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2015 Fiscal Year Research-status Report

テラヘルツ帯集積化高安定発振器の基礎研究

Research Project

Project/Area Number 15K06046
Research InstitutionKure National College of Technology

Principal Investigator

黒木 太司  呉工業高等専門学校, 電気情報工学分野, 教授 (30195581)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Keywords電子デバイス・機器 / テラヘルツ・赤外材料・素子 / 発振器 / 逓倍器
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的はテラヘルツ波電磁波帯において、これまでNRDガイドミリ波集積回路技術を用い、レーダなどのテラヘルツ波帯フロントエンドを念頭に置いた低雑音かつ実用に供し得る出力電力を有し、常温で動作する連続波高安定発振器が、大掛かりな試作プロセス(ファンドリー)によらず、一般の町工場であっても試作できる技術を提供することにあり、平成27年度は以下の成果を得た。
(1)NRDガイドに代わる低分散、低損失伝送線路として、誘電体チューブ金属ロッド挿入伝送線路(Dielectric-Tube-Supported Metal Rod Transmission Line:DTMライン)を考案し、そのWタイにおける伝送特性と、同軸線路コネクタと互換性のある励振器を設計製作した。
(2)NRDガイドを用いた35 GHz帯ガン発振器の発振出力を、マイクロストリップ線路逓倍回路で三逓倍することによりW帯ミリ波信号を得る方式を考案した。今年度はまずそのための35 GHz帯NRDガイド–低域フィルタ装荷同軸線路変換器を設計した。NRDガイドと同軸線路との接続部を最適化した、同軸線路中心導体の挿入長、イメージNRDガイド端部と中心導体との間隔、中心導体とLSEモードサプレッサとの間隔などを最適化した。同軸線路形LPFは外導体内径1.6 mmの空間に、69.7オーム線路(中心導体外径:0.5 mm)と8.0オーム線路(中心導体外径:1.4 mm)との4分の一波長線路 @ 105 GHzステップインピーダンスフィルタで構成される。フリンジングキャパシタンスを考慮したLPFの各エレメント長を設計し、変換器に組み込んだモデルで設計を行なった結果、基本波の透過および逓倍後された信号の阻止が期待できる結果が得られた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

テラヘルツ帯低損失伝送線路が考案できたこと、及び逓倍型105GHz帯発振器の基本方式が考案できたことによる。

Strategy for Future Research Activity

平成28年度は実際に105GHz帯発振器を試作し、その特性評価を行うとともに、さらに5逓倍する方式を検討する。

Causes of Carryover

物品費(消耗品)の使用金額に端数が発生したため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

物品費(消耗品)として使用する。

  • Research Products

    (12 results)

All 2016 2015

All Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results)

  • [Presentation] 導波路型共振器の無負荷Q測定による導波路Qの導出と伝送損失評価に関する考察2016

    • Author(s)
      北林智、黒木太司
    • Organizer
      電子情報通信学会総合大会
    • Place of Presentation
      福岡市 九州大学
    • Year and Date
      2016-03-15
  • [Presentation] 三逓倍型 105GHz発振器用 35GHz帯NRDガイド–低域フィルタ装荷同軸線路変換器の設計2016

    • Author(s)
      寺本慎、黒木太司
    • Organizer
      電子情報通信学会総合大会
    • Place of Presentation
      福岡 九州大学
    • Year and Date
      2016-03-15
  • [Presentation] W帯NRDガイドの伝送損失の測定2016

    • Author(s)
      加茂佳彦、宗藤恒太郎、黒木太司
    • Organizer
      電子情報通信学会総合大会
    • Place of Presentation
      福岡 九州大学
    • Year and Date
      2016-03-15
  • [Presentation] Transmission Characteristics of Dielectric-coated Metal Rod Transmission Line for A Flexible Transmission Medium at Millemeter-wve Frequencies2016

    • Author(s)
      Futoshi Kuroki and Satoshi Kitabayashi
    • Organizer
      USNC-URSI National Radio Science Meeting
    • Place of Presentation
      米国コロラド州 コロラド大学ボウルダー分校
    • Year and Date
      2016-01-06
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 無負荷Qを用いた伝送線路の伝送損失評価2015

    • Author(s)
      加茂佳彦・宗藤恒太郎・黒木太司
    • Organizer
      電子情報通信学会マイクロ波研究会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2015-12-18
  • [Presentation] Dielectric-tube-supported Metal Rod Transmission Line and its Applica-tion to Transition for 1mm Coaxial Connector at 80 GHz Band2015

    • Author(s)
      Satoshi Kitabayashi, Yuki Kawahara(Kawashima Manufacturing), and Futoshi Kuroki,
    • Organizer
      European Microwave Conference
    • Place of Presentation
      フランス パリ 国際会議場
    • Year and Date
      2015-09-09
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Reflection and Band-stop Types of Self-injection Locked NRD Guide Gunn Oscillators Loading TEM Resonance Type Metal Rod Resonator Supported by PEEK Material at 60 GHz2015

    • Author(s)
      Makoto Teramoto and Futoshi Kuroki
    • Organizer
      European Microwave Conference
    • Place of Presentation
      フランス パリ 国際会議場
    • Year and Date
      2015-08-09
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Consideration on Mounting Structure for MEMS Switch at 60 GHz Band2015

    • Author(s)
      Kengo Nakajima, Futoshi Kuroki, Masanori Eguchi(FLSI), and Takeshi Yamakawa(FLSI)
    • Organizer
      Thailand-Japan MicroWave 2015
    • Place of Presentation
      タイ王国 バンコク チュラロンコン大学
    • Year and Date
      2015-08-08
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Evaluation Method of Transmission Loss Using Unloaded Q factor of Transmission Line2015

    • Author(s)
      Yoshihiko Kamo and Futoshi Kuroki
    • Organizer
      Thailand-Japan MicroWave 2015
    • Place of Presentation
      タイ王国 バンコク チュラロンコン大学
    • Year and Date
      2015-08-08
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Consideration on Grounded Coplanar Waveguide for RF-MEMS Integration2015

    • Author(s)
      Futoshi Kuroki, Kengo Nakajima, Masanori Eguchi(FLSI), and Takeshi Yamakawa(FLSI)
    • Organizer
      IEEE AP-S and URSI Int. Symp.
    • Place of Presentation
      カナダ バンクーバー
    • Year and Date
      2015-07-23
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Consideration on Unloaded Q-factor of Guided Wave Type Resonators2015

    • Author(s)
      Futoshi Kuroki and Yoshihiko Kamo
    • Organizer
      IEEE AP-S and URSI Int. Symp.
    • Place of Presentation
      カナダ バンクーバー
    • Year and Date
      2015-07-22
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 導波路のQを用いた伝送損失の評価方法に関する考察2015

    • Author(s)
      加茂佳彦、黒木太司
    • Organizer
      電子情報通信学会マイクロ波研究会
    • Place of Presentation
      東京都港区 機械振興会館
    • Year and Date
      2015-04-16

URL: 

Published: 2017-01-06  

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