2021 Fiscal Year Annual Research Report
-Ninja Array Antenna- A Beam Scanning Array Antenna Undetectable for Monostatic Radar
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18K13736
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
今野 佳祐 東北大学, 工学研究科, 准教授 (20633374)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | フェーズドアレー / リフレクトアレー / レーダー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
電磁波に対する不可視性とビーム走査能力を両立したアンテナは実現し得るのか、という学術上の疑問に対し、非同一素子から成る周期的アレーアンテナを提案してそれを実現した。提案アレーアンテナは忍者アレーアンテナと呼ばれ、後方散乱が小さいので、広帯域パルス電磁波を用いたモノスタティックレーダーに不可視である。
後方散乱が小さく、広帯域パルス電磁波を用いたモノスタティックレーダーに不可視な性質を有するアレーアンテナの実現は、セキュリティ上の観点から重要な意義を持つ。アレーアンテナは、空港のボディスキャナーや航空・気象レーダーに用いられることが多く、その性能は最高機密に属する。その一方で、こういったアレーアンテナは周期構造を持つので、後方散乱が大きくなり、広帯域パルス電磁波を用いたモノスタティックレーダーに捕捉されてしまう。アレーアンテナが持つこのようなセキュリティ脆弱性は長年問題になっていたが、有効な解決策はこれまでに提案されていなかった。本研究で提案する忍者アレーアンテナが実現されれば、後方散乱の小さいフェーズドアレーが実現され、レーダーとしての機能を損なうことなく、セキュリティの脆弱性を解消することができる。したがって、本研究の果たす社会的意義は大きい。
今年度は、忍者アレーアンテナをさらに発展させるべく、以下の研究を行った。応用研究として，アレーアンテナを用いた無線電力伝送の高効率化の研究、および無線電力伝送システム用整流回路の研究を行った。さらに、発展的な研究として、エンドファイアアレーを用いたリフレクトアレーを提案し、アレー水平方向へのビーム走査を実現する手法について研究を実施した。関連研究としては、昨年度に引き続き、アレーアンテナの電流分布推定法に関する研究を行った。
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