高出力固体発振器の開発を目的としている。本年度は、主に高効率な空間電力合成法として提案したオーバーモード導波管型ガンダイオード発振器について、その動作特性を理論及び実験的に調べた。その結果、ガンダイオード9個を用い、60Hz帯で本研究目的である1W以上の連続発振出力を初めて達成した。その結果を含め以下に、本年度得た研究成果について述べる。
1.オーバーサイズ導波管型ガンダイオード発振器を開発し、ミニ波帯ガンダイオード9個を用いた電力合成実験に成功し、周波数60GHz帯で最大出力1.5W、合成功率83%、周波数同調範囲4.6%を達成した。この値、ミニ波帯固体発振器としては世界トップクラスのものである。
2.短ミニ波からサブミニ波帯の発振素子として、共鳴トンネルダイオードの発振器構成を理論的に検討し、低周波数域でのスプリアス発振を抑える新たな方式として2個のダイオードを直列接続して用いる方法を提案し、この方式の有用性を理論的に証明した。
3.誘電体基板上に2次元的に配列した多数個のHEMT素子を持つ金属回折格子型ファブリ・ぺロ-共振器の等価回路を理論的に構成し、15GHz帯でその回路の正当性を実験的に確認した。

Research Products

• [Publications] Joungsuck Bae et al.: "Design of a Quasi-Optical Oscillator Using a Grooved Mirror with a HEMT array" IEICE Trans.Electron. (掲載予定6月号). (1998)
• [Publications] Joungsuck Bae et al.: "A Horn Antenna Coupled Quasi-Optical Oscilator with Gunn Diodes at Millimeter Wavelengths" Conf.Digest of the 22nd Int.Conf.on Infrared and Millimeter Waves.Virginia,USA. 136-137 (1997)
• [Publications] Joungsuck Bae et al.: "An Optically Controlled Modulator Using a Metal Strip Grating on a Silicon Plate for Millimeter and Submillimeter Wavelengths" Conf.Digest of the 22nd Int.Conf.on Infrared and Millimeter Waves,Virginia,USA. 247-248 (1997)
• [Publications] Tetsu Fujii et al.: "SERIES CONNECTED OF RESONANT TUNNELING DIODES FOR ELIMINATING SPURIOUS OSCILATIONS" (1998)