研究課題
基盤研究(C)
群遅延特性の均一化はUWB(3.1〜10.6GHz帯)など超広帯域無線システムの実現において重要な課題である。そこでまず、群遅延解析を行うため電磁界を考慮した半導体デバイス解析を、FDTD法をベースにした電磁界・半導体同時シミュレーションおよび実験に基づいて行った。開発した手法の有効性を確認するため、表面波導波路の一種であるPDTL線路とHEMT素子が実装された60GHz帯増幅器モジュールの解析を行い、解析結果と実験結果が良く一致することを確認した。そこで、長ゲートフィンガー構造のInGaP/GaAs HBTならびにAlGaN/GaN HEMTに対する電磁界・半導体同時シミュレーションを実施し、この結果と実験結果を比較した。これにより、高精度で電磁界・半導体同時解析を行うことができ、群遅延を含めて能動素子のマイクロ波ミリ波諸特性が精度良く解析できることが実証された。さらに、集中定数型回路ならびに分布定数形回路の有する群遅延特性を把握し、群遅延特性に優れる完全分布定数形回路によりミリ波帯スイッチMMICを実現した。また平面自己補対アンテナの最小寸法と超広帯域特性との関係を明らかにした。これらの知見を総合し、UWB用自己補対アンテナを駆動するアクティブバラン付きInGaP/GaAs HBT超広帯域MMIC増幅器ならびに群遅延補償器を設計試作し、良好な群遅延補償特性を得た。なおこの群遅延補償器は右手・左手混成系回路と右手系回路の並列接続回路から実現されている。
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