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2016 年度 実績報告書

誘電体薄膜材料のミリ波複素誘電率評価手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 26420266
研究機関宇都宮大学

研究代表者

古神 義則  宇都宮大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10260473)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワードミリ波 / 複素比誘電率 / 誘電体基板 / 空洞共振器法 / 共振電磁界解析
研究実績の概要

まず、非対称型誘電体装荷空洞共振器の共振電磁界解析を、モード整合法並びにリッツガレルキン法を用いて行った。先行研究で行われた対称型誘電体装荷空洞共振器の共振電磁界解析の場合に比べて、リッツガレルキン法を適用すべき境界が2倍に増えるので、その境界間の空間を伝送線路モデルに置き換えることにより、境界上のパラメータを一組消去し、固有値方程式を導出した。
続いて、同解析に基づいたC++による数値計算プログラムを作成し、共振周波数および無負荷Q値から、基板材料の複素誘電率を算定するソフトウエアの基本部分を作成した。
一方、直径4.4mmで、長さを40mmから10mmに可変し、なおかつ誘電体基板試料の空洞内相対位置を変化させることのできる、実験装置を作成し、試料装荷無しの場合、試料を装荷した各場合について、共振周波数ならびに無負荷Q測定実験に着手した。
現在、測定の再現性を向上すべく、予備実験ならびに実験装置の改良を進めてつつ、本測定法の有用性が期待できる高誘電率材料(比誘電率60以上)の複素誘電率測定に取り掛かったところである。
予備実験の結果、従来の対称型誘電体装荷空洞共振器では困難であった、高誘電率材料の30GHz帯以上での複素誘電率測定が可能であることが明らかになった。
以上の研究成果は、2016年度において、2回の国内学会口頭発表ならびに1回の国際会議ワークショップで発表し、現在電気学会論文誌の投稿すべく論文執筆を進めている。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [学会発表] 試料位置を可変とした空洞共振器の共振電磁界解析2017

    • 著者名/発表者名
      古神義則, 清水隆志
    • 学会等名
      電気学会研究発表会資料 EDD-17-041, CMN-17-029
    • 発表場所
      宇都宮市
    • 年月日
      2017-03-17
  • [学会発表] The Analysis of the Cylindrical Cavity Resonator where a dielectric plate is sandwiched asymmetrically2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Kogami, T. Shimizu
    • 学会等名
      IEEJ The 5th International Smart City Workshop in Malaysia
    • 発表場所
      マレーシア、プトラ
    • 年月日
      2017-03-08 – 2017-03-09
    • 国際学会 / 招待講演
  • [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
      電子情報通信学会技報, vol.116, no.486, MW2016-200, pp.67-72
    • 発表場所
      岡山市
    • 年月日
      2017-03-03
    • 招待講演
  • [学会発表] 試料位置を可変とした空洞共振器によるミリ波複素誘電率測定に関する検討2016

    • 著者名/発表者名
      古神義則, 清水隆志
    • 学会等名
      電子情報通信学会技報, vol. 116, no. 219, MW2016-89, pp.87-92
    • 発表場所
      つくば市
    • 年月日
      2016-09-16
  • [学会発表] 円筒空洞共振器を用いた薄型誘電体平板のミリ波誘電率測定に関する一検討2016

    • 著者名/発表者名
      古神義則, 清水隆志
    • 学会等名
      電子情報通信学会技報, vol.116, no.153, MW2016-60, pp.129-134
    • 発表場所
      網走市
    • 年月日
      2016-07-22
  • [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
      Proceedings of Thailand-Japan Microwave 2016 TJMW20165, FR2-08
    • 発表場所
      タイ、バンコク
    • 年月日
      2016-06-08 – 2016-06-11
    • 国際学会
  • [備考] 研究内容「ミリ波帯における各種誘電体材料の特性を明らかにする研究」

    • URL

      http://mmw.ee.utsunomiya-u.ac.jp/

URL: 

公開日: 2018-01-16  

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