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多層・多導体線路系における高周波電磁結合を利用したマイクロ波デバイスの理論

研究課題

研究課題/領域番号 09450155
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 情報通信工学
研究機関九州大学

研究代表者

安元 清俊  九州大学, 大学院・システム情報科学研究科, 教授 (60037926)

研究分担者 渡辺 仰基  九州大学, 大学院・システム情報科学研究科, 助手 (20294902)
吉冨 邦明 (吉富 邦明)  九州大学, 大学院・システム情報科学研究科, 助教授 (30150501)
研究期間 (年度) 1997 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
7,000千円 (直接経費: 7,000千円)
1999年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
1998年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
1997年度: 4,500千円 (直接経費: 4,500千円)
キーワード多層・多導体線路 / 結合モード理論 / マイクロ波デバイス
研究概要

多層・多導体線路系に対するFull-Wave結合モード理論を用いたマイクロ波デバイスの理論的なモデリングを行い、結合マイクロストリップ線路、結合マイクロストリップ共振器、結合異方性マイクロストリップ線路について、以下の成果及び知見を得た。
1.結合モード理論を基にして線路間の高周波電磁結合を考慮に入れた新しい線路方程式を導出し、結合線路のモード電圧、モード電流、モード特性インピーダンスと結合係数の関係を明らかにた。その結果、複数のボートから構成される結合マイクロストリップ線路系の回路パラメータを電磁結合係数を使って評価することが可能になった。共通の基板の上に配置した対称結合2マイクロストリップ線路、非対称結合2マイクロストリップ線路、及び非対称結合3マイクロストリップ線路、2層の基板の上に配置した非対称結合2マイクロストリップ線路などの回路パラメータを算出し、その結果と直接的な数値解法による結果との誤差が最悪の場合でも7%程度であることを示した。
2.誘導体基板の上に配置した複数のマイクロストリップ共振器の結合問題を時間域で解析する結合モード理論を定式化した。その結果を適正して、結合2マイクロストリップ共振器の解析を行い、2つのマイクロストリップの間隔と配列の方向による共振周波数の変動特性を明らかにした。
3.磁化フェライトを基板に持つ異方性の多層多導体線路系に対する結合モード理論を定式化した。得られた結合モード方程式は、基板が等方性誘電体と全く同じ形をしており、様々な応用が期待できる。基本的な応用として、磁化フェライトを基板とする結合2マイクロストリップ線路の結合モードの伝搬特性を解析し、前進波と後進波に対する非相反性を明らかにした。

報告書

(4件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (71件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (71件)

  • [文献書誌] Kiyotoshi Yasumoto: "Coupled-Mode Analysis of Bi-Level Coupled Microstrip Lines"Proc. of International Symposium on Recent Advances Microwave Technology. 456-462 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Xin Bao Wu: "Three-Dimensional Scattering by an Infinite Homogeneous Anisotropic Circular Cylinder: An Analytical Solution"Journal of Applied Physics. Vol. 85. 1996-2003 (1997)

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  • [文献書誌] Xin Bao Wu: "Cyclindrical Vector-Wave-Function Representation of Fields in a Biaxial w-medium"Journal of Electromagnetic Waves and Applications. Vol. 11. 1407-1424 (1997)

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  • [文献書誌] Mayumi Matsunaga: "Coupled-Mode Analysis of Modal Characteristic Impedance of Coupled Bi-Level Microstrip Lines"Proc. of Asia-Pacific Microwave Conference. 965-968 (1997)

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  • [文献書誌] Koki Watanabe: "Coupled-Mode Analysis of wavelength Filtering in a Grating Assisted Asymmetric Three-Waveguide Coupler"Journal of Optical Society of America, A. Vol.14. 2994-3000 (1997)

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  • [文献書誌] Honting Jia: "Rigorous Analysis of Rectangular Waveguid Junctions by Fourier Transform Technique"Progress In Electromagnetics Research. Vol. PIER 20. 261-280 (1998)

