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100GHz超ミリ波スペクトラム解析装置の開発と実用化

  • 左から 大谷昭仁、布施匡章、河村尚志左から 大谷昭仁、布施匡章、河村尚志
 近年、ミリ波帯レーダの商用化と第5世代モバイル通信用途の60, 70GHz 帯無線システムの開発に加え、120GHz 帯超高精細TV伝送システムによる北京オリンピック伝送実証実験なども行われ、ミリ波帯無線システムの実用化が急激に進みつつある。このような背景から、ITU-R により、無線通信システムの2 次高調波までのスプリアス測定が勧告され、100GHz を超える無線信号の高感度・高精度スペクトラム測定が必要となってきた。しかしながら、スペクトラム解析装置においては、周波数が高くなるにつれ装置の雑音レベル及びミキサの変換損失が増加するともに周波数精度が低下してしまうことと、特に、プリセレクタ(可変フィルタ)の実現が困難であることから、100GHz を超える周波数帯において充分な測定性能を持つ装置が提供されていない現状にあった。
 そこで、これまで実現が困難とされてきたプリセレクタに関するブレークスル—技術を開発するとともに基本波ミキシング法とプリセレクタを組み合わせ、マイクロ波帯のスペクトラム解析装置と同等な性能を持ち、100GHz 超帯(110GHz から140GHz の周波数帯)の微弱スプリアス信号を含めた無線信号を高精度かつ短時間に測定可能な100GHz 超ミリ波スペクトラム解析装置を開発した。


 本研究の成果に対して、電気学会は、2017年、大谷 昭仁(日本大学)、布施 匡章(アンリツ)、河村 尚志(アンリツ)に電気学術振興賞 進歩賞を贈った。

文献

(1) ミリ波帯チューナブルフィルタの周波数可変範囲拡大法の提案*
河村 尚志, 大谷 昭仁 (平成27 年12 月) 電気学会論文誌A
(2) プリセレクタ搭載ミリ波スペクトラムアナライザの開発*
布施 匡章, 野田 華子, 木村 幸泰, 河村尚志, 大谷 昭仁(平成27 年12 月) 電気学会論文誌A
(3) 光電力によるミリ波電力推定*
木村 幸泰, 新井 茂雄, 大谷 昭仁 (平成27 年12 月) 電気学会論文誌A
(4) 100GHz 超帯域無線信号の高精度測定技術の研究開発*
大谷 昭仁他 18 名 (平成27 年11 月) 総務省「電波資源拡大のための研究開発」第8回成果発表会 予稿集
(5) 最新テラヘルツ波(ミリ波)技術の紹介*
大谷 昭仁 (平成26 年11 月) 電気学会 計測研究会 特別講演資料
(6) Over 100 GHz Millimeter-wave Spectrum Measurement System with Pre-selector*
Masaaki Fuse, Yukiyasu Kimura, Akihito Otani(平成26 年6 月) IEEE International Microwave Symposium
(7) Novel Tunable Filter for Millimeter-wave Spectrum Analyzer Over 100GHz*
Takashi Kawamura, Hiroshi Shimotahira, Akihito Otani(平成26 年5 月) IEEE Trans. Instrum. Meas.

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キーワード

超ミリ波スペクトラム解析装置、Spectrum Analyzer Tunable Millimeter-wave Filter、周波数同調型可変フィルタ
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