Study on compact configuration of LOS-MIMO with meta-surface reflector considering the edge diffraction

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K14986
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 21020:Communication and network engineering-related
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: Kuse Ryuji 熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 助教 (40808929)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: アンテナ / メタ表面 / 反射板 / LOS-MIMO

Outline of Final Research Achievements

In this study, we established a method and design technique for the use of meta-surface-reflectors, mainly for use in small LOS-MIMO configurations. The channel capacity can be improved by using a meta-surface-reflector that have different reflective characteristics at the center and the edge of the reflector. This study also proposed a meta-surface with a backing conductor having notches and slots to compensate for the reflection phase affected by the complex diffraction at the edge. The proposed and conventional MSs were fabricated to verify the deterioration and compensation effect.

Free Research Field

アンテナ工学，電磁波工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

MIMOにおいて通信容量を向上させる手段として，小型構成においては十分なアンテナ面積を確保できない可能性があることからメタ表面反射板を利用した改善方法を見出した．また反射板として利用する際，縁端部の動作が中央部と異なる特性を有することから，メタ表面反射板の実例は大口径な反射板が主であったが，本手法により，あらゆるサイズ対して位相補償が適用可能となり利用シーンを大きく拡大することができた．また，動作原理等も明らかにすることができ，有限小型サイズのメタ表面反射板に関する多くの知見を獲得できた．