2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of Ultra-Wideband Circularly Polarized Antenna Technology
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17K06431
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
福迫 武 熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 教授 (90295121)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | アンテナ / メタ表面 / 円偏波 / 広帯域 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，広帯域に亘って，軸比が３ｄB 以下となる円偏波アンテナの作成のため，それをサポートするメタ表面の設計技術を開発する．そのための知見を得ることが目的である．本研究においては，UWBフルバンドをカバーできる円偏波アンテナの開発を目指す．但し，進行波のアンテナを使わないため，群遅延を帯域内で一定とし，かつアンテナゲインも一定とする．実際，110%もの帯域をカバーできるアンテナは，スパイラルアンテナがある．しかし，スパイラルアンテナは進行波であり，周波数に対して分散性がある．UWBを用いた高速通信はパルス信号であるため，分散性を抑える必要があり，そのためには，共振系のアンテナが必要である．目指すところは，110％の帯域にわたり軸比３ｄB以下の円偏波の送受信ができるアンテナであり，アンテナゲインや群遅延は帯域内で一定である必要がある．さらに，可能な限り，広い角度内において円偏波の軸比を低くする．
そこで，円偏波を発生させる帯域の広帯域化において，今回はポラライザーとしてのメタ表面の広帯域を考えた．単位セルは正方形の形状をしているが，メタ表面周辺は正方形でありながらもその各辺は単位セルに対して４５°傾いている．この構造をひし形構造と呼ぶことにしている．正方形構造との比較を行った．双方の構造において，表面から４波長上方に導波管アンテナを設け，x軸に関して４５°の角度となる直線偏波を照射している．今回は，ひし形の外周形状を持つメタ表面について検討し，直線偏波を広帯域に亘って円偏波に変換できることが分かった．また，周囲を円形にすることでも効果的であることが分かった．現状では，後者はアンテナとして搭載してその効果を確認した．前者においても行う予定である．
最後に円偏波アンテナの原理を応用した交差偏波への偏波変換器についても検討した．
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Research Products
(6 results)
