2017 Fiscal Year Research-status Report
超高速ワイヤレスシステムのための未利用周波数帯高機能アンテナ技術に関する研究
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16K06332
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
山本 学 北海道大学, 情報科学研究科, 准教授 (20301939)
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2016-10-21 – 2019-03-31
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| Keywords | アンテナ / MIMO技術 / 未利用周波数帯 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，未利用周波数帯域における高速無線伝送方式に対応可能な高機能アンテナ技術を開発・提供することにより，超高速ワイヤレスシステムの飛躍的発展と，同システムにおける新しい周波数資源の利活用促進に資することにある．今年度は，MIMO対応マルチアンテナ技術に関する検討を行い，以下の成果を得た．
1. MIMO対応アンテナシステムのための素子アンテナとして，前年度において開発された広帯域葉状モノポールアンテナ及びノッチアンテナを複数（6素子）用いたアンテナ系に，前年度に確立されたアンテナ素子間干渉抑制手法を導入した場合につき，時間領域差分法（FDTD法）などによる数値シミュレーションを行った．その結果を踏まえながら，素子アンテナ間の相互干渉を抑えつつ複数のアンテナ素子間隔を最小化することを目標として，アンテナ素子の配置法および形状の最適化を行ったことに加えて，給電回路構成法の最適化を行った．
2. 最適化されたアンテナ系を試作し，その諸特性の測定を行うとともに，最適化されたアンテナ系の使用を想定したモデルについて，大規模数値シミュレーションによる電波伝搬特性推定を行った．その結果を適宜フィードバックすることで，MIMO対応マルチアンテナ構成法を確立した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
前年度の成果を発展させることで，MIMO対応マルチアンテナ構成法を確立することができた．本年度に計画していた課題について，予定していた成果が得られていることから，おおむね順調に進展していると判断される．
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| Strategy for Future Research Activity |
次世代の超高速ワイヤレスシステムにおいて導入が見込まれる大規模MIMOへの対応を念頭においたマルチアンテナに係わる基本技術を開発する．具体的には，本年度において開発された，MIMO対応マルチアンテナ技術を拡張することで，非常に多数の素子アンテナからなるマルチアンテナを構成するための基本技術を開発する．更に，大規模MIMOへの対応において必要となる，高精度なビーム形成実現のための基礎技術に関して検討を進める．以上の検討は，初めに低マイクロ波帯などの既存周波数帯において行う．その結果を踏まえて，上記の課題に関して高マイクロ波帯やミリ波帯などの未利用周波数帯を想定した検討を行うことで，未利用周波数帯におけるMIMO対応マルチアンテナ技術を確立する．
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| Causes of Carryover |
本年度において，試作アンテナの実測定による特性評価のためのアンテナ・アナライザ導入を予定していたが，今年度は数値シミュレーションによる検討が主となったことを踏まえて，上記測定器の導入を次年度に変更したことに起因して，次年度使用額が生じた．次年度使用額は，平成30年度での導入を予定しているアンテナ・アナライザ導入の際に活用するとともに，成果発表のための旅費・学会参加費用等として有効に使用する計画である．
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