研究課題
本年度はこれまでの研究成果をもとに，高周波弾性素子における非線形応答を観察するために可視化システムのダイナミックレンジ向上ならびに，長時間測定の無人化を目的とした外部制御回路に関する検討を中心に行った。第一に，可視化システムのダイナミックレンジを拡大する上で問題となっていた局部発振回路からの漏れ抑圧に取り組んだ。本システムは，検波系にヘテロダイン方式とRFロックインアンプを利用することで高感度かつ振幅・位相同時測定を可能としているが，この構造上，一定以上の電力の参照信号が必要となる。この信号の漏れが微小な検出信号を阻害していた。これに対して，特に影響の大きいミキサー周辺の回路構成を見直すとともに，信号レベルの最適化等を行い，ロックインアンプ入力端で従来-90dBm程度あった漏れ信号を測定限界程度(約-130dBm)まで低減させる事に成功した。これにより，従来困難なレベルの微小信号の可視化が可能となった。次に，長時間かかる測定を無人で行うために必要な可視化システムの制御系について，従来から用いている制御回路を見直し，大幅に機能向上をした回路を新規に設計・製作した。本年度に製作した回路は，解像度を決定するトリガパルスの分周比や遅延時間の補正等を外部に接続したPCから測定中でも調整できるようにすることで，長時間でも安定した観察が可能となるよう可視化システム全体の見直しを行った。また，本可視化装置は本システム開発者のみではなく，国内外企業からも使用の申し込みがある状況であり，スタンドアロンでの容易な測定についても考慮し，簡便な操作を行うために必要な操作パネルによる各種設定についても可能となるよう，インターフェースボードを作製した。更に，これらに加えて測定結果の比較が可能となる様，電極の3D構造まで考慮した弾性波デバイスの高速シミュレータに関する検討も行っている。
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IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control
巻: 65 ページ: 1062～1068
10.1109/TUFFC.2018.2820011
巻: 65 ページ: 1905～1913
10.1109/TUFFC.2018.2832174
