2014 Fiscal Year Annual Research Report
伝搬特性を制御する右手系人工媒質の開発と放射素子への応用に関する研究
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23560421
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| Research Institution | Doshisha University |
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Principal Investigator |
出口 博之 同志社大学, 理工学部, 教授 (80329953)
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| Project Period (FY) |
2011-04-28 – 2015-03-31
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| Keywords | マイクロ波 / 伝搬特性 / 放射素子 / 周期構造 / ミリ波 / 最適化 / 高次モード |
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| Outline of Annual Research Achievements |
人工表面媒質の高性能化を達成するため，広帯域に動作する直交直線偏波共用素子ならびに偏波変換特性をもたせた円偏波発生素子を各々開発している．まずマイクロストリップ素子による主偏波および交差偏波成分の周波数特性について，周期境界条件を用いたスペクトル領域モーメント法による厳密な解析を行い，ストリップ導体素子に誘起される電流分布の振舞いを詳細に検討している．そして，単位セル内に配列する４つの異なる共振素子を各々対称構造とすれば，交差偏波成分の低減に有効であることを見出している．さらに，素子の対称性だけでなく単位セル構造全体に対称性をもたせれば，交差偏波成分を消去することができ，これを実現する４軸対称性を有する単位セル構造について検討し，２つの対称なスプリット方形リング素子からなるサブセルを直交する２軸に対して対称に４つ配置した単位セル構造を提案している．これによれば，複数共振特性によって広帯域化が行えるとともに，サブセルの主偏波成分を全て同相，交差偏波成分を互いに逆相とするこができ良好な偏波特性が実現できる．このような研究成果は，人工媒質の設計ならびに高性能な平面アンテナの開発を行う上で非常に有用なものとなる．
また，導波路を構成する新たな人工媒質を開発するため，多層周波数選択膜を単位セルとして積層した構造について検討を加え，伝送特性について数値シミュレーションならびに試作実験の両面から詳細に評価している．その結果，提案する人工媒質は所定の周波数範囲にわたって所望の位相特性が得られるとともに，阻止域特性の制御も容易に行えることを確認している．
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