2022 Fiscal Year Annual Research Report
Flexible Phased Array for Directional Wireless Communication
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20H00236
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
岡田 健一 東京工業大学, 工学院, 教授 (70361772)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
戸村 崇 東京工業大学, 工学院, 助教 (10803992)
坂本 啓 東京工業大学, 工学院, 准教授 (40516001)
白根 篤史 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (40825254)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | フェーズドアレイアンテナ / 無線通信 / CMOS集積回路 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
(1) 通常の平面に配置されたフェーズドアレイを駆動するためには、位相のみの制御が行われる。必要な位相分解能は5度程度である。非平面アレイでのビームフォーミングには、0.5度の位相分解能が必要となり、また、0.1dB程度の振幅調整機構も必要となる。前年度までに実施した小課題(2)の成果を取り込んで、高精度な位相・振幅制御によるビームフォーミングと、アンテナ間結合の自律計測が可能なCMOS集積回路ICを作成した。
(2) アンテナ面が変形した場合でも所望方向にビームを向けるためには、まずは個々のアンテナの位置や傾きを特定する必要がある。その後電気的な補償を行うが、15dB程度のサイドローブ抑圧を得るためには1度の位相精度が必要となる。小課題(1)で作成するフェーズドアレイICに組み込み、実際にCMOS集積回路として動作させ、超多ポート内蔵ネットワークアナライザによる自律計測機能を実証した。
(3) アンテナ面の変形によりアンテナ間の信号結合が変化することを利用して、アンテナ間の相対的な位置や傾きを推定する。前年度に引き続き、連続的な局面に配置される場合についての検討を行った。
(4) JAXA革新的衛星技術実証3号機における実証コンポーネントとして選定され、宇宙実証機を開発した。衛星搭載を想定したビームパターン補償について実験も含めて検討を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
2022年度も引き続き新型コロナウイルス感染症防止に配慮しつつ、研究を推進した。IC製造および測定を通した実験を行い、提案手法の有効性の検証を行った。2021年度までに比べると測定等を伴なう実験も実施しやすくなっている。また、本研究における非平面フェーズドアレイアンテナを用いた衛星技術が、IEEE MTT-Sat ChallengeのFinalist(世界で3件)にも選定されている。
本研究の成果展開として、宇宙航空研究開発機構の宇宙実証コンポーネントの公募に本研究を含む提案が採択されており、2022年10月衛星打ち上げが予定されていたが、打ち上げの失敗により、宇宙実証については延期することになっているが、引き続き次回の機会に向けて検討を続けた。
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| Strategy for Future Research Activity |
2022年10月の衛星打ち上げが失敗し、宇宙実証については延期することになっているが、引き続き次回の機会に向けて検討を続ける。
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