Dispersion Engineering of Nonreciprocal Metamaterials and Its Application to Beam Scanning Antennas

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20H02152
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 21020:Communication and network engineering-related
• Research Institution: Kyoto Institute of Technology
• Principal Investigator: Ueda Tetsuya 京都工芸繊維大学, 電気電子工学系, 教授 (90293985)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小寺 敏郎 明星大学, 理工学部, 教授 (90340603) ; 黒澤 裕之 京都工芸繊維大学, 電気電子工学系, 助教 (20708367)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: メタマテリアル / 非相反回路 / 漏れ波アンテナ / ビーム走査アンテナ / デュアルバンド動作 / ビームスクイント低減

Outline of Final Research Achievements

We have proposed dual-band composite right/left-handed transmission lines with nonreciprocal phase shift proportional to the operational frequencies and designed and fabricated the prototype circuits to demonstrate the transmission characteristics.

Free Research Field

電磁波工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

二周波で電磁界分布の位相勾配がほぼ同じでかつ周波数変動に対して堅牢な非相反メタマテリアル線路構造の設計法を確立し、その位相勾配も一元的に動的操作可能であることを数値計算及び実験により示した。この線路は無線通信システムにおいて、非常に簡素な構成でビーム走査可能なアンテナに応用することができる。従来技術のビーム走査アンテナであるフェーズドアレーアンテナと比較すると、給電構造、制御システムが大幅に簡素化される可能性を有していることから、将来の研究進展により社会貢献するものと期待される。