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超高能率ミリ波導波管スロットアレーの構造の簡易化と量産化技術の研究

研究課題

研究課題/領域番号 10355017
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 情報通信工学
研究機関東京工業大学

研究代表者

安藤 真  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (90159533)

研究分担者 荒木 純道  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (90016668)
桜井 仁夫 (櫻井 仁夫)  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助手 (30016620)
広川 二郎 (廣川 二郎)  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教授 (00228826)
西川 訓利  豊田中央研究所, 情報通信研究室, 室長(研究職)
高田 潤一  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教授 (90222083)
研究期間 (年度) 1998 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
35,400千円 (直接経費: 35,400千円)
2000年度: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
1999年度: 4,500千円 (直接経費: 4,500千円)
1998年度: 27,800千円 (直接経費: 27,800千円)
キーワード一層構造基本モード導波管アンテナ / 逆相給電 / チョーク構造 / 幅広チョーク / 低サイドローブ / テーラー分布 / ポスト壁導波路 / 平行平板スロットアレーアンテナ / 逆相給電型 / 低サイドローブ化 / 同相給電 / ビームチルト / 反射抑圧スロットペア / 幅広チョーク構造 / 一層構造導波管アレー / ミリ波ネットワーク・アナライザ / 開口面電磁界分布
研究概要

ミリ波における一層構造基本モード導波管アンテナの量産化での最大の障害であるスロット板と給電導波管との電気的接合の不完全性によって生じる電磁波の漏れによる特性劣化について、以下の検討結果を得た。
1.放射導波管とスロット板との接着の不完全性による特性劣化に対する逆相給電型の優位性が26GHz帯において立証されたことから、76GHz帯の設計を終え試作を行っている。壁厚が厚くなるが、手前方向のビームチルトの採用により、グレーティングの発生を抑え60%程度の効率が予測できる。
2.給電導波管回路(電力分配回路)の内部に設ける幅広チョーク構造は、内部界分布の複雑さもあり、原理とおりには効果がないことが分かった。
3.一層構造アンテナに2つの給電構造を付加し、2ビーム切り替えを実験的に確認した。2ビームの交差を-3dBとすることで、2ビームの間も連続的にビーム操作が可能となる。
4.TEM導波路基板を用いた導波路(ポスト導波路、ラジアル導波路)の量産化のための基本技術を確認した。ポスト導波路アンテナでは、実験により60GHzで60%の効率を実現し、自動車衝突防止レーダーへの実装を進めている。ラジアルラインスロットアンテナを、これまでの積み重ね構造ではなく、厚さの大きなPCB基板で製作し、さらに同軸ラジアル変換器にステップ構造を入れることで、特性、量産性が大きく向上した。
5.スロット結合によるアンテナとミリ波デバイスの接合法の開発を進めた。既存のミリ波回路とラジアル導波路の接合のための、同軸、マイクロストリップおよびリングスロット結合回路と薄いポスト壁導波路と方形導波管の結合器を設計試作した。

報告書

(4件)
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (23件)

  • [文献書誌] T.Hirano,J.Hirokawa and M.Ando: "Moment method analysis of a waveguide crossed slot by using the eigenmode basis functions derived by edge-based finite element method"IEE Proceedings on Microwave, Antennas and Propagation. 147・5. 349-353 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Hirokawa and M.Ando: "Sidelobe Suppression in 76-GHz Post-Wall Waveguide-Fed Parallel Plated Slot Arrays"IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 48・11. 1727-1732 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Hirokawa and M.Ando: "Efficiency of 76-GHz Post-Wall Waveguide-Fed Parallel Plate Slot Arrays"IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 48・11. 1742-1745 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Yamamoto et al.: "Near Field Distribution of Radial Line Slot Antenna for Surface-Wave-Coupled Plasma Generation"Japanese Journal of Applied Physics. 40・1A. 380-387 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R.Jin et al.: "A Feeding Circuit with CPW for CA-RLSA"IEEE Transactions on Antennas and Propagation. (掲載予定). (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Kimura et al.: "Atwo-beam waveguide slot array with sidelobe suppression"IEICE Transactions on Communications. 84・4(掲載予定). (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Hirano, J.Hirokawa and M.Ando: "Moment method analysis of a waveguide crossed slot by using the eigenmode basis functions derived by edge-based finite element method"IEE Proceedings on Microwave, Antennas and Propagation. 147-5. 349-353 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Hirokawa and M.Ando: "Sidelobe Suppression in 76-GHz Post-Wall Waveguide-Fed Parallel Plate Slot Arrays"IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 48-11. 1727-1732 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Hirokawa and M.Ando: "Efficiency of 76-GHz Post-Wall Waveguide-Fed Parallel Plate Slot Arrays"IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 48-11. 1742-1745 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Yamamoto et al.: "Near Field Distribution of Radial Line Slot Antenna for Surface-Wave-Coupled Plasma Generation"Japanese Journal of Applied Physics. 40-1A. 380-387 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R.Jin et al.: "A Feeding Circuit with CPW for CA-RLSA"IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 49, (to be published). (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Kimura et al.: "A two-beam waveguide slot array with sidelobe suppression"IEICE Transactions on Communications. 84-4, (to be published). (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takuichi Hirano: "Moment method analysis of a waveguide crossed slot by using the eigenmode basis functions derived by edge-based finite element method"IEE Proceedings Microwave, Antennas and Propagation. vol.147No.5. 349-353 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Jiro Hirokawa: "Sidelobe Suppression in 76-GHz Post Wall Waveguide-Fed Parallel Plate Slot Arrays"IEEE Trans.on Antennas and Propagation. vol.48No.11. 1727-1732 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Jiro Hirokawa: "Efficiency of 76-GHz Post-Wall Waveguide-Fed Parallel Plate Slot Arrays"IEEE Trans.on Antennas and Propagation. vol.48No.11. 1742-1745 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Tetsuya Yamamoto: "Near Field Distribution of Radial Line Slot Antenna for Surface-Wave-Coupled Plasma Generation"Japanese Journal of Applied Physics. Vol.40No.1A. 380-387 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Ronghong Jin: "A Feeding Circuit with CPW for CA-RLSA"IEEE Trans. on Antennas and Propagation. (掲載予定). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Yuichi Kimura: "A two-beam waveguide slot array with sidelobe suppression"IEICE Transactions on Communications. vol.E84-BNo.4(掲載予定). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Makoto Ando: "Single-layer Slotted Waveguide Arrays for DBS Reception and Higher Frequency Application"Electromagnetics. 19. 23-48 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 広川 二郎: "76GHzポスト壁導波路給電平行平板スロットアレーアンテナ"電子情報通信学会 信学技報. AP99-7. 43-50 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 広川 二郎: "ポスト壁導波路給電平行平板スロットアレーアンテナのサイドローブ抑圧"電子情報通信学会 信学技報. AP99-15. 35-40 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Makoto Ando: "Ncitl Single-Layer Waveguide for High-Efficiency Millimeter Wave Areys" IEEE Tnans.on Microwave Theory and Teclniques. Vol 46,No.6. 792-799 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Kenji Fukazawa: "Two-Way Power Divider for Partially Parallel feed Single-Layer Slotted Waveguide Arrays" IEICE Trans.Communication. Vol E81-B,No 6. 1248-1254 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2021-12-17  

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