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2016 年度 実績報告書

極低損失ミリ波帯狭帯域超伝導フィルタの研究開発

研究課題

研究課題/領域番号 25820136
研究機関宇都宮大学

研究代表者

清水 隆志  宇都宮大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80500397)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
キーワード帯域通過フィルタ / 超電導 / ミリ波 / 材料評価 / 共平面回路
研究実績の概要

データ無線通信の急激な増加が既存の無線通信ステムの周波数帯域ひっ迫の大きな要因となっている。このため、大量の無線データ通信の一部を周波数ひっ迫度の低いミリ波帯へ迂回させる研究開発が盛んである。この時、周波数有効利用の観点から、急峻な遮断特性を有する低損失ミリ波フィルタが将来必要不可欠となり、重要性を増してくる。
平成21-22年度研究開発において、研究代表者は、高Q値が得られる共平面構造円形スロット共振器(CCSR)およびCCSRを用いた2重モード30GHz帯2段BPFを提案し、比帯域幅1%, 挿入損失0.2dBの超低損失特性をもつ優れた構造であることを計算により示してきた。
本研究の目的は、提案構造の試作・実測を通し、さらなる高性能フィルタの開発を行うことである。
本年度は、平成25-27年度の研究結果を踏まえ、常温におけるCCSR共振器の配置方法および帯域外特性の高性能化に関する検討を行った。また、新たな構造として、Hスロット形共振器を用いたミリ波フィルタを検討した。また、高Q特性とスプリアス特性に優れたHスロット共振器の設計チャートを作成した。以上の結果、CCSR共振器よりもHスロット共振器を用いることで、同程度の高Q値、遮断特性が得られることを明らかにした。さらに、Hスロット共振器は、帯域外特性にも優れることを3次元電磁界シミュレーションにより明らかにした。
さらに、低損失回路基板や薄型回路基板用各種誘電体材料のミリ波複素誘電率の周波数依存性測定および温度依存性測定を明らかにした。また各種導体の表面および界面の表面抵抗評価を明らかにした。これらにより、CCSR構造およびHスロット構造フィルタを常導体基板や超電導体基板上に設計するための基礎データの拡充が行えた。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 学会発表 (7件) (うち国際学会 4件、 招待講演 2件) 備考 (3件)

  • [学会発表] [依頼講演]平面回路用誘電体基板材料のミリ波複素誘電率測定技術2017

    • 著者名/発表者名
      古神義則, 清水隆志
    • 学会等名
      2017電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      名城大学 天白キャンパス
    • 年月日
      2017-03-22 – 2017-03-25
    • 招待講演
  • [学会発表] 共平面構造Hスロット共振器を用いた30GHz帯狭帯域2段BPFの設計2017

    • 著者名/発表者名
      後藤洸介, 清水隆志, 古神義則
    • 学会等名
      電気学会研究発
    • 発表場所
      宇都宮大学
    • 年月日
      2017-03-17 – 2017-03-17
  • [学会発表] Study on a high-Q H-slot resonator for Ka-band narrowband BPF2017

    • 著者名/発表者名
      K. Goto, T. Shimizu, Y. Kogami
    • 学会等名
      5th Smart City Workshop
    • 発表場所
      Universiti Putra Malaysia, Malaysia
    • 年月日
      2017-03-08 – 2017-03-10
    • 国際学会
  • [学会発表] 60GHz帯における空洞共振器法を用いた低誘電率フィルムの複素誘電率の高精度評価技術2017

    • 著者名/発表者名
      清水隆志, 小島駿佑, 古神義則
    • 学会等名
      特別講演]60GHz帯における空洞共振器法を用いた低誘電率フィルムの複素誘電率の高精度評価技術,
    • 発表場所
      岡山県立大学
    • 年月日
      2017-03-02 – 2017-03-03
    • 招待講演
  • [学会発表] Experimental Study on a Resonance Characteristics of a Stacked Dielectric Resonator for the Two Dielectric Resonator Method2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Hirano, T. Shimizu, Y. Kogami
    • 学会等名
      Thailand-Japan Microwave 2016
    • 発表場所
      Bangkok, Thailand
    • 年月日
      2016-06-06 – 2016-06-11
    • 国際学会
  • [学会発表] Experimental Study on the Appropriate Load Force on the Dielectric Plate in a Circular Cavity Resonator for the Complex Permittivity Measurement2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Mogami, N. Yamada, T. Shimizu, Y. Kogami
    • 学会等名
      Thailand-Japan Microwave 2016
    • 発表場所
      Bangkok, Thailand
    • 年月日
      2016-06-06 – 2016-06-11
    • 国際学会
  • [学会発表] Accurate interface conductivity measurement technique for a copper-clad dielectric substrate using a substrate sandwiched dielectric rod resonator,2016

    • 著者名/発表者名
      T. Shimizu, Y. Kogami
    • 学会等名
      87th ARFTG Microwave Measurement Conf.
    • 発表場所
      Marriott Hotel, San Francisco, CA, USA
    • 年月日
      2016-05-23 – 2016-05-27
    • 国際学会
  • [備考] 研究内|Kogami Lab. & Shimizu Lab.

    • URL

      http://mmw.ee.utsunomiya-u.ac.jp/blog/category/research/%E7%A0%94%E7%A9%B6%E5%86%85%E5%AE%B9/

  • [備考] Research | Shimizu's Web Site

    • URL

      http://mmw.ee.utsunomiya-u.ac.jp/~shimizu/category/research/

  • [備考] もっと電波を!! ―ミリ波帯の実用化を目指して―

    • URL

      http://www.eng.utsunomiya-u.ac.jp/intro_ee2/177.html

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公開日: 2018-01-16  

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