ミリ波を用いた高周波表面抵抗の高分解能測定

使用毫米波高分辨率测量高频表面电阻

基本信息

批准号：
14750341
负责人：
楠正暢
金额：
$ 2.37万
依托单位：
Kinki University (2003)Yamagata University (2002)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2003
项目状态：
已结题

项目摘要

移動体通信基地局用超伝導フィルタの産業化に先立ち、母材となる高温超伝導薄膜の高周波表面抵抗測定・検査技術に関しての研究を行った。初年度、(1)「導体損<<誘電損となりQ値が誘電損でほぼ決定されてしまうこと」、(2)「Qが10^6〜10^7にも達し、微弱ノイズなどによる測定誤差が無視できなくなること」など、従来の標準測定法が抱える問題点を明らかにし、測定周波数をミリ波領域に高めることでこれらが解決できることを理論的・実験的に示した。最終年度となる本年は、さらに高精度測定を行うことを目的に、共振器を構成するサファイアロッドの持つ誘電損に関する個体間の僅かなばらつきに着目し、標準測定法(2共振器法)を用いた際にこれが起源となって生じる誤差の検討を行った。第一に市販のサファイアロッドのもつ誘電損のばらつきを実測によるサンプリングで把握した。これをもとに現実的な表面抵抗を想定した数値計算によるシミュレーションを行い、生じ得る誤差の範囲を見積もった。この結果、各共振モードに対応するサファイアロッドの選択、または組み合わせによって、表面抵抗に含まれる誤差を増加させる状況が起こり得ること、さらには市販品の持つばらつきの現状を考慮するとその確立が無視できないことが明らかとなった。これを改善し高精度計測を行うためには、従来無視してきたサファイアロッドの誘電損の見積もり・選択がきわめて重要なことを明らかにした。また、この誘電損に起因する誤差は、初年度行った、ミリ波帯での計測を行うことにより軽減できることも示した。

在移动通信基站超导滤波器产业化之前，我们开展了以高温超导薄膜为基材的高频表面电阻测量和检测技术的研究。第一年，(1)“导体损耗<<介电损耗，Q值几乎由介电损耗决定”，(2)“Q高达10^6至10^7，并且由于弱而测量他阐明了传统标准测量方法面临的问题，例如“不可忽视的误差”，并从理论上和实验上证明，通过将测量频率提高到毫米波范围可以解决这些问题。今年，即最后一年，为了进行更精确的测量，我们着眼于构成谐振器的蓝宝石棒的介电损耗在个体之间的微小差异，并采用了标准测量方法（双谐振器）方法）我们调查了使用时由此产生的错误。首先，我们通过采样实际测量来研究市售蓝宝石棒的介电损耗的变化。在此基础上，我们假设实际的表面电阻进行了数值模拟，并估计了可能的误差范围。结果，对应于每种谐振模式的蓝宝石棒的选择或组合可能会导致表面电阻中包含的误差增大的情况，而且，考虑到目前市售产品的分散性，这种可能性是不容忽视的。很清楚为了改善这一点并进行高精度测量，我们明确了过去被忽视的蓝宝石棒介电损耗的估算和选择极其重要。我们还表明，通过在第一年进行的毫米波频段进行测量，可以减少介电损耗引起的误差。