| Project/Area Number |
20H00236
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Medium-sized Section 21:Electrical and electronic engineering and related fields
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
Kenichi Okada 東京工業大学, 工学院, 教授 (70361772)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
戸村 崇 東京工業大学, 工学院, 助教 (10803992)
坂本 啓 東京工業大学, 工学院, 教授 (40516001)
白根 篤史 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (40825254)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥44,070,000 (Direct Cost: ¥33,900,000、Indirect Cost: ¥10,170,000)
Fiscal Year 2023: ¥13,000,000 (Direct Cost: ¥10,000,000、Indirect Cost: ¥3,000,000)
Fiscal Year 2022: ¥13,520,000 (Direct Cost: ¥10,400,000、Indirect Cost: ¥3,120,000)
Fiscal Year 2021: ¥11,700,000 (Direct Cost: ¥9,000,000、Indirect Cost: ¥2,700,000)
Fiscal Year 2020: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
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| Keywords | フェーズドアレイアンテナ / 無線通信 / CMOS集積回路 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究課題は、従来、平面上に配置されていたミリ波帯フェーズドアレイアンテナを、非平面上にも配置可能とするためのものである。アレイ状に配置したアンテナ素子間の結合を計測し、各アンテナの位置推定を行う。フェーズドアレイを制御するための高周波CMOS集積回路により、アンテナ素子間結合(位相および振幅)を自律的に計測するための方法と、計測した情報から非平面形状推定を行う方法、非平面上のフェーズドアレイから精密にビーム生成を行う方法を明らかにする。衣類のように随時形状が変化する面においても、フェーズドアレイアンテナによるミリ波無線通信を可能とする。
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| Outline of Final Research Achievements |
This project aims to enable millimeter-wave band phased-array antennas, which are conventionally placed on planar surfaces, to be placed on non-planar surfaces as well. The objective is to reveal a method for estimating the position of each antenna on a non-planar surface and realize a compensation of beam pattern. A CMOS integrated circuit that enables beamforming with high-precision phase and amplitude control and measurement of the coupling between antennas is fabricated, and the effectiveness of the proposed method is evaluated. Even for a bent phased-array antenna, an improvement of 10 dB in EIRP is achieved by using the proposed method.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
ミリ波を用いる無線通信は第五世代移動通信(5G)で商用利用が始まったばかりの技術であり、6G等の将来の技術へ向けて一層の技術革新が必要であるが、本研究成果が実用化されれば、従来は平面上にしか形成できなかったフェーズドアレイ無線機が、非平面上にも形成することが可能となる。自動車の車体や、航空機、人工衛星や、衣類のように随時形状が変化する面においても、ミリ波フェーズドアレイによる超高速無線通信が可能となる。
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