小形メタマテリアル構造によるヘリカルアンテナの性能向上
Publicly Offered Research
| Project Area | Electromagnetic Metamaterials |
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| Project/Area Number |
25109714
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Science and Engineering
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| 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) |
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Principal Investigator |
道下 尚文 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, その他部局等, 准教授 (30535357)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2014)
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| Budget Amount *help |
¥8,060,000 (Direct Cost: ¥6,200,000、Indirect Cost: ¥1,860,000)
Fiscal Year 2014: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2013: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
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| Keywords | メタマテリアル / 小形アンテナ / 積層セラミックコンデンサ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
積層セラミックコンデンサ(MLCC)がスプリットリング共振器と同様に，共振周波数付近で負透磁率を示すことを固有モード解析により明らかにした．MLCCを小形ループアンテナのコア材として適用することを考え，ループの磁流方向に配列することで，従来のノーマルモードヘリカルアンテナでは実現できない，細径で小形な磁流源を実現可能であることを電磁界シミュレーションで明らかにした．アンテナ試作のために，ループアンテナの構成法を検討し，従来の線状ループ構造より誘電体基板を使用した矩形ループ構造が適していることがわかった．100pFのMLCCを5個実装したメタマテリアル装荷ループアンテナから水平偏波が放射することを実証した．
磁流を仮定できるアンテナへの応用を考え，低損失で広帯域なMLCCメタマテリアル構造を設計した．具体的には，平行平板に設けた短絡ピン間に7個のMLCCを実装する単位セル構造を提案した．この単位セルを円形平行平板端部に3周期配列した低姿勢アンテナから，垂直偏波無指向性の放射特性が得られることを明らかにした．アンテナ直径および高さは動作周波数においてそれぞれ0.26，0.008波長となる．また，本アンテナが低放射効率となる原因はカットオフ周波数における動作であること，ならびに有限セル数によるものであることが分かった．最適な給電構成とアンテナ材料としての有効なセル配置法が今後の課題として残った．
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| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(14 results)
