人工誘電体の損失

摘要

It is clarified that there are two dissipation schemes in the artificial dielectrics, the polarizing current and circulating current losses. They are originated from the fact that the constituting metal particles let the current flow on them either by the electric or magnetic field. These losses are analyzed by the E/M simulator HFSS, showing increase with the effective permittivity, increase with the signal frequency and decrease with the conductivity of the metal strips. One of the most important results is the rapid decrease of losses with the decrease of metal thickness for specific direction of the magnetic field. Though the unloaded Q of the artificial dielectric resonators have not yet been improved drastically by the present study, its preliminary improvement is confirmed by the experiment of decreasing the metal thickness.%人工誘電体の損失機構は2つ存在し、1つは分極電流損失、他は周回電流損失からなることを明らかにしている。それはこの人工誘電体の構成要素である金属片が電界および磁界のどちらによっても電流を流すことに由来する。これらの損失を電磁界シミュレータにより解析し、等価誘電率の増大とともに増加すること、特有の周波数特性を持つこと、導電率の増大に伴って減少することなどが示されている。その中でも特に重要な特性は金属片厚さを薄くすると印可磁場の方向によって損失が急激に減少することである。現時点では「金属膜厚の減少が確かにqを上昇させる」と言うことの確認にとどまっているが、この特性を用いて人工誘電体共振器の無負荷Qを大幅に改善できる可能性がある。