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未踏周波数帯における電気インピーダス量の計測基準の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K04526
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分21030:計測工学関連
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

堂前 篤志  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 主任研究員 (20357552)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022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)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード電気インピーダンス / インダクタンス / 高周波 / 不確かさ / 基準器 / 伝送線路特性 / インピーダンス / キャパシタンス / 抵抗 / Sub-6周波数帯 / 高周波インピーダンス基準器
研究開始時の研究の概要

キャパシタ、インダクタ、抵抗器といったチップ部品(表面実装用デバイス)を 使用する周波数が近年著しく高周波化しているが、5G無線通信でのSub-6周波数帯において 「測定の基準が存在しないために、正確な測定ができない」ことが大きな問題になっている。 応募者は、測定の基準が存在しない周波数帯(未踏周波数帯)における電気インピーダンス 量(キャパシタンス、インダクタンス、抵抗)の計測技術の確立を目指して研究を進めてお り、本研究ではそのキーデバイスとなる、「MHzからSub-6周波数帯に対応した電気インピ ーダンス量の基準を与える高周波インピーダンス基準器)の設計・製作・精度評価」を行う。

研究成果の概要

研究代表者は測定の基準が存在しない周波数帯(未踏周波数帯)における電気インピーダンス量の計測技術の確立を目指して研究を進めている。本研究ではそのキーデバイスとなる、MHzからSub-6周波数帯に対応した電気インピーダンス量の基準を与える高周波インピーダンス基準器(RF Impedance Standard: RFIS)を設計・製作した。製作したRFISの電気特性を精密に評価し、その結果から40 MHzから18 GHzの周波数帯におけるインダクタンス基準値、および不確かさを推定した。また、本課題独自の手法により、推定したインダクタンス値の妥当性を確認した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

キャパシタ、インダクタ、抵抗器といったチップ部品(表面実装用デバイス)を使用する周波数が近年著しく高周波化しているが、5G無線通信でのSub-6周波数帯において「測定の基準」がないため正確な測定ができないことが大きな問題になっている。応募者は、測定の基準が存在しない周波数帯における電気インピーダンス量(インダクタンスなど)計測技術の研究を進めており、本研究ではその核となる、「MHzからSub-6周波数帯に対応した電気インピーダンス量の基準を与える基準器の開発」を行った。本研究の成果はSub-6周波数帯における表面実装用デバイスの正確な評価を可能にし、5G無線通信の研究開発に大きく貢献する。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Development of Coaxial-Type Inductance Standard for Megahertz-To-Gigahertz Frequency Range2022

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Domae
    • 雑誌名

      IEICE Proceeding Series

      巻: 73 ページ: 417-419

    • DOI

      10.34385/proc.73.TH3-F4-4

    • ISSN
      2188-5079
    • 年月日
      2022-11-29
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] インピーダンス計測の高周波化に向けた計測基準の開発2022

    • 著者名/発表者名
      堂前 篤志
    • 雑誌名

      令和4年 電気学会 基礎・材料・共通部門大会 講演集

      巻: 2022

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Development of Coaxial-Type Inductance Standard for Megahertz-To-Gigahertz Frequency Range2022

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Domae
    • 学会等名
      Asia-Pacific Microwave Conference
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] インピーダンス計測の高周波化に向けた計測基準の開発2022

    • 著者名/発表者名
      堂前 篤志
    • 学会等名
      令和4年 電気学会 基礎・材料・共通部門大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 情報通信技術の進化に対応した電気インピーダンス測定技術の開発2021

    • 著者名/発表者名
      堂前 篤志
    • 学会等名
      2021年度NMIJ成果発表会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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