スーパーゲイン小型超伝導アンテナに関する研究

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07455128
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 研究機関: 山形大学
• 研究代表者: 大嶋 重利 山形大学, 工学部, 教授 (40124557)
• 研究分担者: 楠 正暢 山形大学, 工学部, 助手 (20282238) ; 平田 拓 山形大学, 工学部, 助教授 (60250958)
• キーワード: 超伝導アンテナ / 酸化物超伝導薄膜 / YBCO薄膜 / モーメント法 / パッチアンテナ / CeO_2バッファ層

研究概要

スーパーゲイン小型超伝導アンテナに関する研究で平成8年度は以下のような成果を上げた。
(1)超伝導アンテナ用酸化物超伝導薄膜の合成
スーパーゲインにするためには、アレーアンテナが必要である。その為には、比較的面積の広い薄膜が必要となる。本研究では、誘導コイル結合型マグネロトン スパッタリング法により、1インチ角程度の良質な薄膜を形成する条件を確立した。
(2)スーパーゲインアンテナの実現
スーパーゲインアンテナを実現するためには、アンテナのアレイ化が不可欠である。本研究では、パッチアンテナに注目し、11.7GHzで共振するアレイアンテナの設計及び試作を検討した。その結果、2素子アレイアンテナにおいて、1素子アンテナより利得の向上及び指向性の鋭さが観測された。
(3)冷却システムの検討
アンテナを実用化するためには、小型冷凍機による冷却システムを構築する必要がある。GM型冷凍機を用いた冷却システムを検討し、超伝導アンテナの動作試験を行なった。その結果、パッチアンテナでは十分な利得が得られることを明らかにした。

研究成果

• [文献書誌] Y.Nakamura,A.Ohsuka S.Ohshima,K.Okuyama: "Fabrication and Characterization of Heteroepitaxial YBCO/CeO_2/Al_2O_3 Films" 8th International Symposium on Superconductivity. 989-992 (1996)
• [文献書誌] M.Miyauchi,Y.Ohki Y.Taniguchi,S.Ohshima: "Numerical Prediction of Microwave Radiation from High Tc Superconducting Microstrip Antennas" 8th International Symposium on Superconductivity. 1167-1170 (1996)
• [文献書誌] S.Ohshima,T.Fukunaga,T.Ogasawara K.Okuyama,K.Imai,K.Sawaya: "Design and Fabrication of Metal and Superconducting Antennas" 8th International Symposium on Superconductivity. 1175-1178 (1996)
• [文献書誌] A.Kamitani,T.Yokono,M.Shibata G.Mizuochi,S.Ohshima: "Numerical Analysis on Magnetic Shielding Effects of Multiple-Layer Superconducting Plates" 8th International Symposium on Superconductivity. 1349-1352 (1996)
• [文献書誌] G.Mizuochi,S.Ohshima,K.Okuyama T.Yokono,A.Kamitani: "Investigation of Superconducting Joint of Overlapped Two Plates" 8th International Symposium on Superconductivity. 1361-1364 (1996)