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周波数可変容量を組み合わせたメタマテリアル回路を用いて小型で周波数可変な共振器を実現することを提案している。実験環境の整備状況により、当初予定していた周波数可変容量の評価は保留し、今年度は先に(1)固定周波数共振器の小型化、(2)周波数可変共振器の特性安定性改善、の2つの課題に取り組むことにした。まず、(1)に関しては、マイクロストリップ線路の開放端に櫛形容量を装荷することで共振器寸法を50%程度小型化できることを実証した。容量値が低く自己共振が発生し易いという櫛形容量の欠点を克服するため、高インピーダンス化した線路と櫛形容量を組み合わせることで必要な容量値を抑えられることを理論解析と電磁界解析を通じて示し、実験でも確認した。また(2)に関しては、MEMSスイッチを用いて共振器の線路を切り替える従来の周波数可変共振器ではQ値が変動するという課題を解決する検討を行った。その結果、従来のQ値変動が、結合係数の変動とスイッチ損失の変動の二つの要因で起きていることを示し、研究代表者が以前に提案した(λ/4±δ)ダブルスタブ共振器を応用することで両方の要因に対して有効にアプローチできることを理論・実験の両面で実証することができた。以上より、小型周波数共振器回路を実現するための一つの解決の糸口を得ることができた。櫛形容量はメタマテリアル回路の重要な回路要素になり得る上、MEMSスイッチで共振周波数を切り替える方法は当初想定していた可変ダイオードを用いる方法と並ぶ有力候補として、今後本年度成果を継続発展させていく予定である。
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