2018 Fiscal Year Annual Research Report
Study of Planar Frequency Dispersive Phase Shifter Configuration
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16K06365
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| Research Institution | Chiba Institute of Technology |
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Principal Investigator |
長 敬三 千葉工業大学, 工学部, 教授 (00633356)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
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学群), 電気情報学群, 准教授 (30535357)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | メタマテリアル / 移動通信 / 基地局アンテナ / 移相器 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々は，移動通信用周波数共用基地局で問題となる，低い周波数帯での指向性拡大に起因する干渉の低減を目的として，CRLH伝送線路を基地局アンテナの移相器に適用し，低い周波数帯の指向性をより傾けることができる構成を提案している．本研究は，移相器の小形・低損失化を目的として，CRLH伝送線路の単位セルの位相可変量を従来の倍にできる移相器の実現を目的としてきた．本研究期間では，位相可変量を拡大するため，線路に直列に挿入された容量を変化させる従来の構造に加え，線路に並列に接続しているインダクタンスも同時に変化させる構造を新たに提案した．またこの伝送線路を等価回路で表現し，位相可変量を従来の２倍にしつつ，整合特性のキーパラメータであるブロッホインピーダンスの変動を小さくできる等価回路パラメータを明らかにした．さらに，この等価回路パラメータを具現化する実際の構造を有限要素法解析により検討した．実際の構造設計を行うにあたり，有限要素法の解析結果から等価回路の容量成分とインダクタンス成分を独立に表現する手法を考案し，等価回路解析と具体構造の対応を可能とした．平成29年度までに有限要素法による解析で得られた構造は，等価回路設計結果と一部矛盾が生じていた．そこで平成30年度は，まずこの原因について検討した結果，有限要素法解析で得られた構造に対応する等価回路の素子パラメータの一部に誤りがあることが判明した．そこで単位セル構造の再検討を実施した結果，所望の位相可変特性を実現可能な構造を見出すことができた．またブロッホインピーダンス(実部)に基づく整合特性を確認したところ，整合インピーダンスを35Ω程度とすることで，位相可変範囲でほぼ整合を実現できる見通しを得た．今後の展開として，筆者らが既に報告した要求位相変動条件を満足するように5セル結合した構造での性能の確認を行うとともに，試作評価を実施する．
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