Flexible Phased Array for Directional Wireless Communication

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20H00236
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Medium-sized Section 21:Electrical and electronic engineering and related fields
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: Kenichi Okada 東京工業大学, 工学院, 教授 (70361772)
• 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, 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)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: フェーズドアレイアンテナ / 無線通信 / CMOS集積回路

Outline of Final Research Achievements

This project aims to enable millimeter-wave band phased-array antennas, which are conventionally placed on planar surfaces, to be placed on non-planar surfaces as well. The objective is to reveal a method for estimating the position of each antenna on a non-planar surface and realize a compensation of beam pattern. A CMOS integrated circuit that enables beamforming with high-precision phase and amplitude control and measurement of the coupling between antennas is fabricated, and the effectiveness of the proposed method is evaluated. Even for a bent phased-array antenna, an improvement of 10 dB in EIRP is achieved by using the proposed method.

Free Research Field

集積回路

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ミリ波を用いる無線通信は第五世代移動通信(5G)で商用利用が始まったばかりの技術であり、6G等の将来の技術へ向けて一層の技術革新が必要であるが、本研究成果が実用化されれば、従来は平面上にしか形成できなかったフェーズドアレイ無線機が、非平面上にも形成することが可能となる。自動車の車体や、航空機、人工衛星や、衣類のように随時形状が変化する面においても、ミリ波フェーズドアレイによる超高速無線通信が可能となる。