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オクターブ帯域同時受信を可能とするマルチバンド型ヘテロダイン受信技術の研究

研究課題

研究課題/領域番号 15K18057
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 電子デバイス・電子機器
研究機関国立天文台

研究代表者

小嶋 崇文  国立天文台, 先端技術センター, 助教 (00617417)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード低雑音 / ヘテロダイン / 超伝導ミキサ / 周波数マルチプレクサ / マルチバンド / 広帯域 / SISミキサ / 導波管 / サブミリ波 / マルチバンド受信機 / 広帯域IF受信機 / 周波数分波器
研究成果の概要

本研究では、受信機フロントエンド部分をフィルタバンクによって分割する、マルチバンド型受信機の開発研究を進めた。その要素技術として、400 GHz帯周波数マルチプレクサ、および、従来比3倍以上の広帯域IF(中間周波数)帯域幅を有する超伝導ミキサの開発に成功した。また、それらを組み合わせて3バンド受信機評価系を構築し、原理実験を実施した。その結果、約200 Kという低雑音特性が得られ、受信機がほぼ設計通りに動作していることを確認した。また、回路の集積化や最適化によってさらなる性能向上が可能であることも示した。以上の結果から、マルチバンド型受信機が同時受信帯域の広帯域化に有効である見通しを得た。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 謝辞記載あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 7件、 招待講演 5件)

  • [雑誌論文] Performance and Characterization of a Wide IF SIS-Mixer-Preamplifier Module Employing High-J c SIS Junctions2017

    • 著者名/発表者名
      T. Kojima, M. Kroug, K. Uemizu, Y. Niizeki, H. Takahashi and Y. Uzawa
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Terahertz Science and Technology

      巻: 7 号: 6 ページ: 694-703

    • DOI

      10.1109/tthz.2017.2758260

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Design and Development of a Hybrid-Coupled Waveguide Multiplexer for a Multiband Receiver2017

    • 著者名/発表者名
      T. Kojima, A. Gonzalez, S. Asayama, and Y. Uzawa
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Terahertz Science and Technology

      巻: 7 ページ: 10-19

    • DOI

      10.1109/tthz.2016.2627220

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] On-Wafer Capacitance Measurement of Nb-Based SIS Junctions With a 4-K Probe Station2017

    • 著者名/発表者名
      T. Kojima, M. Kroug, K. Sato, T. Sakai, and Y. Uzawa
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Applied Superconductivity

      巻: 27 号: 4 ページ: 9000704-9000704

    • DOI

      10.1109/tasc.2017.2657693

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] ヘテロダイン受信機・技術の最新動向・将来展望2018

    • 著者名/発表者名
      小嶋崇文
    • 学会等名
      2017年度 宇宙電波懇談会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ミリ波・サブミリ波帯電波望遠鏡用高感度受信機と将来開発2018

    • 著者名/発表者名
      小嶋崇文
    • 学会等名
      2017年度先端ICTデバイスラボ研究交流会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Performance and characterization of an SIS-mixer-amplifier module with wideband IF for submillimeter-wave receivers2017

    • 著者名/発表者名
      T. Kojima, H. Takahashi, M. Kroug, Y. Uzawa
    • 学会等名
      28th International Symposium on Space Terahertz Technology
    • 発表場所
      University of Cologne, Cologne, Germany
    • 年月日
      2017-03-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 受信機のIF広帯域化の検討2017

    • 著者名/発表者名
      小嶋崇文
    • 学会等名
      第17回ミリ波サブミリ波受信機ワークショップ
    • 発表場所
      情報通信研究機構, 東京, 小金井
    • 年月日
      2017-02-27
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ミリ波サブミリ波帯受信技術の研究とALMA受信機の将来技術開発2017

