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Simultaneous achievement of suppressing antenna coupling and maintaining radiation pattern by using a mantle cloak

Research Project

Project/Area Number 21K04055
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 21020:Communication and network engineering-related
Research Institution防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群)

Principal Investigator

MICHISHITA Naobumi  防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), 電気情報学群, 教授 (30535357)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Keywordsアンテナ / メタマテリアル / メタ表面 / マントルクローク / 相互結合 / 放射パターン / クローキング / 相互結合低減
Outline of Research at the Start

現在,IoTの普及に伴い,無線機器内外の電波干渉問題が深刻となっており,アンテナ周辺の空間を利用した干渉低減技術が求められている.本研究では,マントルクロークアンテナによる相互結合低減及び放射指向性維持の同時達成法の確立を目的とする.メタマテリアルによるアンテナ素子自体の小型化技術と,アンテナ周囲の電波制御技術を組み合わせたマントルクロークアンテナの設計法を確立し,その有効性を実証する.

Outline of Final Research Achievements

This research focuses on mantle cloaking, which diverts incoming radio waves, and aims to simultaneously reduce mutual coupling and maintain antenna characteristics when other antennas are placed in close proximity to the antenna. We have established a design method for a mantle cloak antenna using a strip conductor and clarified the operating principle by systematically summarizing the conditions under which cloaking occurs. It is demonstrated that the antenna can reduce the mutual coupling while maintaining the radiation pattern.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

メタマテリアルは負の屈折率を実現できる媒質として,研究が進展してきた.近年では,メタ表面による電波制御の研究が盛んである.メタマテリアル,メタ表面の発展形として,設置対象を電波的に透明化するクローキングは理論的には示されてきているが,その実用化はまだなされていない.
クローキングの実現方法の一つとして,設置対象の表面リアクタンスを調整する手法が提案されている.これをマントルクロークと呼ぶ.マントルクロークを構成する構造として本研究で提案したストリップ導体の周期配列は実用性が高く,アンテナの設置環境や,様々な周波数帯およびシステム間の周波数間隔を考えると,適用範囲は非常に広い.

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2024 2023 2022 2021

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Square rod antenna covered by mantle cloak with rejection band at lower frequency side of operating frequency2024

    • Author(s)
      Shuhei Ozawa, Takumi Nishime, Hiroshi Hashiguchi, Naobumi Michishita, Kiyoshi Sakimoto, Teruki Miyazaki, Masato Tadokoro
    • Journal Title

      IEICE Communications Express

      Volume: 13 Issue: 6 Pages: 190-194

    • DOI

      10.23919/comex.2024SPL0017

    • ISSN
      2187-0136
    • Year and Date
      2024-06-01
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Mutual Coupling Reduction Between Antennas Using Metamaterial2022

    • Author(s)
      道下 尚文
    • Journal Title

      電子情報通信学会論文誌B 通信

      Volume: J105-B Issue: 11 Pages: 852-861

    • DOI

      10.14923/transcomj.2022API0001

    • ISSN
      1881-0209
    • Year and Date
      2022-11-01
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Mantle-Cloak Antenna by Controlling Surface Reactance of Dielectric-Loaded Dipole Antenna2022

    • Author(s)
      NGUYEN Thanh Binh、MICHISHITA Naobumi、MORISHITA Hisashi、MIYAZAKI Teruki、TADOKORO Masato
    • Journal Title

      IEICE Transactions on Communications

      Volume: E105.B Issue: 3 Pages: 275-284

    • DOI

      10.1587/transcom.2021EBP3026

    • NAID

      130008165527

    • ISSN
      0916-8516, 1745-1345
    • Year and Date
      2022-03-01
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Scattering suppression from thick square rod by mantle cloak composed of strip conductors2024

    • Author(s)
      Naobumi Michishita
    • Organizer
      IEEE International Symposium on Antennas and Propagation and ITNC-USNC-URSI Radio Science Meeting
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 近接周波数に阻止帯域を有するマントルクロークアンテナ2023

    • Author(s)
      道下尚文
    • Organizer
      電子情報通信学会アンテナ・伝播研究会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Scattering suppression by mantle cloak composed of strip conductors2023

    • Author(s)
      Shuhei Ozawa
    • Organizer
      URSI-General Assembly and Scientific Symposium
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ストリップ導体を用いた角柱マントルクロークアンテナ2023

    • Author(s)
      小澤修平
    • Organizer
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] ストリップ導体を用いた角柱マントルクロークによる相互結合抑制2023

    • Author(s)
      小澤修平
    • Organizer
      電子情報通信学会アンテナ・伝播研究会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] マントルクロークを用いたダイポールアンテナ間相互結合低減2022

    • Author(s)
      グェンタインビン
    • Organizer
      電子情報通信学会アンテナ・伝播研究会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 電磁クローキングによるアンテナの相互結合抑制2022

    • Author(s)
      グェンタインビン
    • Organizer
      電子情報通信学会アンテナ・伝播研究会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Mantle Cloak Antenna Using Strip Conductors for Mutual Coupling Reduction at Frequency Lower Than Operating Frequency2021

    • Author(s)
      Thanh Binh Nguyen
    • Organizer
      International Symposium on Antennas and Propagation
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Mantle Cloak Antenna with Rejection Band at Lower Frequency Side of Operating Frequency2021

    • Author(s)
      Thanh Binh Nguyen
    • Organizer
      IEEE International Symposium on Antennas and Propagation
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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