2000 Fiscal Year Annual Research Report
超高能率ミリ波導波管スロットアレーの構造と簡易化と量産化技術の研究
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10355017
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
安藤 真 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (90159533)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
荒木 純道 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (90016668)
櫻井 仁夫 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助手 (30016620)
廣川 二郎 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教授 (00228826)
西川 訓利 豊田中央研究所, 情報通信研究室, 室長
高田 潤一 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教授 (90222083)
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| Keywords | 一層構造基本モード導波管アンテナ / 逆相給電型 / チョーク構造 / 幅広チョーク / 低サイドローブ / テーラー分布 / ポスト壁導波路 / 平行平板スロットアレーアンテナ |
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| Research Abstract |
ミリ波における一層構造基本モード導波管アンテナの量産化の最大の障害であるスロット板と給電導波管との電気的接合の不完全性によって生じる電磁波の漏れによる特性劣化について、以下の検討結果を得た。
1.放射導波管とスロット板との接着の不完全性による特性劣化に対する逆相給電型の優位性が26GHz帯において立証されたことから、76GHz帯の設計を終え試作を行っている。壁圧が厚くなるが、手前方向のビームチルトの採用により、グレーティングの発生を抑え60%程度の効率が予測できる。
2.給電導波管回路(電力分配回路)の内部に設ける幅広チョーク構造は、内部界分布の複雑さもあり、原理とおりには効果がないことが分かった。
3.一層構造アンテナに2つの給電構造を付加し、2ビーム切り替えを実験的に確認した。2ビームの交差を-3dBとすることで、2ビームの間も連続的にビーム操作が可能となる。
4.TEM導波路基板を用いた導波路(ポスト導波路、ラジアル導波路)の量産化のための基本技術を確認した。ポスト導波路アンテナでは、実験により60GHzで60%の効率を実現し、自動車衝突防止レーダーへの実装を進めている。ラジアルラインスロットアンテナを、これまでの積み重ね構造ではなく、厚さの大きなPCB基板で製作し、さらに同軸ラジアル変換器にステップ構造を入れることで、特性、量産性が大きく向上した。
5.スロット結合によるアンテナとミリ波デバイスの接合法の開発を進めた。
・既存のミリ波回路とラジアル導波路の接合のための、同軸、マイクロストリップおよびリングスロット結合回路の試作。
・薄いポスト壁導波路と方形導波管の結合器。
上記の各構造について、試作中であるが、電気的接合損失の評価、給電導波管回路の反射特性等を近日に評価の予定である。
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[Publications] Takuichi Hirano: "Moment method analysis of a waveguide crossed slot by using the eigenmode basis functions derived by edge-based finite element method"IEE Proceedings Microwave, Antennas and Propagation. vol.147No.5. 349-353 (2000)
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[Publications] Jiro Hirokawa: "Sidelobe Suppression in 76-GHz Post Wall Waveguide-Fed Parallel Plate Slot Arrays"IEEE Trans.on Antennas and Propagation. vol.48No.11. 1727-1732 (2000)
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[Publications] Jiro Hirokawa: "Efficiency of 76-GHz Post-Wall Waveguide-Fed Parallel Plate Slot Arrays"IEEE Trans.on Antennas and Propagation. vol.48No.11. 1742-1745 (2000)
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[Publications] Tetsuya Yamamoto: "Near Field Distribution of Radial Line Slot Antenna for Surface-Wave-Coupled Plasma Generation"Japanese Journal of Applied Physics. Vol.40No.1A. 380-387 (2001)
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[Publications] Ronghong Jin: "A Feeding Circuit with CPW for CA-RLSA"IEEE Trans. on Antennas and Propagation. (掲載予定). (2001)
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[Publications] Yuichi Kimura: "A two-beam waveguide slot array with sidelobe suppression"IEICE Transactions on Communications. vol.E84-BNo.4(掲載予定). (2001)