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  • [文献書誌] Kiyotoshi Yasumoto: "Efficient Calculation of Lattice Sums for Space-Periodic Green's Function"Proc. of URSI International Symposium on Electromagnetic Theory. 834-836 (1998)

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  • [文献書誌] Koki Watanabe: "Analysis of a Grating-Assisted Directional Coupler Using Coupled-Mode Formulation based on Singular Perturbation"Proc. of Progress in Electromagnetics Research Symposium. 219-219 (1998)

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  • [文献書誌] Honting Jia: "Analysis of Inset Dielectric Guide Using Fourier Transform Technique with perfectly Matched Boundary"Proc. of China-Japan Joint Meeting on Microwaves. 271-274 (1998)

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  • [文献書誌] Kiyotoshi Yasumoto: "Coupled-mode Theory of Terminal Characteristic Parameters of Multilayered and Multiconductor Lines"Proc. of 1998 International Conference on Microwave and Millimeter Wave Technology. 561-564 (1998)

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  • [文献書誌] Honting Jia: "Rigorous Analysis of Rectangular Waveguide E-H Cross Junction Using Fourier Transform Technique"Proc. of 1998 International Conference on Microwave and Millimeter Wave Technology. 877-880 (1998)

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  • [文献書誌] Shanjia Xu: "The Effect of Radiation on Transmission of Quasi-Periodic Multi-layer Planar Dielectric Gratings"International Journal of of Infrared and Millimeter Waves. Vol. 20. 681-698 (1999)

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  • [文献書誌] Honting Jia: "Rigorous Analysis of E-/H-Plane Junctions in a Rectangular Waveguid Using Fourier Transform Technique"Progress In Electromagnetics Research. Vol. PIER 21. 273-292 (1999)

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  • [文献書誌] Kiyotoshi Yasumoto: "Rigorous Analysis of Electromagnetic Scattering by Periodic Arrays of Cylindrical Objects Using Lattic Sums"Proc. of XXVIth General Assembly of URSI. 88-88 (1999)

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  • [文献書誌] Mayumi Matsunaga: "Coupled-Mode Analysis of Line Parameters of Coupled Microstrip Lines"Progress In Elcetromagnetics Research. Vol. PIER 24. 1-18 (1999)

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  • [文献書誌] Banmali Rawat: "Analysis of an Optically Controlled Nonlinear Directional Coupler"Journal of Optic Communications. Vol. 20. 162-167 (1999)

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  • [文献書誌] Kiyotoshi Yasumoto: "Numerical Analysis of Dielectric Waveguides Using Periodic Boundary Conditions"Proc. of International Conference on Computational Electromagnetics and Its Application. 406-409 (1999)

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  • [文献書誌] Hunting Jia: "Rigorous Analysis of Rectangular Groove Waveguide"Proc. of International Conference on Computational Electromagnetics and Its Application. 1-4 (1999)

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  • [文献書誌] Mayumi Matsunaga: "Coupled-Mode Analysis for Coupled-Microstrip Lines on Magnetized Ferrite Substrates"Technical Report of IEICE. Vol. MW99-155. 1-4 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Koki Watanabe: "Second-Order Perturbation Theory for a Grating-Assisted Directional Coupler"Proc. of International Symposium on Recent Advances in Microwave Technology. 400-403 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Koki Watanabe: "Coupled-Mode Analysis of an NRD-Guid Coupler Based on Singular Perturbation Technique"International Journal of Infrared and Millimeter Waves. Vol. 20. 2163-2174 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Koki Watanabe: "Coupled-Mode Analysis of a Grating-Assisted Directional Coupler Using Singular Perturbation Technique"Progress In Electromagnetics Research. Vol. PIER 25. 23-37 (2000)

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  • [文献書誌] Koki Watanabe: "Coupled-Mode Analysis of Coupled Microstrip Lines Using Singular Perrtubation Technique"Progress In Electromagnetics Research. Vol. PIER 24. 95-110 (2000)

