誘電体スラブアレーアンテナの指向性合成法とオングラスMIMOアンテナへの応用
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20K04480
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 21020:Communication and network engineering-related
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
宇野 亨 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 名誉教授 (80176718)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
有馬 卓司 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20361743)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | オンガラスアンテナ / 指向性合成 / 誘電体スラブ / 表面波 / グリーン関数 / MIMO / FDTD法 / アレーアンテナ / オングラスアンテナ |
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| Outline of Research at the Start |
高度に安全性が確保された車の自動運転や第5世代とその次の世代を見据えた移動通信システムを実現するためには，車両同士で情報をやりとりする車車間通信や，路側に設置された通信機器との路車間通信などの確立が必要である．本研究は，運転者の安全性とデザイン性の観点を考慮して，車両に搭載されるガラス表面設置型6GHz帯アレーアンテナの指向性合成法の確立と電波伝搬特性解明を行うものである．
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は高度に安全性が確保された車の自動運転や５GあるいはBeyond-5Gを見据えた移動通信システムを実現するために，車両の窓ガラスに搭載されるオンガラスアンテナの設計法確率することを目的に，車両に特化したアレーアンテナ指向性合成法に焦点を絞った研究を実施するものである．本年度は当初の実施計画に従って，（１）オングラスアレーアンテナの指向性合成法の確立，（２）車載オングラスアンテナ特性解析法の確立，（３）仮想無限ガラスの実現の３つの課題について検討を行った．以下にその内容と実績の概要を示す．
（１）オンガラスアンテナの電磁界解析に適したグリーン関数を導くと共に，その性質を明らかにした．一方，車載用のガラスは３層の合わせガラスが用いられるのが一般的であるが，６GHｚの周波数帯域では２層でも精度よく近似できるが，５Ｇで使用が想定されている２８ＧＨｚ帯では３層で解析しなければならないであろうことが明らかとなり，そのための理論解析及び数値解析を行った．
（２）２層ガラスであっても３層ガラスであってもアンテナから放射された電磁波エネルギーの大部分はガラス内部と表面を伝搬することが理論的に明らかになった．このため，ガラスが大口径になっても端部の影響は無視できない．これを軽減する方法を幾つか検討し，その有効性を明らかにした．
（３）実車に近いモデルを用いた大規模計算を行い車体や地面が放射指向性に与える影響を数値的に解析した
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年は（１）オングラスアレーアンテナの指向性合成法の確立，（２）車載オングラスアンテナ特性解析法の確立，（３）実車モデルの構築とその大規模計算，の３課題を予
定していた．理論的な検討は概ね計画通りに進めることができたが，当初予定していた実証実験の多くは新型コロナ感染防止のため実行できなかった．研究成果の一部は論文として公表することはできたが，学会や研究会に参加して実施する予定であった専門家との意見交換を含めた調査・資料収集は新型コロナ対策のため取りやめざるを得なかった．このため研究成果の公表はオンラインに留まらざるをえなかったが，全体としてはおおむね順調に進展していると判断できる．
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| Strategy for Future Research Activity |
研究課題の今後の推進方策，研究計画の大幅な変更はない．次年度は理論的な検討に加えて実験による検証を進めると共に学会参加や論文投稿を予定している．
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Report
(3 results)
Research Products
(10 results)
