Discovery Sagaサイレントキーワード俯瞰

H27年度に試作した300GHz帯16x16素子平面アンテナの特性を測定した。シリコンウエハ表面に形成した金膜の実効導電率は1.6×10の7乗S/mと見積もられた。1㎝あたりの直線導波路の損失は1.1dBとなった。設計周波数350GHzにおける実現利得の実測値は29.5dBiとなった。測定装置の都合上，340GHzになったが，損失の定量的評価を行った。その結果，放射素子が0.3dB，並列給電回路が1.2dB，入力部給電損が0.3dB，反射損が0.2dBの合計2.0dBとなった。残りの0.8dBの差については現時点では原因がわかっていない。利得3dB低下帯域幅は，計算値で50.8GHz，測定値で44.6GHzとなった。アンテナの利得の広帯域性を測定により初めて実証できた。
また，H27年度に検討を行った120GHz帯システム用ビーム機械的走査平面アンテナの設計を行った。120GHz帯アンテナの物理寸法はかなり細かいため，固定給電部分の平面波励振用並列給電回路，可動放射部のスリットアンテナアレー，可動部周囲からの電磁波の漏れを防ぐため固定部に先端開放のピンを密に配置した構造の製作法の検討を行った。その結果，製造法がかなり難しかったため，まずは60GHz帯で試作を行った。計算値と測定値では良好な一致を得た。正面方向から±60度の範囲までビーム走査が可能であることを確認した。また，電圧定在波比が2以下の比帯域は13％であった。アンテナ利得は正面方向で29.3dBi，42度方向で25.0dBiとなった。アンテナ構造内での導体損失は0.5dBと少ないことが分かった。アンテナ効率は約90%と高い。

【研究協力者】
韓正利	国立研究開発法人理化学研究所	光量子工学研究領域	基礎科学特別研究員	(Kakenデータベース)