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  • [文献書誌] K. Yasumoto and M. Matsunaga: "Coupled-mode analysis of bi-level coupled microstrip lines"Proc. of International Symposium on Recent Advances in Microwave Technology. 456-462 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] X. B. Wu and K. Yasumoto: "Three-dimensional scattering by an infinite homogeneous anisotropic circular cylinder : An analytical solution"Journal of Applied Physics. Vol. 85, No. 5. 1996-2003 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Jia, K. Yoshitomi, and K. Yasumoto: "Rigorous analysis of E-plane T-junctions in rectangular waveguides by Fourier transform technique"Proc. of Sino-Japanese Joint Meeting on Optical Fiber Science and Electromagnetic Theory. 184-189 (1997)

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  • [文献書誌] X. B. Wu and K. Yasumoto: "Cylindrical vector-function representation of fields in a biaxial ω-medium"Journal of Electromagnetic Waves and Applications. Vol. 11, No. 11. 1407-1424 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Matsunaga and K. Yasumoto: "Coupled-mode analysis of model characteristic impedance of coupled bi-level microstrip lines"Proc. of Asia-Pacific Microwave Conference. 965-968 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Watanabe and K. Yasumoto: "Coupled-mode analysis of wavelength filtering in a grating-assisted asymmetric three-waveguide directional couplers"Journal of Optical Society of America A. Vol. 14, No. 11. 2994-3000 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Jia, K. Yoshitomi, and K. Yasumoto: "Rigorous analysis of rectangular waveguide junctions by Fourier transform technique"Progress In Electromagnitics Research. Vol. PIER 20. 261-280 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Yasumoto and K. Yoshitomi: "Efficient calculation of lattice sums for space-periodic Green's Function"Proc. of 1998 International Symposium on Electromagnetic Theory. 834-836 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Watabnabe and K. Yasumoto: "Analysis of a grating-assisted directional coupler using coupled-mode formulation based on singular perturbation technique"Proc. of Progress in Electromagnetics Research Symposium. 219 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Jia, K. Yasumoto, and K. Yoshitomi: "Analysis of inset di-electric guide using Fourier transform technique with perfectly matched boundary"Proc. of 1998 China-Japan Joint Meeting on Microwaves. 271-274 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Yasumoto, K. Matsunaga, and B. S. Rawat: "Coupled-mode theory of terminal characteristic parameters for multilayered and multiconductor lines"Proc. of 1998 International Conference on Microwave and Millimeter Wave Technology. 561-564 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Jia, K. Yasumoto, and K. Yoshitomi: "Rigorous analysis of rectangular waveguide E-H cross junction using Fourier transform technique"Proc. of 1998 International Conference on Microwave and Millimeter Wave Technology. 877-880 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Watanabe and K. Yasumoto: "Couple-mode formulation for double-strip NRD waveguides based on singular perturbation technique"Proc. of the third Kharkov Symposium on Physics and Engineering of Millimeter and Submillimeter Waves. 589-591 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Xu, J. Liu, K. Yasumoto, and K. S. Ching: "The effect of rediation on transmission of quasi-periodic multi-layer planar dielectric gratings"International Journal of Infrared and Millimeter Waves. Vol. 20, No. 4. 681-698 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Jia, K. Yoshitomi, and K. Yasumoto: "Rigorous analysis of E-/F-plane junctions in rectangular waveguide using Fourier transform technique"Progress In Electromagnitics Research. Vol. PIER 21. 273-292 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Yasumoto amd K. Yoshitomi: "Efficient calculation of lattice sums for free-space periodic Green's function"IEEE Transactions on Antennas and Propagation. Vol. 47, No. 6. 1050-1055 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Yasumoto and T. Kushuta: "Rigorous analysis of electromagnetic scattering by periodic arrays of cylindrical objects using lattice sums"Proc. of the XXVIth General Assembly of URSI (Invited Paper). B4. 2. 88 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Matsunaga, M. Katayama, and K. Yasumoto: "Coupled-mode analysis of line parameters of coupled microstrip lines"Progress In Electromagnitics Research. Vol. PIER 24. 1-18 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] B. S. Rawat, Y. Naciri, K. Yasumoto, H. W. Li, A. Sharaiha, and J. Le Bian: "Analysis of an optically controlled nonlinear directional coupler"Journal of Optic Communications. Vol. 20, No. 5. 162-167 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Yasumoto: "Numerical analysis of dielectric waveguides using periodic boundary conditions"Proc. of International Conference on Computational Electromagnetics and Its Application (Invited Paper). 8-11 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Yasumoto and T. Kushta: "Electromagnetic scattering by plane arrays of two cylinders in a periodic cell"Proc. of International Conference on Computational Electromagnetics and Its Application. 406-409 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Jia, K. Yasumoto, and K. Yoshitomi: "Rigorous analysis of rectangular groove waveguide"Proc. of International Conference on Computational Electromagnetics and Its Application. 1-4 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Matsunaga and K. Yasumoto: "Coupled-mode analysis for coupled microstrip lines on magnetized ferrite substrates"Tchnical Report of IEICE. Vol. MW99-155. 1-8 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Watanabe, J. Ishihara, and K. Yasumoto: "Second-order perturbation theory for a grating-assisted directional coupler"Proc. of International Symposium on Recent Advances in Microwave Technology. 400-403 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Watanabe and K. Yasumoto: "Coupled-mode analysis of an NRD-guide coupler based on singular perturbation technique"International Journal of Infrared and Millimeter Waves. 2163-2174 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Watanabe and K. Yasumoto: "Coupled-mode analysis of a grating-assisted directional coupler using singular perturbation technique"Progress In Electromagnitics Research. Vol. PIER 25. 23-37 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Watanabe and K. Yasumoto: "Coupled-mode analysis of coupled microstrip lines using a singular perturbation technique"Progress In Electromagnitics Research. Vol. PIER 25. 95-110 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shanjia Xu: "The Effect of Radiation on Transmission of Quasi-Periodic Multi-layer Planar Dielectric Gratings"International Journal of Infrared and Millimeter Waves. Vol.20 No.4. 681-698 (1999)

