2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of wide scanning angle for millimeter wave beam by liquid crystal quasi-optical device with subwavelength structure
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26390107
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| Research Institution | Akita National College of Technology |
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Principal Investigator |
田中 将樹 秋田工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (60353231)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 液晶 / ミリ波偏向 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題は、液晶を利用することでミリ波ビームを電気的に且つ広角に走査可能な偏向デバイスを設計し、液晶による７０ＧＨｚ帯ミリ波レーダやミリ波の走査装置の高機能化および小型化、低コスト化を目指すことを目的としている。
本研究課題において提案するミリ波偏向デバイスについて解析および設計、セルの製作を試みた。液晶と誘電体を交互に積層させてサブ波長周期構造を構成させた液晶回折光学デバイスにおいて、液晶層の占有率に勾配を与えたデバイス構造に対して有限差分時間領域（ＦＤＴＤ）法を用いて、実際のセルパラメータおよび構造を考慮して解析を行った。液晶層の占有率の変化を４段階に変化させた場合に約１０°程度の偏向角度を得た。また、構造を単純化して液晶層の占有率の変化を２段階にして液晶層の厚みに変化を持たせた場合、ミリ波の偏向方向がマイナス方向からプラス方向に変化している様子が見られた。今後はこの構造に対して液晶層の厚みや液晶セルの長さ等の最適値についてさらに検討を進める予定である。
また、シミュレーション結果を元にセルの設計を行い、サブ波長構造の積層型液晶セルを作製してミリ波の偏向特性の測定を試みた。しかしながら、液晶への電圧印加によるミリ波偏向への影響が小さく期待していた結果が得られなかった。現在、セル構造および電極構造・材料について見直しを行い、特に電極材料に新規の導電膜を採用することを考えており、引き続きセルの作製および測定を行っている。
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