| 研究課題/領域番号 |
17H01278
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
廣川 二郎 東京工業大学, 工学院, 教授 (00228826)
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| 研究分担者 |
永妻 忠夫 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (00452417)
齋藤 美紀子 早稲田大学, ナノ理工学研究機構, 上級研究員(研究院教授) (80386739)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | アンテナ / ミリ波 / テラヘルツ |
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| 研究実績の概要 |
3枚の4インチ両面研磨シリコンウェハをエッチング，金メッキ，拡散接合をして，60GHz帯，350GHz帯共振器を製作した。60GHz帯共振器においては，物理的大きさが大きかったために，金メッキにはがれが生じた。350GHz共振器においては，製作はできたが，所望の導電率の値が得られなかった。
アンテナ用Siウエハーに無電解前処理，無電解Niめっき，電解金めっきプロセスを進め側壁および両面に膜形成を行った。パターン開口の多いウエハーで膜の密着不良が多発した。今後は密着に留意しプロセスを進める予定である。本課題で購入したプラズマリアクタの立ち上げを行った。自己組織化膜（SAM）を用いた金属膜形成の組成分析などの基礎検討を行った。
経費使用計画の見直しによりベクトルネットワークアナライザに代わり，送受信ミリ波モジュールを購入した。既存のベクトルネットワークアナライザと平面走査近傍電磁界分布測定装置と接続し，後述のミリ波帯導波管スロットアレーアンテナの近傍電磁界分布を測定した。
アンテナ評価技術に関しては，当初の計画通り，280GHz-360GHz, 560GHz-720GHz帯域で，伝送速度20Gbit/s-40Gbit/s(OOK，QPSK変調)の性能を有するコヒーレント送受信システムの開発を完了した。既開発の350GHz帯導波管型平面アンテナ(16×16素子)を送受信に用いて、25Gbit/s(FECレート)の伝送に成功した。
積層薄板拡散接合導波管型平面アンテナの高効率化として，放射部を簡素化し給電部だけを接合する構造を検討し，60GHz帯で設計，製作して従来と同等の特性を得た。また，2x2素子を単位とする励振により約35度方向に生じる約-20dBのサイドローブを抑圧するスリット構造をE面に適用した。73GHz帯での設計，製作により，約-30dBまでサイドローブを抑圧できた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
60GHz帯，350GHz帯の共振器の製作については現時点では成功していないものの，その他の検討項目であるミリ波帯・テラヘルツ帯アンテナの測定システムの構築，300GHz/600GHz帯無線伝送システムの構築，積層薄板拡散接合導波管型平面アンテナの高機能化(放射部の簡素化，サイドローブ抑圧)は計画通りに進捗しており，おおむね順調に進展していると判断する。
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| 今後の研究の推進方策 |
60GHz帯の共振器に関しては現時点での問題の解決が難しいため保留とする。350GHz帯の共振器，アンテナの製作に注力する。その他の検討項目については，当初の計画通り，ミリ波帯積層薄板拡散接合導波管型平面アンテナにおいては，アルミニウムの導入による軽量化，ビーム切替回路の一体化，直角座標系2次元直交直交性に基づく多重伝送を検討する。アンテナ測定技術については，QPSK変調での評価を行ない，50Gbit/sを超える伝送を実証する。
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