非放射性誘電体線路を用いた94GHz帯ミリ波集積回路の研究

本研究は、これまで35GHzや60GHzで実績のあるNRDガイド回路技術を、次世代周波数として期待されている94GHzに拡張するための基礎データを得るものであり、その研究成果は以下のとおりである。1.94GHzNRDガイドガン発振器の研究94GHz帯で注目されているInPを用い、NRDガイドガン発振器の試作、実験を行った。発振出力は10mW程度得られ、ガンダイオードパッケージ等を工夫すれば更に出力が向上するものと考えられる。またこの発振器のジョセフソン電圧標準システム用ミリ波源への応用を念頭に、発振周波数安定化の実験も並行して行った。実験の都合上、高出力の得易い60GHz帯NRDガイドガン発振器を用いたが、PLLを適用するためのNRDガイド回路の構成法を確立することができた。2.NRDガイド電力合成器の基礎研究94GHz帯では大電力は得難くなるので、漏れ波NRDガイドによる空間電力合成法を検討し、10GHz及び35GHzにおけるモデル実験により、その可能性を確認した。この合成法は94GHzに適した構造であり、期待できる。3.準光学的手法によるNRDガイドHEMT増幅器の基礎研究NRDガイドHEMT増幅器を準光学的手法で実現するという、新しいアイデアのテストを10GHz帯で行い、予想どおりの増幅動作が確認できた。この結果は将来的には94GHz帯でモノリシック化できるものと思われる。

本研究は、これまで35GHzや60GHzで実績のあるNRDガイド回路技術を、次世代周波数として期待されている94GHzに拡張するための基礎データを得るものであり、その研究成果は以下のとおりである。1.94GHzNRDガイドガン発振器の研究94GHz帯で注目されているInPを用い、NRDガイドガン発振器の試作、実験を行った。発振出力は10mW程度得られ、ガンダイオードパッケージ等を工夫すれば更に出力が向上するものと考えられる。またこの発振器のジョセフソン電圧標準システム用ミリ波源への応用を念頭に、発振周波数安定化の実験も並行して行った。実験の都合上、高出力の得易い60GHz帯NRDガイドガン発振器を用いたが、PLLを適用するためのNRDガイド回路の構成法を確立することができた。2.NRDガイド電力合成器の基礎研究94GHz帯では大電力は得難くなるので、漏れ波NRDガイドによる空間電力合成法を検討し、10GHz及び35GHzにおけるモデル実験により、その可能性を確認した。この合成法は94GHzに適した構造であり、期待できる。3.準光学的手法によるNRDガイドHEMT増幅器の基礎研究NRDガイドHEMT増幅器を準光学的手法で実現するという、新しいアイデアのテストを10GHz帯で行い、予想どおりの増幅動作が確認できた。この結果は将来的には94GHz帯でモノリシック化できるものと思われる。