    • 著者名/発表者名
      小嶋崇文
    • 学会等名
      2016年度宇宙電波懇談会シンポジウム
    • 発表場所
      国立天文台, 東京, 三鷹
    • 年月日
      2017-02-22
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] アルマ電波望遠鏡を支えるミリ波・サブミリ波高感度受信機技術と将来開発2017

    • 著者名/発表者名
      小嶋崇文
    • 学会等名
      Microwave Workshops & Exhibition MWE 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高臨界電流密度接合を用いたIF広帯域SISミクサ‐プリアンプモジュール2017

    • 著者名/発表者名
      小嶋崇文、Matthias Kroug、上水和典、新関康昭、鵜澤佳徳
    • 学会等名
      日本天文学会2017年秋季年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Superconducting Receivers for ALMA Radio Telescope and Future Development2016

    • 著者名/発表者名
      T. Kojima, A. Gonzalez, M. Kroug, Y. Fujii, K. Kaneko, W. Shan, S. Asayama, Y. Uzawa, K. Makise, H. Terai, Z. Wang
    • 学会等名
      29th International Symposium on Superconductivity
    • 発表場所
      東京国際フォーラム, 東京, 千代田区
    • 年月日
      2016-12-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Capacitance Measurements of Niobium SIS Junctions at Microwave Frequencies2016

    • 著者名/発表者名
      K. Sato, T. Kojima, M. Kroug, T. Sakai and Y. Uzawa
    • 学会等名
      29th International Symposium on Superconductivity
    • 発表場所
      東京国際フォーラム, 東京, 千代田区
    • 年月日
      2016-12-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] マルチバンド型受信機用450 GHz帯導波管型周波数分波器の開発2016

    • 著者名/発表者名
      小嶋 崇文, Alvaro Gonzalez, 浅山 信一郎, 鵜澤 佳徳
    • 学会等名
      日本天文学会秋季年会
    • 発表場所
      愛媛大学, 愛媛, 松山
    • 年月日
      2016-09-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 冷却プローブステーションを用いたSIS 接合のキャパシタンス測定2016

    • 著者名/発表者名
      小嶋崇文, Matthias Kroug, 酒井剛, 鵜澤佳徳
    • 学会等名
      2016年第77回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ, 新潟, 中央区
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Capacitance Measurement of High Current Density Nb/AlN/Nb Junctions with a 4-K Probe Station2016

    • 著者名/発表者名
      T. Kojima, M. Kroug, K. Sato, T. Sakai, Y. Uzawa
    • 学会等名
      2016 Applied Superconducting conference
    • 発表場所
      Denver, Colorado, United States
    • 年月日
      2016-09-04
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Feasibility Studies of a Wideband IF Receiver2016

    • 著者名/発表者名
      T. Kojima
    • 学会等名
      NRO-ALMA Science/Development Workshop
    • 発表場所
      国立天文台 野辺山宇宙電波観測所, 長野, 南佐久
    • 年月日
      2016-07-20
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of SIS mixers for future receivers at NAOJ2016

    • 著者名/発表者名
      T. Kojima
    • 学会等名
      ALMA Developer’s workshop
    • 発表場所
      Chalmers University of Technology, Gothenburg, Sweden
    • 年月日
      2016-05-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of an RF Wavegude Frequency Multiplexer for a Multiband Heterodyne System2016

    • 著者名/発表者名
      Takafumi Kojima, Alvaro Gonzalez, Sinichiro Asayama and Yoshinori Uzawa
    • 学会等名
      The 27th International Symposium on Space and Terahertz Technology
    • 発表場所
      中国江蘇省南京
    • 年月日
      2016-04-12
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 超広帯域ヘテロダイン同時受信技術構築に向けた周波数分波器の設計2015

    • 著者名/発表者名
      小嶋崇文、Alvaro Gonzalez、Matthias Kroug、浅山信一郎、鵜澤佳徳
    • 学会等名
      日本天文学会2015年秋季年会
    • 発表場所
      甲南大学 (兵庫県、神戸市)
    • 年月日
      2015-09-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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