| 研究概要 |
本研究では,薄膜に代えて高品質超伝導バルクを用いることによって,高い耐電力を有する最高性能送信用超伝導フィルタを開発すること目的とした。具体的な超伝導送信用フィルタ特性の仕様と数値目標は,中心周波数:5GHz,帯域幅:100MHz,挿入損失:1dB以下,スカート特性:30dB/10MHz以上,耐電力:40W以上である。
研究期間内に耐電力及び相互変調歪み(IMD)測定を行うための評価システムの構築を行った。本助成により購入したRF発信機を追加することによってIMD測定システムが構築できた。また,これまでにない超伝導2信号通過フィルタを提案しIMD測定システムの低ノイズ化に有効であることを初めて明らかにした。この超伝導2信号フィルタは本提案による超伝導バルクフィルタにより実現できた。また,3段リング共振器フィルタの耐電力特性を評価した結果,Gy系バルクフィルタが25W以上の耐電力特を持つことを実験的に初めて明らかにできた。電磁界シミュレーション結果から,ディスク型フィルタはリング型に比べて約4倍の耐電力特性を示すことが予想されているので,3段Gdバルクディスク共振器フィルタの実現により100W以上の耐電力を有するという知見を得た。次に,周波数特性(スカート特性)の目標を達成するために,9段飛び越し結合型フィルタが必要であることを明らかにし,その前段階として2,3,4段フィルタの設計・試作を行った。以上の結果から,最高性能送信用超伝導バルクフィルタの最適形状を明らかにすることができた。
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