2010 Fiscal Year Annual Research Report
コプレーナ導波路を用いた液晶ハイブリッド化ミリ波制御デバイスに関する研究
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20560330
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| Research Institution | Akita Prefectural University |
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Principal Investigator |
能勢 敏明 秋田県立大学, システム科学技術学部, 教授 (00180745)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
本間 道則 秋田県立大学, システム科学技術学部, 准教授 (90325944)
伊東 良太 秋田県立大学, システム科学技術学部, 助手 (20433146)
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| Keywords | 液晶 / ミリ波 / コプレーナ線路 / マイクロストリップ線路 / ミリ波位相変調器 / 屈折率測定 |
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| Research Abstract |
液晶材料を導入するためのセル構造をコプレーナ線路(CPW)基板上にハブリッド化した素子構造を用いて、位相変調器としての可能性および超高周波帯における材料評価用セルとして用いる可能性の両面から検討を行なった。材料測定の検討としては、これまで超高周波領域での物性が知られていない高温ネマティック液晶PAAについて測定を行った。相転移前後における誘電特性の変化、および分子配向方向と異方性の関係等を明らかにした。マイクロリットル程度の微量な試料で高い測定感度が得られる事を確認したが、良好な可変ショートを導入する事によって測定精度の面でも更に性能の向上が見込まれる。
次に、位相変調器としての検討に関しては、より大きな可変効果が期待できるマイクロストリップ線路(MSL)を基本回路として用いる新しい方法を検討した。すなわち、これまでのようにCPW基板における集積化の容易さ維持しながら、MSLによって得られる大きな可変特性を共存させるための新しい素子構造について、FDTDシミュレーションによって様々な検討を行なった。その結果、スルーホールを有する適当な長さの変換回路を用いる事により、通常のMSLから反転型MSL回路に低損失で伝搬経路を切り替える事が可能となり、MSL基板の上部にこれまでのCPW基板を用いた方法と同様に簡単にセル構造を集積化できる方法を見出した。また、変換回路を含むモデル素子を実際に作製し測定を行ない、シミュレーション結果から期待されるものよりかなり低い周波数帯までの動作ではあるが、15GHz程度まで良好な位相変調特性が得られる事を実験的にも確認した。
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