2017 Fiscal Year Research-status Report
小型端末用60GHz帯3次元指向性制御アンテナの異種サブアレイ指向性合成の研究
| Project/Area Number |
16K18106
|
|---|
| Research Institution | Kagoshima University |
|---|
Principal Investigator |
吉田 賢史 鹿児島大学, 理工学域工学系, 助教 (50751830)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
|
| Keywords | 60GHz帯 / アレイアンテナ / 3次元実装 / 伝送線路 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，第5世代の移動通信システムなどの小型携帯端末搭載用60GHz帯3次元指向性制御アンテナの実現を大きな研究背景とし，異種サブアレイアンテナを複数用いた指向性制御アンテナの設計，試作及び評価を研究目的とする．本研究においては，測定において異種サブアレイ指向性合成の有効性を示す段階までを実施し，60GHz帯3次元指向性制御アンテナの実現に向けた1つのステップとする．
初年度においては，60GHz帯3次元指向性制御アンテナの実装に関する問題点について改善策を考案した．従来の実装では，多層基板の表面に銅ボールを搭載し，クリームハンダで固定することで多層基板同士を物理的・電気的に接続していたが，実装歩留まりの悪さが課題であった．そこで銅ボール搭載部に彫りこみ構造を適用することを提案し，銅ボールの位置ずれの解消を図った．高周波特性は不連続部の増加により悪化するものの，実装歩留まりは改善可能であることを試作，測定により示した．
今年度は，異種サブアレイ指向性合成に必要なパッチアンテナについて検討を行った．具体的には，初年度において検討していた銅ボール搭載部に彫りこみ構造を適用するパッチアンテナ基板の設計を行った．銅ボール彫りこみ構造を適用するため，パッチアンテナは従来3スタック構造であったものを2スタック構成に変更した．2スタック構成にしても従来の3スタック構造に比べて特性の劣化は小さく，異種サブアレイ指向性合成の素子アンテナとして十分利用可能であることを電磁界解析により示した．現在はパッチアンテナ基板の試作を行っている段階であり，今後測定を行う予定である．一方で，今後の3次元指向性測定に備えて測定系の動作確認及びメンテナンスを行った．制御用PCの更新や，ケーブルの交換など必要に応じて対処し，今後の3次元指向性測定をスムーズに行えるよう準備した．
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
H29年度は，異種サブアレイ指向性合成の検討として，パッチアンテナ基板の設計および多層基板の試作を行った．銅ボール彫りこみ構造を適用するため，パッチアンテナは従来3スタック構造であったものを2スタック構成に変更した．2スタック構成にしても従来の3スタック構造に比べて特性の劣化は小さく，異種サブアレイ指向性合成の素子アンテナとして十分利用可能であることを電磁界解析により示した．一方で，今後の3次元指向性測定に備えて測定系の動作確認及びメンテナンスを行った．制御用PCの更新や，ケーブルの交換など必要に応じて対処し，今後の3次元指向性測定をスムーズに行えるよう準備した．
以上の内容から，異種サブアレイ指向性合成の有効性を測定により示すために必要なステップを着実にクリアしており，研究は順調に進展しているものと考える．
|
| Strategy for Future Research Activity |
H30年度は，まず年度前半にパッチアンテナ基板の実装・測定を行い，基板製作上の問題点がないかどうかを確認するとともに，昨年度の設計の妥当性を確認する．もし基板製作上の問題点が見つかった場合には，レイアウト修正等により対処する．さらに年度後半には，異種サブアレイ志向整合性の測定に必要なダイポールアンテナ基板および中間基板レイアウトのCAD設計を行い，多層基板の試作を行う予定である．
|
