| 研究概要 |
高利得・伝送線路アレーアンテナの円偏波放射特性を、理論と実験の両面から明らかにすることができた。すなわち,高利得を得るためにアンテナ高を徐々に変化させる手法を伝送線路アレーアンテナに導入し、本手法が従来の伝送線路アレーアンテナの円偏波放射特性を損なうことなく,利得増加に寄与する事を数値解析上から明らかにした。数値解析結果に基づいてアレーアンテナを設計・試作し,軸比3dB以下の良好な円偏波を放射する利得30dBのアレーアンテナを実現した。
本研究の手順と方法および詳細な結果は以下の通りである。
1.放射特性の数値解析:任意形状線状アンテナに対して導出された積分方程式に,モーメント法を適用して伝送線路アレーアンテナ上の電流分布を算出した。算出した電流分布を用いて伝送線路アレーアンテナの放射特性(放射パターン,軸比,利得,入力インピーダンス等)を評価した。結果として,30dBの利得を得るのに必要なアンテナ素子数を,従来の10素子から8素子に減らすことが可能である事を明らかにした。
2.アレーアンテナの試作:伝送線路アレーアンテナを,一枚の銅箔フィルムからフォトエッチングにより製作した。伝送線路アレーアンテナの給電回路には、給電損失の少ない方形導波管を用いた。方形導波管に挿入するプローブの位置と挿入長を調整し,各伝送線路アンテナ素子を等振幅・等位相で励振した。
3.解析結果の検証:伝送線路アレーアンテナの放射特性を,マイクロ波測定器を用いて測定した。アンテナ給電線路の入力端において電圧定在波比1.3が得られ,アンテナの近傍界測定から、各伝送線路アンテナ素子が等振幅・等位相で励振されていることを確認した。軸比と利得の周波数特性から,周波数帯域3%にわたって3dB以下の軸比と30dBの利得の得られることを実証した。
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