Development of a 100GHz band measurement system: High sensitivity, high accuracy and high efficiency dielectric evaluation

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本研究課題では、Beyond 5G/6Gといった次世代通信技術で検討されているＷ帯（75-110 GHz）における高度な電子機器デバイス開発の根幹を成す要素技術の一つである、100 GHz帯の誘電体材料評価技術を構築することを目的としている。2022年度においては、2021年度に製作した径方向分割50GHz帯TM0m0モード空洞共振器を用いた実験的検討を進めたところ、共振器励振部ネジ構造に機械的脆弱性があることが判明した。そこで、その改善を施したところ、分割共振器に歪みが生じ、製作当初には生じていなかった隙間が想定以上に生じ、性能指数Q値が半減する事態が生じた。共振器に生じた歪みの修復に努めているものの、現在までに当初特性は回復していない。このため、100 GHz帯の誘電体材料評価技術を構築を優先し、2021年度に詳細設計を完了した径方向分割100GHz帯TM0m0モード空洞共振器に加え、もう一つのアプローチである軸方向分割100GHz帯TM0m0モード空洞共振器の詳細設計も進め、目標性能指数Q値4000以上が得られる共振器構造を見出し、試作業者と製作工法の打ち合わせを進め、試作を開始した。また、並行して、軸方向分割50GHz帯共振器の測定範囲拡大に関する検討を進め、様々な誘電体丸棒材料における有効性を実証やその測定不確かさに関する検証を進めた。さらに、本課題の有効性の検証のために、遮断円筒導波管法や円筒空洞共振器法により、誘電体材料の複素誘電率評価を行い、複素誘電率データベースの拡充を行った。