| Project/Area Number |
20K14731
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 21020:Communication and network engineering-related
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| Research Institution | National Institute of Information and Communications Technology |
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Principal Investigator |
櫛山 祐次郎 国立研究開発法人情報通信研究機構, 電磁波研究所電磁波標準研究センター, 研究員 (30780176)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | 漏れ波アンテナ / メタマテリアル / アンテナ / 右手左手系複合線路 |
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| Outline of Research at the Start |
近年の無線通信システムに求められる大容量通信および省電力での動作を実現するために、アンテナには広い周波数帯域とエネルギーの効率的な利用のためのビーム形成能力が求められる。
本研究では、このような特長を有するアンテナとして、比較的単純な構造で実装可能な漏れ波アンテナに注目し、利用シナリオに応じた特性を実現するアンテナの設計を特に構造の非対称性といった実装が容易なパラメータの設定によって行う。
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| Outline of Annual Research Achievements |
ビーム形成が可能なアンテナの簡易な実装を目的とし、従来の移相器を用いず、アンテナの一部にスイッチ等を装荷することでビーム方向を変化させるアンテナ構造についての研究を行った。本年度は、これまでに、シミュレーションにより動作の確認を行っていた構造の特性について実験的な検証を行うとともに、スイッチに印加するバイアス回路の設計を行った。実験的検証においては、スイッチの導通状態を基板の銅箔の有無で表現した簡易モデルを用い、異なる3つのビーム方向へのビームを実現するアンテナを作成し、そのビームパターンを測定することで、マイクロストリップ線路上に形成したスロットの短絡位置によってビーム方向の設定が出来ることを確認した。更に、スロットのパターンが周期性および対称性を示すときに表れる反射特性の増加について、その対策として、放射に寄与しないスロットをアンテナの構造が非対称になるよう装荷し、スロット長を変化させることで低減を実現する方法の有効性についても、実験的に確認した。また、実際のスイッチを用いた実装に向けた検討においては、PINダイオードの利用を想定し、スイッチに対する独立したバイアス回路を形成するための、直流ブロック構造の実装について検討を行った。直流ブロックの構造については、素子の装荷ではなく、マイクロストリップ上に作成した構造による実装について検討し、適切な構造とそのパラメータをシミュレーションにおいて決定した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
予定していた実験を実施することができたが、スイッチの装荷を想定したアンテナ構造については、予備的な実験において、工作精度について改良を要することがわかったため、実験的検証を令和5年度中に完了することができなかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
スイッチを装荷し、電気的にビーム方向を変化させることができるアンテナの設計および試作と測定を行う。スイッチの装荷については、工作精度の観点から、構造をスケールアップする目的で、当初予定していた28GHzより低い周波数での検証についても検討し、主な検討事項である、スイッチの内部損失等の影響を実験的に確認する。
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