게시 및 게시 날짜 : 2014/03/03

초고 주파수 대역에서 바카라 룰파 전력 미터 교정을위한 국가 계량 표준 개발

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포인트

  • 바카라 룰파 전력 계량기 교정을위한 국가 계량 표준은 무선 간섭 예방 테스트에 필요한 차량 레이더
  • 110GHz ~ 170GHz에서 초고 주파수 대역에서 측정 표준을 달성합니다
  • 매우 신뢰할 수있는 테스트를 수행하여 초고 주파수 대역의 사용을 촉진하기를 바랍니다

요약

바카라 커뮤니티 [Nakabachi Ryoji 회장] (이하 "AIST")측정 표준 연구 부서[연구 부서 이사 Chiba Koichi] Shimaoka Kazuhiro의 전자기 측정 대학원 Shimada Yozo, Shimaoka Kazuhiro 대학원, National Institute of Information and Communications Technology (Sakauchi Masao의 회장) (이하 Power on higherequence)와 협력하여 Shimaoka Kazuhiro 대학원 Shimada Yozo 최고 연구원 Shimada Yozo 110-170GHz 대역National Meter 표준

이번에는바카라 룰파 전력열로 변환하여 DC 전력을 측정하기위한 새로운 등온 제어 기술이 개발되었으며, 동등성 평가 기술이 개발되었으며 110GHz에서 170GHz 대역의 초고 주파수 대역에서 바카라 룰파 전력 미터에 대한 전국 미터 교정 표준은 현재까지 어려웠습니다추적 가능Callifiable 바카라 룰파 전력계가 가능합니다밀리미터 파 자동차 레이더'의 무선 간섭 방지 테스트의 신뢰성을 향상시키는 것 외에도 공항의 보안 시스템 개발 분야, 전자기 차폐 재료에 대한 평가 기술 및 초고속 반도체에 기여할 것으로 예상됩니다

이 결과에 대한 자세한 내용은 2014 년 3 월 18 일부터 21 일까지 국립 대학교 (Niigata City, Niigata 현) 인 Niigata University에서 개최 될 2014 년 전자, 정보 및 커뮤니케이션 엔지니어 협회 총회에서 발표 될 것입니다

이번에 개발 된 바카라 룰파 전력 미터 교정을위한 국가 미터 표준의 사진
바카라 룰파 전력 계량기 교정을위한 국가 미터 표준 미터

개발의 사회적 배경

최근 몇 년Terahertz Wave(9508_9751 |)로 알려진 여러 THZ의 주파수를 갖는 전자기파의 적용은 커뮤니케이션 기술, 재료 분석, 보안 및 예술 연구와 같은 분야에서 점점 인기를 얻고 있습니다 예를 들어, 라디오를 통한 대용량 정보 전송에는 더 넓은 주파수 대역이 필요하므로 여전히 사용자가 거의없는 Terahertz Wave Range를 활용하기위한 연구가 수행되었습니다 그러나 Terahertz 파도는 대기에 쉽게 흡수되며,이를 사용하면 정확한 측정 방법에 대한 연구가 지연되었으며 "Terahertz Gap"으로 알려져 있습니다 Terahertz 파도에 대한 가장 기본적인 측정 값, 주파수광학 주파수 com라는 기술을 사용하여 개발되고 있지만 각 국가의 전기 개발은 둔화되고 있으며, 측정 표준으로 사용되는 국가 계량 표준의 설립에 대한 수요가 증가하고 있습니다 또한 밀리미터 파 비히클 레이더와 같은 무선 간섭 예방 테스트에서 불필요한 무선 전력은 레이더 자체가 사용하는 기본 주파수 (121GHz, 153GHz 및 159GHz)의 두 배 주파수에서 측정되어야합니다 (605GHz, 765 GHZ 및 795 GHZ)

연구 기록

2010 년 말,내무 및 커뮤니케이션 부서 기술 시험 업무부에서 설문 조사위원회 중 하나는 120GHz 충전 된 전자기파를 사용하여 대용량 정보 전송 시스템의 무선 장비를 측정하는 방법을 제안 하고이 주파수 대역에서 국가 계량 표준을 사용한 국가 계량 표준을 사용한 바카라 룰파 전력 교정 여부에 대한 AIST에 대한 문의를 제안했습니다 그러나 당시이 주파수 대역에서 국가 계량 표준을 사용한 바카라 룰파 전력 교정은 유럽과 미국의 국가 표준 연구 기관에 의해 수행되지 않았으므로 AIST와 NICT는 다른 국가들에 대한 초바카라 룰 전력 교정 서비스를 구현하기위한 공동 연구를 시작했습니다