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  • [文献書誌] Honting Jia: "Rigorous Analysis of E-/H-Panae Junctions in Rectangular Waveguides Using Fourier Transform"Progress In Electromagnetics Research. Vol PIER21. 273-292 (1999)

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      1999 実績報告書
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  • [文献書誌] Kiyotoshi Yasumoto: "Efficient Calculation of Lattice Sums for Free-Space Periodic Green's Function"LEEE Transactions on Antennas and Propagation. Vol.47No.6. 1050-1055 (1999)

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  • [文献書誌] Mayumi,Matsunaga: "Coupled-Mode Analysis of Line Parameters of Coupled Microstrip Lines"Progress In Electromagnetice Research. Vol.PIER24. 1-18 (1999)

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  • [文献書誌] Koki Watanabe: "Coupked-Mode Analysis NRD-Guide Coupler Based on Singular Perturbation Technique"Internationla Journal of Infrared and Millimeter Waves. Vol.20No.12. 2163-2174 (1999)

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  • [文献書誌] Mayumi Matsunaga: "Coupled-Mode Analysis of a Grating-Assisted Directional Coupler Using Singular Perturbation"Technical Report of IEICE. MW99-155. 1-8 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Koki Watanabe: "Coupled-Mode Analysis of a Grating-assisted Directional Couple Using Singular Perturbation"Progress In Electromagnetics Research. Vol.PIER25. 23-37 (2000)

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  • [文献書誌] Kiyotoshi Yasumoto: "Coupled-Mode Analysis of Bi-Level Coupled Microstrip Lines" Proc.of International Symposium on Recent Advances in Microwave Technology. 456-462 (1997)

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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