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分岐理論-調波平衡法統合計算及び実験に基づくマイクロ波回路の分岐現象のモデル化

基于分岔理论-谐波平衡法综合计算与实验的微波电路分岔现象建模

基本信息

批准号：
22K04228
负责人：
細谷健一
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Hiroshima Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K04228/
关键词：
マイクロ波回路分岐理論調波平衡法不安定現象非線型回路

项目摘要

本課題の目的は、マイクロ波回路における分岐現象の高精度予測技術の確立とそのモデル化である。2022年度はこの目的達成に向け、(1)調波平衡法（Harmonic Balance法）に基づくマイクロ波大信号回路シミュレータの開発、(2)マイクロ波回路の設計・試作・評価、を目標に研究を遂行した。主要な実績は下記の通りである。1) 調波平衡法（Harmonic Balance法）に基づくマイクロ波大信号回路シミュレータの開発を行った。本シミュレータを用いて増幅回路、周波数逓倍回路、発振回路等の大信号シミュレーションを行い、合理的な結果が得られることを確認した。ただし2022年度は回路計算部のプログラミングの難易度を下げるため、トランジスタ特性をドリフト・拡散モデルに基づく2次元デバイスシミュレーションにより計算する構成とした。そのため今後この部分を大信号等価回路モデルに置換していく必要がある。2) マイクロ波回路の設計・解析技術および製造・評価技術の精度検証の目的で、各種受動回路（低域通過フィルタ等）の設計・試作・評価を行い、設計値と測定値の良好な一致を確認した。今後能動回路の試作を実施していくに当たり、今回用いた設計・製造技術の妥当性を確認できた。3) マイクロ波能動回路の設計・試作の準備の目的で、能動素子（GaAs PHEMTおよびSiGe HBT）の特性評価および大信号等価回路モデリングを実施した。その結果、本課題で予定している5 GHz帯の能動回路用の素子として十分な特性を確認した。また、5 GHz帯の能動回路設計に十分な精度の大信号等価回路モデルを構築した。

The purpose of this project is to establish a high-precision prediction technology for the bifurcation phenomenon of the wave circuit in the wave circuit and to establish a new method for the transformation of the wave circuit. In order to achieve the goal of 2022, (1) Harmonic Balance Method Balance method) The design, trial production and evaluation of the large-signal circuit of the large-signal circuit of the basic wave, (2) the design, trial production and evaluation of the macro-wave circuit, and the implementation of the target research. The main reason is the following. 1) Harmonic Balance method is a large signal circuit based on the Harmonic Balance method. This シミュレータを is used for amplifier circuits, frequency multiplication circuits, vibration circuits, etc. No. シミュレーションを行い, reasonable result がget られることをconfirmation した.ただし2022 loop calculation department のプログラミングのdifficulty level を下げるため、トランジスタ characteristicsをドリフト・拡sanモデルに本づく2dimensional デバイスシミュレーションによりcalculate the する constituted とした. In the future, it is necessary to replace the large signal equalizer circuit with the large signal circuit in the future. 2) The purpose of the design and analysis technology of the makono wave circuit and the precision certification of the manufacturing and evaluation technology, various passive circuits ( The low domain is confirmed by the design, trial production, and evaluation of Fukuhara, etc., and the design value and measurement value, good consistency, and consistency. From now on, we will use our design and manufacturing technology to confirm the adequacy of the active circuit's trial production. 3) Purpose of design and trial preparation of MAKNO wave active circuit, active elements (GaAs PHEMT SiGe HBT) Characteristics Evaluation Large Signal Equivalent Loop Module. As a result, this project has determined that the 5 GHz active circuit can be used to confirm the characteristics of the active circuit. We designed and constructed a 5 GHz active circuit and a high-precision large-signal equalizer circuit.