総務省 持続可能な電波有効利用のための基板技術研究開発事業(FORWARD)において、【光技術によるミリ波・テラヘルツ帯材料計測システムの開発とその社会実装】をテーマに研究開発を実施しています。
こちらでは、FORWARD事業における、25年度の研究成果の一部を以下公表します。
本研究では、【光技術によるミリ波・テラヘルツ帯材料計測システムの開発とその社会実装をテーマ】に、
Sub-THz-FDS(Sub-THz Frequency-Domain Spectroscopy = 周波数ドメイン分光法によるサブテラヘルツ波帯計測システム)を開発しています。
本製品の特長は、
・光学技術を用いたシステムにより、従来のVNAやエクステンダーを用いたシステムよりも低コスト構成である。
・THz-TDSと異なり、任意周波数(CW)での計測や、100GHz以下のミリ波にも対応可能である(10GHz程度~から測定可能)。
・フリースペース法(自由空間法)でのS11, S21計測に適している。
といった点が挙げられます。
光学技術を用い、分光法によりS21とS11を測定可能です。
TX, RXともにコンパクトな機器であるため、エクステンダーによる送受信構成と比較して、簡易に環境設計を行うことができます。
これは、S11における多重反射影響を軽減することや、複雑な斜め入射特性、散乱特性など、任意の測定(カスタム測定)を簡易に実現することをサポートします。
上グラフは、300GHz帯(Jバンド)にて誘電材料をDUTサンプルとして、Sパラメータを測定した結果の事例です。なお、周波数掃引速度は数秒です。
結果には、比較参考として、従来のVNAによる手法で取得した結果を破線にて追加しています。(実線が本研究によるシステムの結果)
従来のVNAによる手法と比較して、良い一致が得られています。これは、低コストな材料計測システムの技術確立を実現した証明といえます。
※本研究開発は総務省 持続可能な電波有効利用のための基盤技術研究開発事業[FOWARD]の委託研究に基づく成果となります。