연구 컨텐츠

바카라 룰파 전력 계량기는 일반적으로 바카라 룰파 전력을 측정하는 데 사용되지만 고정식 전력계에 비해 스케일링 (교정)이 아니라면 이러한 전력계는 정확할 수 없습니다 이 정확한 규모를 결정하기위한 표준 역할을하는 정확도가 높은 측정 장비를 표준 기기라고합니다 이번에는 110GHz에서 170GHz의 주파수 대역에서 바카라 룰파 전력 (Watts [W])을 4%의 정확도로 측정 할 수있는 표준 장치를 개발했습니다

이 표준 장치는 바카라 룰파 전력을 전자기 파 흡수기에 흡수 하고이 열을 동등한 DC 전력과 비교하여 바카라 룰파 전력을 비교하여 바카라 룰파 전력을 측정함으로써 바카라 룰파 전력을 열로 측정합니다 이러한 유형의 열 측정을 실현하기 위해 두 가지 새로운 기술이 개발되었습니다

하나는 등온 제어 기술을 사용하는 열 측정 기술로, 기존의 방법보다 열 측정을 약 10 배 빠르게 수행 할 수 있습니다 이를 통해 신호 소스의 출력이 안정적 일 때 비교적 짧은 시간에 고정밀 측정 결과를 얻을 수 있습니다 다른 하나는 DC 전력으로 열로 변환 된 바카라 룰파 전력을 비교하는 동등성 평가 기술입니다 일반적으로 바카라 룰파 전력과 열로 전환 된 DC 전력 사이의 온도 분포에는 차이가 있으므로 측정 된 값에는 차이가 있습니다 이번에는 전자기파 흡수기 내의 열 분포의 바이어스를 세부적으로 분석하고 바카라 룰파 전력을 정확하게 평가하는 기술을 개발했습니다

그림 1 은이 기술을 사용하여 개발 된 국가 미터 표준 (등온 제어 트윈-캘리미터) 인 운영의 원리를 보여줍니다 그림 2는 운영 원리를 보여줍니다

도파관의 사진 등온 제어 트윈 열량계
그림 1 현재의 국가 계량 표준 "도파관이 등온 제어 트윈 염료 열량계"

도파관의 운영 원리의 관점 등온 제어 트윈-캘리포니아
그림 2 : 도파관의 작동 원리 다이어그램 등온 제어 트윈-캘리포니아

도파관에서 등온 제어 트윈-레일 롤리 메이터에서, 전자기파 흡수기 주위에 DC 히터가 부착되며, 전자기파가 입력되지 않으면 DC 전력이 사용됩니다H1히터에 의해 소비되어 열로 바뀝니다 또한, 전자기파 흡수기의 후면에는 열전 요소 및 온도 기준 블록이 있으며, 열전 요소는 전자기 파 흡수기와 온도 기준 블록 사이의 온도 차이를 감지하고 등온 제어가 수행되어 이러한 등온선 사이의 온도 차이가 0으로 유지되도록한다 전자기파가 전자기파 생성기에 의해 생성 될 때, 전자기파는 단열 도파관을 통과하고 전자기파 흡수기에 의해 흡수되어 열로 변형된다 이때, 전자기파 흡수기의 온도는 온도 기준 블록보다 높아 지므로 온도 차이가 다시 0에 도달 할 때까지 DC 전력이 감소합니다H2전자기 전력PS이 감소 된 DC 전력 (그림 2의 오른쪽)으로 측정 할 수 있습니다

이 표준을 사용함으로써, 이전에 명확한 표준이 없었으며 각 기기 제조업체에 대해 30% 이상의 변화가 있었던이 주파수 대역에서 바카라 룰파 전력 측정은 이제 4%의 정확도로 결정할 수 있습니다 이는 현재 빠르게 사용되고있는 밀리미터 파 차량 레이더에 대한 무선 간섭 예방 테스트의 신뢰성을 향상시키는 데 기여할 것이며, 전자기 차폐 재료 및 초고속 반도체에 대한 평가 기술뿐만 아니라 공항의 보안 시스템 분야에서 사용될 것으로 예상됩니다

미래 계획

NICT는 바카라 룰파 전력 미터 교정을위한 국가 계량 표준을 사용하여 2014 년 3 월 25 일부터 무선 통신 장치의 바카라 룰파 전력 미터 보정 서비스를 시작하고 바카라 룰파 밴드에서 응용 기술의 개발을 지원하려는 AIST 계획과 몇 년 동안 300 GHZ 이상으로 국가 계량 표준을 실현하기 위해 연구 및 개발을 수행 할 계획입니다


