情報・通信

NICT、300GHz帯の高周波電力を計測する標準器を開発

2018320日】

 国立研究開発法人情報通信研究機構(NICT)は、国立研究開発法人産業技術総合研究所(産総研、中鉢良治理事長)と共同で、テラヘルツ帯(220GHz~330GHz)の高周波電力計を較正する標準器の開発に成功したと発表した。
 この技術の開発により、国家標準にトレーサブルな精密測定が可能になり、高周波電力計の較正業務について、従来の170GHzまでの周波数範囲に、新たに220GHz~330GHzの範囲を追加することができた。これにより、現在、電波法で移行が進められている300GHzを計測する新スプリアス規格に対応した無線機器の特性測定が可能になる。テラヘルツ帯の電波の強さ(電力)については、これまで強い・弱いといった定性的な扱いにとどまっていたが、正確な数値で300GHz帯の電波を扱えるようになる。
 220GHz~330GHzの高周波電力計の較正サービスは、2018年4月から受付開始の予定。
 近年、テラヘルツ帯(100GHz~10THz)の電波の利活用に関して、高速大容量通信、イメージング、材料分析といった種々の技術の実用化を進めていく上で、テラヘルツ帯の基本的な特性である周波数と高周波電力について、精密かつ信頼性の高い標準を整備し、計測技術を向上させる必要性が高まってきた。
 周波数については、光周波数コムの技術によって、標準が整備されつつあるが、高周波電力については、世界中で開発が遅れており、国家標準にトレーサブルな標準器の開発が望まれている状況だ。
 また、NICTでは、電波法に基づき、無線設備等から発射される電波の強さを測定する高周波電力計の較正サービスを実施しているが、2022年11月30日までに新スプリアス規格に完全対応することに合わせて、最高300GHzまで無線機を検査する必要が生じてきた。そのため、高周波電力計をはじめとする無線機を検査するために使用する測定器に対し、300GHzまで較正する技術の確立が急務だったという。
 NICTと産総研は今回、これまで共同で取り組んできた研究開発の技術を活かして、220GHz~330GHzのテラヘルツ帯の高周波電力を計測できる標準器を開発。標準器が開発されたことで、これまで明確な基準がなかったテラヘルツ帯の高周波電力の値に対し、「基準」を与えることが可能となった。今後、この標準器を基準にした、テラヘルツ帯の電波利用の促進が期待されるとしている。
 また、今回開発した標準器は、産総研が長年培ってきた等温制御型ツインドライカロリーメータの技術を採用した。これにより、市販の高周波電力計を7・2%以下の精度で較正することが可能となり、220GHz~330GHzの高周波電力を正確に測定できるようになった(170GHz~220GHzについては、2020年サービス開始予定)。
 今後、NICTは、引き続き、産総研と共同で、周波数170GHz~220GHz用の高周波電力を計測するための標準器の開発を行う。また、テラヘルツ帯における高周波電力計測技術、電力計の較正技術に関する研究開発を進め、テラヘルツ帯を用いた電波利用の促進につなげる考えだ。

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