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無線信号直接ディジタル化に基づく超広帯域超高感度無線受信機に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 13450155
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
研究機関名古屋大学

研究代表者

藤巻 朗  名古屋大学, 工学研究科, 助教授 (20183931)

研究分担者 井上 真澄  名古屋大学, 工学研究科, 講師 (00203258)
研究期間 (年度) 2001 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
14,800千円 (直接経費: 14,800千円)
2003年度: 4,200千円 (直接経費: 4,200千円)
2002年度: 4,100千円 (直接経費: 4,100千円)
2001年度: 6,500千円 (直接経費: 6,500千円)
キーワードソフトウェア無線 / 高温超伝導体 / チューナブルフィルタ / ジョセフソン接合 / ばらつき / 集積技術 / 単一磁束量子回路 / AD変換器 / フィルタ / ランプエッジ型接合 / 超伝導コンタクト / ガス分圧 / 高温超伝導
研究概要

本研究は超伝導技術に基づく受信機フロントエンドを開発し,広帯域幅および高感度性の実証を目指すものである。得られた知見を以下に示す。
1.チューナブルアナログバンドパスフィルタの開発:
超伝導薄膜を使ったチューナブルフィルタを発するため,まず基本要素であるマイクロストリップライン型共振器の設計・試作を行った。チューニングはフィルタ近傍に配置した誘電体板をアクチュエータで移動させる機械的方法とした。実験では低損失性の他に中心周波数の3-15%程度の大きな可変量を観測した。さらに柔軟なチューニングできるように集中定数型3段バンドパスフィルタを設計し,シミュレーションにおいて中心周波数と帯域幅が独立に大きく可変であることを確認できた。
2.AD変換器の設計:
無線信号を直接サンプリングしディジタルデータに変換するAD変換器を数値計算によって解析,設計した。標本化と量子化を別に行うことにより高次化せずに高性能化できる方式を考案した。その回路構成への高温超伝導体回路の適用可能性を検討した。
3.ディジタル回路作製基盤技術の開発:
ディジタル回路の中心となるジョセフソン接の作製技術に関して,障壁層形成時に微量の元素(Pr, Ga)を添加することによりリークを劇的に抑制することに成功した。ランプエッジ型接合の特性ばらつきの一因として,障壁層の膜厚方向での不均一性が示唆された。超伝導薄膜の再現性確保のために,温度むらの低減化やガス分圧モニタの導入などにより,薄膜堆積時の作製条件の見直しを進めた。
4.高温超伝導回路集積技術の検討:
集積化の際に必要となる超伝導層と絶縁層の多層化,および超伝導コンタクトについて検討し,超伝導回路に使用可能なものが得られた。

報告書

(4件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (23件)

  • [文献書誌] Michitaka Maruyama, et al.: "Planarization of the YBa_2Cu_3U_<7-x> Base Electrodes in Trilayer Josephson Junctions"Jpn.J.Appl.Phys.Pt.2. 40. L932-L934 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shigeki Hontsu, et al.: "Mechanically Tunable High-Temperature Superconducting Microwave Filter with Large Shift of Resonant Frequency"Jpn.J.Appl.Phys.Pt.2. 40. L1148-L1150 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasuyuki Yoshinaga, et al.: "Improvement of interface-treated junctions using vicinal SrTiO_3 substrates"Supercond.Sci.Technol.. 14. 1001-1004 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takuma Ito, et al.: "The improvement of the characteristics of ramp-edge Junctions with interface modified barriers"Supercond.Sci.Technol.. 14. 1052-1055 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shigenobu Mine, et al.: "Large Tunability of the Resonant Frequency of Superconducting Coplanar Waveguide Resonator by Mechanically Tunable Method"Sing.J.Phys.. 18. 133-137 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masumi Inoue, et al.: "Simulation Study on the Mechanical Tuning of High-T_c Superconducting Microwave Filters"IEEE Trans.Appl.Supercond.. 13. 704-707 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shigeki Hontsu, et al.: "Study of Mechanically Tunable Superconducting Microwave Filter Using Lumped Elements"IEEE Trans.Appl.Supercond.. 13. 720-723 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Maruyama, et al.: "Planarization of the YBa_2Cu_3O_<7-x> Base Electrodes in Trilayer Josephson Junctions"Jpn.J.Appl.Phys.Pt.2. 40(9A/B). L932-L934 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Hontsu, et al.: "Mechanically Tunable High-Temperature Superconducting Microwave Filter with Large Shift of Resonant Frequency"Jpn.J.Appl.Phys.Pt.2. 40(11A). L1148-L1150 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Yoshinaga, et al.: "Improvement of interface-treated junctions using vicinal SrTiO_3 substrates"Supercond.Sci.Technol.. 14(12). 1001-1004 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Ito, et al.: "The improvement of the characteristics of ramp-edge junctions with interface modified barriers"Supercond.Sci.Technol.. 14(12). 1052-1055 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Mine, et al.: "Large Tunability of the Resonant Frequency of Superconducting Coplanar Waveguide Resonator by Mechanically Tunable Method"Sing.J.Phys.. 18(1). 133-137 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Inoue, et al.: "Simulation Study on the Mechanical Tuning of High-Ta Superconducting Microwave Filters"IEEE Trans.Appl.Supercond.. 13(2). 704-707 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Hontsu, et al.: "Study of Mechanically Tunable Superconducting Microwave Filter Using Lumped Elements"IEEE Trans.Appl.Supercond.. 13(2). 720-723 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masumi Inoue: "Simulation Study on the Mechanical Tuning of High-T_c Superconducting Microwave Filters"IEEE Trans.Appl.Supercond.. 13(2). 704-707 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Shigeki Hontsu: "Study of Mechanically Tunable Superconducting Microwave Filter Using Lumped Elememnts"IEEE Trans.Appl.Supercond.. 13(2). 720-723 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Shigenobu Mine: "Large Tunability of the Resonant Frequency of Superconducting Coplanar Waveguide Resonator by Mechanically Tunable Method"Sing. J. Phys.. 18(1). 133-137 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] A.Fujimaki, K.Nakazono 他7名: "Broad Band Software-Defined Radio Receivers Based on Superconductive Devices"IEEE Trans. Appl. Supercond.. 11(1). 318-321 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] M.Maruyama, A.Fujimaki 他7名: "Study on Fabrication Conditions of the Interface-Treated Trilayer Junctions"IEEE Trans. Appl. Supercond.. 11(1). 788-790 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] M.Maruyama, A.Fujimaki 他7名: "Planarization of the YBa2Cu3O7-x Base Electrodes in Trilayer Josephson Junctions"Jpn. J. Appl. Phys. Pt.2. 40(9A/B). 932-934 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] S.Hontsu, A.Fujimaki 他4名: "Mechanically Tunable High-Temperature Superconducting Microwave Filter with Large Shift of Resonant Frequency"Jpn. J. Appl. Phys. Pt.2. 40(11A). 1148-1150 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Yoshinaga, A.Fujimaki 他6名: "Improvement of interface-treated junctions using vicinal SrTiO3 substrates"Supercond. Sci. Technol.. 14(12). 1001-1004 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ito, A.Fujimaki 他3名: "The improvement of the characteristics of ramp-edge junctions with interface modified barriers"Supercond. Sci. Technol.. 14(12). 1052-1055 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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