ゾル-ゲル法による酸化物高温超伝導膜の作製と通信用マイクロ波デバイスの開発

溶胶-凝胶法制备氧化物高温超导薄膜及通信微波器件研制

基本信息

批准号：
11750292
负责人：
金谷晴一
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至 2000
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11750292/
关键词：
超伝導ゾル-ゲル法マイクロ波フィルタゾルーゲル法

项目摘要

マイクロ波素子は携帯端末の小型化に伴って、低背化が進み平面化している。したがって、高周波回路の基本素子であるコプレーナ型共振器を10mm角の酸化物超伝導薄膜(YBCO)を製膜したMgO基板上に製作した。また、それらを組み合わせたコプレーナ型バンドパスフィルタを設計した。なお、中心周波数は、移動体通信で用いられる2GHz付近とした。完全平面型にするために、インターディジタルギャップ型容量を回路パターンで実現した。また、伝送線路は小型基板上への配置のために、メアンダライン型とした。電磁界シミュレータを用いて、インターディジタルギャップの容量を正確に計測した。その結果、ギャップ長とJインバータ値との関係は、ほぼ直線的であったので、所望のJ値を得るためには、得られた結果から一義的に決定できることが明らかとなった。また、メアンダ線路の曲げ半径を小さくすると、線路のスロープパラメータが著しく変化することが明らかになった。これにより、より小型化する際には、線路のスロープパラメータをあらかじめ測定しておく必要があるということも明らかとなった。さらに、電磁界シミュレータによりバンドパスフィルタの多段化を行った。また、プロトタイプのフィルタとして、YBCO薄膜を用いて段数3、帯域幅15MHzの超伝導バンドパスフィルタを作製し、低温において高周波特性を評価した。

随着便携式终端变小，微波设备越来越平面。因此，在高频电路的基本元素的基板上制造了共面谐振器，该谐振器是在MGO基板上制造的，该基材具有10 mm的氧化氧化物超导薄膜（YBCO）。此外，设计了共面型带通滤波器来组合这些滤波器。中心频率设置为2GHz，用于移动通信。为了使其成为完全扁平的类型，使用电路模式实现了互隔间隙类型的电容。此外，传输线是由蜿蜒线类型制成的，以便将其放置在小基材上。电磁场模拟器用于准确测量互化间隙的电容。结果，间隙长度与J逆变器值之间的关系几乎是线性的，很明显，为了获得所需的J值，可以从获得的结果中明确确定。还揭示了降低曲折线的弯曲半径会显着改变线的斜率参数。这也表明，要使尺寸较小，有必要提前测量轨道的斜率参数。此外，带通滤波器由电磁场模拟器进行了多上级。此外，使用YBCO薄膜作为原型过滤器制造，具有阶段数为3的超导带滤波器和15 MHz的带宽，并在低温下评估了高频特性。