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2008 年度 実績報告書

非線形メタマテリアルを用いた高機能回路に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 20360150
研究機関山形大学

研究代表者

楢原 浩一  山形大学, 大学院・理工学研究科, 准教授 (00422171)

キーワード非線形線路 / メタマテリアル / CRLH線路 / バラクタ / ソリトン / 分布定数回路 / プリント基板回路 / マイクロ波
研究概要

CRLH線路の右手容量にバラクタを導入し、同線路上の波動伝搬特性が非線形シュレディンガー方程式によって記述されることを示した。これにより、従来、狭帯域応用に限定されていた左手系波動をパルス応用に拡大する基盤を構築することができた。また、2次元系に議論を展開し、2次元的な空間的孤立波の生成と制御法を新たに考案した。2次元線路においては、非線形性と分散性の釣合いが図られないために、厳密なソリトン解は与えられないが、ショットキー・バラクタによる非線形性は、制限されたバイアス領域でのみ有効であるため、空間的局在を有限時間保ちつつ伝搬することが予想される。以上の事実について数値的検証を行い、整合的帰結を得ることができた。一次元線路についての動作実証が目的である。数理的検討による設計指針をもとに実践的設計を開始した。一次元線路は一層PCBによる実現が可能である。搬送波周波数は>1GHz程度に設定し、非線形CRLH線路の物理的構造を設計・試作を行った。一方、PSPICE上でのモデル化を推進した。寄生効果をPSPICEに取り入れる形で検証を継続し、第二四半期末までに試作品種を確定した。評価を進め、設計と整合的な帰結を得るに至った。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2008 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (5件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Full-wave analysis of quasi-steady propagation along transmission lines periodically loaded with RTDs2008

    • 著者名/発表者名
      楢原浩一
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics 47

      ページ: 1126-1129

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Experimental characterization of short pulse generation in switch lines2008

    • 著者名/発表者名
      楢原浩一
    • 雑誌名

      IEICE Electronics Express 5

      ページ: 973-979

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Experimental observation of oscillating wave propagation on switch lines for generation of continuous electromagnetic waves2008

    • 著者名/発表者名
      楢原浩一
    • 雑誌名

      Research Letters in Electronics 2008-4

      ページ: N/A

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Management of spatially-localized pulses in 2D CRLH transmission lines periodically loaded with Schottky varactors2008

    • 著者名/発表者名
      中道徹
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics 47

      ページ: 6583-6587

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 二次元ショットキーCRLH線路を用いた空間的孤立波生成と応用2008

    • 著者名/発表者名
      中道徹
    • 雑誌名

      信学技報 108

      ページ: 35-40

  • [雑誌論文] Characterization of two-stage composite right- and left-handed transmission lines2008

    • 著者名/発表者名
      中川俊
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Electronics E91-C

      ページ: 631-637

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of plasma waves in gated two-dimensional electron systems2008

    • 著者名/発表者名
      楢原浩一
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics 103

      ページ: 023301-023304

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nonlinear plasma waves in coupled two-dimensional electron systems2008

    • 著者名/発表者名
      鈴木佑太
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics 47

      ページ: 8756-8760

    • 査読あり
  • [学会発表] 二次元ショットキーCRLH線路による空間的孤立波生成と応用2008

    • 著者名/発表者名
      中道徹
    • 学会等名
      電子情報通信学会MW/EMC研究会
    • 発表場所
      山形大学
    • 年月日
      20081100
  • [学会発表] 二段CRLH線路の特性解析2008

    • 著者名/発表者名
      中川俊
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサエティ大会
    • 発表場所
      明治大学
    • 年月日
      20080900
  • [学会発表] 二次元電子二重層における非線形プラズマ波の特性解析2008

    • 著者名/発表者名
      鈴木佑太,楢原浩一
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサエティ大会
    • 発表場所
      明治大学
    • 年月日
      2008-09-18
  • [学会発表] RTD線路の波動伝播特性のフルウェーブ解析2008

    • 著者名/発表者名
      横田聡裕,楢原浩一
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサエティ大会
    • 発表場所
      明治大学
    • 年月日
      2008-09-18
  • [学会発表] 2次元半導体プラズマ中の非線形波動伝播2008

    • 著者名/発表者名
      鈴木佑太,楢原浩一
    • 学会等名
      応用物理学会春季連合講演会
    • 発表場所
      日本大学
    • 年月日
      2008-03-10
  • [備考]

    • URL

      http://teraele.yz.yamagata-u.ac.jp

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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