ハニカム誘電体基板集積導波管(HCSIW)とSIW回路素子設計への応用
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概要
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本論文は,基板に垂直に多数の円孔(空気ポスト)が上下面の導体も貫通した構造をもつ誘電体基板集積導波管(SIW)を取り扱っている.空気ポストの径が波長に比して十分小さい場合には,一定席以上の上下被覆導体の円孔からの放射は殆ど無視できると考えられる.また,回路内の電界は基板に対してほぼ垂直に分布していると仮定できるので,多数の微小な円孔が空けられたハニカム状基板の実効誘電率は空気領域が占める面積比から決まる値で近似できる.このような構造のSIWの減衰定数は,円孔からの放射と導体面積が減少することにより生じる導体損の上昇がその増大に寄与するが,他方誘電体領域の一部が空気に替わることによる誘電体損の低減により減少する.本研究では,まず,いくつかの導体厚を有する市販の基板を対象として,これらの要因が減衰定数に及ぼす効果について検討している。その結果,これらの効果が相殺してハニカム誘電体基板集積導波管(HCSIW)の減衰定数は通常のSIWのそれと同程度かそれ以下になることが明らかとなった.さらに,空気ポスト領域の実効誘電率が低減することを利用してSIW回路中の誘電率分布を最適化すれば,種々の回路素子の設計が可能となる.このことを示すために直角コーナを取り上げ,空気ポストを適当に配置することで整合を図り良好な広帯域整合が可能なことを示した.なお,回路解析/設計には市販の電磁界シミュレータHFSSを利用した.また,HCSIWは,基板加工機などを用いることにより市販の誘電体基板で簡単に作成することが可能である.
- 2011-12-08
著者
-
河合 正
兵庫県立大学大学院工学研究科
-
太田 勲
兵庫県立大学大学院工学研究科
-
池内 裕章
兵庫県立大学大学院工学研究科
-
岸原 充佳
岡山県立大学情報工学部
-
太田 勲
姫路工業大学大学院工学研究科
-
太田 勲
姫路工大
-
太田 勲
兵庫県立大学
-
河合 正
兵庫県立大学 大学院工学研究科
-
岸原 充住
岡山県立大学情報工学部
-
河合 正
兵庫県立大学大学院工学研究科電気系工学専攻
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