NRDガイドを用いたミリ波誘電体材料の複素誘電率測定

石川　容平  谷崎　透  斉藤　篤  米山　務  

誌名
電子情報通信学会論文誌 C   Vol.J78-C1   No.9   pp.418-429
発行日: 1995/09/25
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DOI: 
Print ISSN: 0915-1893
論文種別: 論文
専門分野: マイクロ波，ミリ波
キーワード: 
ミリ波,  誘電体共振器,  複素誘電率測定,  金属表面抵抗測定,  NRDガイド,  

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あらまし: 
本論文では，ミリ波誘電体材料の複素誘電率測定法として，両端開放形誘電体共振器をNRDガイド上に構成した透過形共振器法を提案する．複素誘電率測定に不可欠な金属の表面抵抗の評価には，同軸状に配置し互いに結合した一対のTE0mlモード共振器を用いた．この共振系の偶モード共振と奇モード共振における導体損の差を無負荷Qの差として検出し表面抵抗を導出する方法を示した．本測定法の特長は，両端短絡形共振器に近い状態で金属表面を高い感度で評価し，試料測定時には表面抵抗の影響が小さい両端開放形共振器を用い，全体として高精度を得ていることである．また，NRDガイド励振法を用いることによって共振系の無負荷Qや電磁界分布にほとんど影響を与えない測定系が得られている．複素誘電率の計算には，有限要素法による固有値計算とKajfezの摂動論とを組み合わせて用いた．その結果，比誘電率が24，誘電正接が2×10-4の試料に対して，共振周波数の測定ばらつきは0.005%以下，無負荷Qの測定ばらつきは1%以下である．また，比誘電率の測定精度は0.4%以下，誘電正接の測定精度は3%以下である．