ミリ波ファインセラミクス材料の高精度評価法に関する研究

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13750265
• 研究種目: 奨励研究(A)
• 研究機関: 宇都宮大学
• 研究代表者: 古神 義則 宇都宮大学, 工学部, 助教授 (10260473)
• キーワード: ミリ波 / 誘電率測定 / 誘電体共振器 / ファインセラミクス / 高誘電率材

研究概要

本研究では,ミリ波用ファインセラミクス材料の電気特性を評価するための測定システムを構築した。このシステムでは、比誘電率が10程度の高誘電率アルミナセラミクスで作製した評価用円板共振器にWGモード共振を成起させ、その共振応答の測定結果より、材料の複素誘電率を算定する。
本年度は、(1)高誘電率円板共振器に内に、効率的にWGモードを励振するための励振用線路の設計、(2)観測したWGモード共振応答に対するモード次数特定法の確立、(3)測定中、励振効率を最適に保つための自動調整機構を付加した共振特性測定装置の製作、に取り組んだ。さらに、構築した測定システムにより、50-110GHzの広範囲のミリ波帯において、アルミナ試料の複素誘電率測定を行い、測定結果に対して誤差解析を行った。
現時点では、比誘電率に関して最大でも約1%、誘電正接に関して約10%の精度を確保出来ることを明らかにしている。この結果は、従来のミリ波誘電率測定法と比較しても充分優れているものであり、本評価法の有効性が実証された。来年度の研究計画では、さらに測定精度の改善に取り組む予定である。

研究成果

• [文献書誌] 田村, 古神, 田貝, 松村: "計算機支援ミリ波誘電体計測システムの開発"電子情報通信学会技術研究報告マイクロ波シミュレータ. MST2001-1. 1-7 (2001)
• [文献書誌] 田村, 古神, 松村: "ミリ波誘電率測定におけるウイスパリングギャラリモードの励振に関する検討"2001年電子情報通信学会エレクトロニクスソサイエティ大会論文集. C-2-77 (2001)
• [文献書誌] 田村, 古神, 松村: "ウイスパリングギャラリモード共振器を用いたミリ波帯における誘電体材料の温度特性の測定"2001年電子情報通信学会エレクトロニクスソサイエティ大会論文集. C-2-78 (2001)
• [文献書誌] Y.Kogami, Y.Sato, K.Matsumura: "A low-loss millimeter wave bandpass filter using whispering-gallery mode dual disk resonator"IEICE Trans. on Electronics. vol.E-84-C, no.10. 1581-1582 (2001)
• [文献書誌] Y.Tomabechi, Y.Kogami, M.Matsubara, K.Matsumura: "An analysis for whispering gallery modes on a millimeter wave dielectric disk resonator by a point matching method"IEICE Trans. on Electronics. vol.E-84-C, no.10. 1554-1560 (2001)
• [文献書誌] H.Tamura, Y.Kogami, K.Matsumura: "Measurement of complex permittivity of dielectric materials in millimeter wave region by whispering gallery mode method"2001 Asia-Pacific Microwave Conference(APMC 2001) Proc.. 1223-1226 (2001)