터미널 설명

◆ National Meter 표준
일반 측정 기기를 교정하기위한 표준으로 사용되는 표준 장비를 표준 기기라고하며 국가 결정에 의해 승인되었으며 관련 금액의 모든 표준 기기를 평가하기위한 마스터 표준 기기로 국내로 사용되는 표준 기기입니다 일본에서는 Metrology Act에 의해 지정된 특정 표준 장비 및 기타 장비가 국가 측정 표준으로 사용됩니다[참조로 돌아 가기]
◆ 바카라 룰파 전력
초당 바카라 룰파수 (무선파)에 의해 전송되는 에너지의 양 DC 및 AC 전력과 마찬가지로 바카라 룰파 전력은 와트 [W]로 측정됩니다 예를 들어, 휴대폰에서 생성 된 무선 파의 강도는 와트로 바카라 룰파 전력으로 측정됩니다 일본에서 무선 파를 사용할 때, 무선 웨이브 법은 사용할 주파수와 각 응용 프로그램에 대해 방출 될 수있는 바카라 룰파 전력 값을 결정합니다[참조로 돌아 가기]
◆ 추적 가능
모든 기기는 스케일의 참조 역할을하는 표준에 의해 보정됩니다 표준은 또한 더 높은 표준 (불확실성이 낮음)으로 교정됩니다 이런 식으로 정확한 표준 장비를 찾으면 마침내 National (측정) 표준 장비에 도착합니다 캘리브레이션 체인을 통해 계측기가 국가 표준에 도달한다는 것이 확인되면,이 기기의 교정 값은 국가 표준에 따라 추적 할 수 있다고합니다[참조로 돌아 가기]
◆ 밀리미터 파 자동차 레이더
1cm 미만의 파장을 갖는 30GHz 이상의 전자기파 (mmilimeter 파도)를 사용한 차량 장착 레이더 이 주파수 대역의 전자기파는 선형이기 때문에 보행자 및 기타 차량과 같은 장애물을 감지하는 데 적합합니다 사용되는 주파수 대역은 60GHz 및 76GHz입니다 장애물과 장애물 속도를 측정하는 거리를 측정하며 위험 경고 및 자동 제동 제어의 센서로 사용됩니다[참조로 돌아 가기]
◆ Terahertz Waves
전자기파의 분류 이름 중 하나는 약 100GHz ~ 10 THZ의 주파수를 가진 전자기파를 참조합니다 이 주파수 대역은 대기에서 수증기에 쉽게 흡수되어 기술적으로 신호를 생성하기가 어렵 기 때문에 사용하기가 느 렸지만 최근에는 대용량 통신, 재료 분석, 보안 및 예술 연구와 같은 고출력 신호 소스와 같은 영역에서 인기가 있습니다[참조로 돌아 가기]
◆ 광학 주파수 com
이것은 모드 로킹 된 레이저라고 불리는 초-쇼트 라이트 펄스 레이저의 광대역, 모양의 스펙트럼 출력으로 가볍습니다 모드 로킹 된 레이저로 생성 된 Ultrashort 광학 펄스 트레인은 반복 주파수입니다 (FRep)에 의해 결정된 간격을 갖는 얇은 스펙트럼 구성 요소 (모드)가 있습니다 이 스펙트럼의 모양은 comb (comb)와 비슷하기 때문에 "광학 주파수 콤 (comb)라고합니다 반복 빈도FRep조정 된 범용 시간과 동기화되며 광학 주파수 빗은 "광 주파수 참조"로 사용될 수 있습니다 이 기술은 AIST에 의해 길이에 대한 국가 측정 표준으로 사용됩니다[참조로 돌아 가기]
◆ 내무 및 커뮤니케이션 부 기술 시험 업무
빈도 고갈을 줄이기 위해 내무부 커뮤니케이션부의 기술 시험 및 검토 시스템 내무부 통신부는 라디오, 휴대 전화 및 위성 방송과 같은 무선 통신의 각 목적에 대한 빈도 대역을 관리하지만 사용 된 빈도가 증가하면 간섭과 같은 문제가 발생합니다 따라서이 시스템에 따라 내무부 커뮤니케이션 부는 전송 효율성 개선, 간섭 및 간섭 감소 또는 바카라 룰파 밴드의 효과적인 사용을 포함하여 각 사례에 대한 연구 및 연구 그룹을 조직하고 표준을 공식화하고 조기에 소개하기 위해 노력하고 있습니다[참조로 돌아 가기]


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