弾性振動可視化装置の自動化とその応用

2021 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19K04527
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分21060:電子デバイスおよび電子機器関連
• 研究機関: 千葉大学
• 研究代表者: 大森 達也 千葉大学, 大学院工学研究院, 准教授 (60302527)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: 弾性波 / 弾性波動可視化装置 / 高周波デバイス / 非線形応答

研究成果の概要

SAW共振子に代表される高周波弾性波動素子内部を伝搬する弾性波動の様子を可視化できる弾性振動可視化装置の高性能化・多機能化に関する研究を行った。まず，可視化装置に自動焦点合わせ機構を付加することに成功した。これにより周波数スキャンなど長時間に亘る自動測定を安定して可能とした。次に，検波系を見直した。素子駆動，周波数変換用局部信号発生，参照信号発生用の各発振機を，基準信号を共通化した別個のものとすることで，極限まで信号漏洩の影響を除去した高ダイナミックレンジ・ベクトル検波の実現に成功した。最後に，非線形性評価用試料として分数調波を発生できるSAW共振子試料の作製に成功した。

自由記述の分野

電気電子工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

高周波弾性波動素子は，今日の高度化する無線通信システムを支える高周波アナログ回路の性能を左右するキーデバイスの一つである。本研究成果は，このような弾性波動素子の研究・開発において，他の方法で得難い知見を，容易な操作で収集できる方法を提供できるものである。また，本研究で検討された，高ダイナミックレンジかつ柔軟性の高いベクトル検波方式は，本可視化システム以外にも広範に応用できるものである。今後，各種高周波素子の分数調波調波発生などを含む非線形性測定などで有効に利用されることが期待される。