マイクロ波・ミリ波を使ったレーダ ローコスト化への挑戦 - …...マイクロ波・ミリ波を使ったレーダ ローコスト化への挑戦 ピーティーエム株式会社
1 f R G マイクロ波 2 f 透過パワー...
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空洞共振器摂動法を用いたマイクロ波表面インピーダンス Zs 測定
マイクロ波
磁場電場
銅製の共振器TE011モード
Q値:Q & 共振周波数:f0 を測定 (共振器内に試料があるときとないとき)
f0
-3 dB
f
透過パワー 試料なし
試料 あり
Q = f0/Γ
Γ
∆(1
2Q) =
12Qs
− 12Q0
∆f = fs − f0
Rs = G∆(1
2Q)
Xs = G(−∆f
f0) + C
G, C:定数
表面インピーダンス:Zs
金属製の空洞内に,マイクロ波(~1-100 GHz)を導入すると ,ある周波数で共振します.下の絵のように,マイクロ波の共振磁場の位置(空洞の中央)に試料を挿入すると,共振特性が下のグラフのようにわずかに変化します.試料があるときと,ないときとで,共振周波数(f0)とQ値(Q)を精密に測定することで,試料の表面インピーダンス(Zs)を求めることができます.
空洞共振器を用いた表面インピーダンスの測定系
マイクロ波
参照波
スイーパー
ネットワークアナライザ
温度コントローラ
パソコン
ディテクタ
ディテクタ
isolator
空洞共振器
透過波
Directionalcoupler
マイクロ波
HE
f0 f
透過パワー
Γ
Q = f0/Γ
入射波
Zs = Rs − iXs
表面インピーダンス: ZsQ値:Q & 共振周波数:f0を測定
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マイクロ波表面インピーダンスの測定装置
マイクロ波共振周波数が12 GHzの空洞共振器
前田研には, 10−95GHzの様々な共振周波数 を持つ共振器があります
測定した Q & f0
Zs = Rs − iXs σ = σ1 + iσ2Zs =
�−iµω
σ(ω)
�1/2
温度計ヒーター
試料ステージ
試料ステージホルダー
無酸素銅製の 空洞共振器内部
共振周波数が12GHzの場合 共振器の直径は35mm,高さは35mm
になります.周波数が高くなるほど, 共振器の大きさは小さくなります
複素電気伝導度表面インピーダンス