2021 Fiscal Year Annual Research Report
Active integrated array antenna for microwave signal processing
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17K06429
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| Research Institution | Saga University |
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Principal Investigator |
豊田 一彦 佐賀大学, 理工学部, 教授 (80612663)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 高行 佐賀大学, 理工学部, 准教授 (60207107)
西山 英輔 佐賀大学, 理工学部, 准教授 (30295026)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | アクティブアンテナ / RF信号処理 / 空間波動 / ビーム切替 / 放射パターン制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では，アンテナとアクティブ回路である発振器およびアンテナに機能を持たせるための高周波信号処理回路を一体複合化したアクティブアレーアンテナについての研究を行っている．これまでの無線通信システムでは，搬送波の位相・振幅・周波数といったいわゆる時間領域のパラメータを使って通信を行っていた．一方，実際の電磁波はこのような時間領域のパラメータの他に，電磁界の振動方向すなわち偏波や電波の伝搬方向といった空間領域のパラメータを持っている．本研究課題は，このようなこれまで活用されてこなかった空間領域のパラメータを活用して，Beyond 5Gや6Gといわれている次世代の無線通信システムの実現に貢献しようとするものである．
本研究課題ではこれまで，偏波切り替え機能を持ったいくつかの構成のアクティブアレーアンテナを提案し，試作アンテナの評価によりその実現性を実証してきた．また，ビーム切り替え機能を有するアクティブアレーアンテナや発振器の構成として我々の研究室で研究を続けているPush-Push発振器を採用した高次高調波を利用するアクティブアンテナについて検討してきた．
本年度は，さらなる空間領域パラメータの活用を目指して，放射パターンを切り替え可能なアクティブアレーアンテナについて，3状態切替1:2スイッチや4×2ビーム形成回路などを新しく考案し，これらを組み込んだ新しい構成の新機能アクティブアレーアンテナを提案した．設計および試作アンテナの評価によりそれらの実現性を確認した．学術論文2編を出版し，1編が採録決定となった．さらに査読付き国際会議で2件の発表を行い，2件ともBest Paper Awardを受賞した．また，4件の国内会議発表を行った．
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