Study on non-contact PIM measurement method considering the electromagnetic field distribution in practical system operation
| Project/Area Number |
21K04058
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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 | Yokohama National University |
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Principal Investigator |
久我 宣裕 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (80318906)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2023: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2022: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | passive intermodulation / antennas / antenna measurement / mobile communications / noise measurement / 相互変調ひずみ / PIM / アンテナ測定 / 移動体通信 / 雑音測定 / antenna measurements / 非接触測定 / 電磁ノイズ / 電気接点 |
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| Outline of Research at the Start |
線形回路に残留する微弱な電磁気的非線形性により発生するPIMノイズは、移動体通信システム基地局アンテナ系において発生し、受信障害の原因となる。特にPIMは実装状態に敏感であるため、予想できない通信速度の低下や、実効的カバーエリアの減少にもつながる。
本研究は、このPIMノイズの測定精度の飛躍的改善を目的として実施される。具体的には、PIM発生要因の一つである終端やコネクタ接続を排除し、かつ実運用時の電磁界分布を考慮できる新たな非接触PIM測定法を実現する。また従来の終端を用いた測定法との互換性を確立する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
2023年度は「被接触コネクタ領域で発生するPIMの影響」を終端法および無終端法におけるReverse-PIMに対して定量化し、それを低減するための原理検討を進めた。ここでは2022年度に提案した非接触コネクタ領域以外を部分的にニッケルメッキした基準試料と、非接触コネクタ領域にもニッケルメッキを施した試料等を用い、それらの差異低減化を図った。その結果、非接触コネクタで設置間隔が線路内波長の約4分の1に設定すると、非接触コネクタで発生するPIMが相殺され、かつ、試料から発生するPIMを最大化出来ることを明らかにした。
またニッケルメッキを片面にのみ施したストリップ線路を外注作成し、これを用いた被測定試料を研究室にて内製する。これを用いて、信号線導体の表面および裏面の状態差が平衡系無終端法に与える影響を評価した。これにより本研究課題の主題である「実運用時の電磁界分布を考慮した非接触PIM測定」の原理的効果測定が可能となった。
なお上記検討と平行して測定系全体の残留PIM低減に取り組み、測定系の高感度化を目指したノイズキャンセリング手法を検討した。検知したノイズ信号をキャンセル用外部信号により低減するもので、システムノイズ測定とサンプルPIM測定を電子スイッチで高速に切り替えることで、これらを実質的に同時観測できるようにした。
以上の結果も含めた3年間の研究を通して、平面伝送線路の実運用時の電磁界分布を考慮した非接触PIM測定法を考案し、シミュレーションと実験により、原理的な妥当性を評価した。実験においては高いPIMを発生するニッケルメッキ試料を用いて本提案手法の有効性を示した。
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Report
(3 results)
Research Products
(22 results)
