本研究課題は,放射光直接エッチングを利用してテフロンの微細加工を行い,得られるテフロンパターンに金属膜を蒸着させることで短ミリ波帯導波管回路を開発・集積化する内容である.28年度は,集積化された短波ミリ波帯テフロン充填導波管バトラーマトリックスの製作を試み,課題の目的をほぼ達成するに至った. マルチビーム形成回路は,高度アンテナシステムにおいて重要なコンポーネントである.試作に先立ち,まずテフロン導波管で十字型3 dB方向性結合器および横断回路(0 dB方向性結合器)を180 GHzで設計した.これは平面回路法および電磁界シミュレータHFSSを用いることで行った.次に,ホーンアンテナを一体化した4×4バトラーマトリクスを設計した.この設計は,180 GHz帯テフロン導波管の管内波長を基に,HFSS上で位相調整することで行った. これを基に,テフロンの放射光エッチング,金のスパッタ蒸着と電解めっきによりバトラーマトリクスを試作した.本導波管バトラーマトリクスはテフロンベースで薄く小さく十分な機械強度がない.本研究課題では回路形状を保持する目的で,アクリル容器内に固定させた.なお,ホーンアンテナの開口は,手作業でAu膜を切除することで実現した. 最後に,バトラーマトリクスの放射パターンを測定し,設計結果と製作プロセスの妥当性を確認した.測定評価は,周波数3逓倍器を利用してV帯信号源(50-75 GHz)からG帯周波数(140-220 GHz)を得る環境を用い,デテクタによる受信電力の検波出力を用いて放射パターンを得ることで行った.これにより,測定結果の主ビームの方向が信号入力ポートに応じて変化していることを確認した.そして,それらの結果は,HFSSを使ってシミュレーションした結果と一致していることを確認した.
|