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ミリ波帯ポスト壁導波路給電平行平板スロットアンテナの平面集積回路との実装の研究

研究課題

研究課題/領域番号 12555108
研究種目

基盤研究(B)

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

広川 二郎  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教授 (00228826)

研究分担者 平地 康剛  富士通カンタムデバイス, 開発センター, 室長(研究職)
桜井 仁夫  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助手 (30016620)
安藤 真  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (90159533)
新井 幸和  タイセー, 通信デバイスグループ, 副主幹(研究職)
研究期間 (年度) 2000 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
13,400千円 (直接経費: 13,400千円)
2001年度: 3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2000年度: 9,800千円 (直接経費: 9,800千円)
キーワードミリ波 / ポスト / スロットアンテナ / 平面アンテナ / バトラーマトリックス / 導波管
研究概要

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において、大きさを変えて設計、試作した。大きさが26mm×24mmから104mm×100mmの5種類のアンテナにおいて40%から50%の効率が得られた。また、サイドローブ抑圧設計を行った。測定されたサイドローブレベルは、E面あるいはH面の一方で抑圧した場合は-22dB、両面で抑圧した場合には-18dBであった。さらに、入射TEM平面波面に対して45度傾いた直線偏波を放射する、3本のスロットからなる構成を新たに提案した。正面方向で-25dB以下の良好な交差偏波抑圧が実現できた。
オーバーサイズ方形導波管スロットアレーの内部電磁界および開口分布を検討した。反射抑圧放射単位を反映した進行波動作の原理に基づき、各放射単位への入射界を、列ごとに入射側から終端側へ順番に計算する方法を提案している。スロットが存在しない場合のオーバーサイズ導波管電磁界とスロット散乱界の和で各放射単位への入射界を求め、これを周期構造1次元アレーモデルで求められる放射単位への入射界と比較して摂動比と素子励振係数を簡易に計算する方法を提案した。開口分布を計算した結果、計算結果は、実験結果とよく一致し、オーバーサイズ方形導波管スロットアレーの開口分布の評価を行えた。
ポスト壁導波路を用いて4分岐バトラーマトリックスをスロットアレーと同一の誘電体基板上に一体化した構造を検討した。入射ポートを変えて隣接する放射導波管間に異なった位相差を与え、主ビーム方向を変化させた。バトラーマトリックスには線路が交差する部分があり平面一体化の妨げになっていたが、ショートスロット方向性結合器(交差結合器)で実現した。26GHz帯で試作・実験を行い、主ビーム方向が所望どおりに切り替わることを確認した。

報告書

(3件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (21件)

  • [文献書誌] Jiro Hirokawa, Makoto Ando: "Sidelobe Suppression in 76GHz Post-Wall Waveguide-Fed Parallel Plate Slot Arrays"IEEE Transactions on Antennas & Propagation. 48・11. 1727-1732 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Jiro Hirokawa, Makoto Ando: "Efficiency of 76GHz Post-Wall Waveguide-Fed Parallel Plate Slot Arrays"IEEE Transactions on Antennas & Propagation. 48・11. 1742-1745 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Jiro Hirokawa, Makoto Ando: "45-Degree Linearly-Polarized Post-Wall Waveguide-Fed Parallel Plate Slot Arrays"IEE Proceedings on Microwaves, Antennas and Propagation. 147・6. 515-519 (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
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 山本, 広川, 安藤: "ポスト壁導波路を用いたミリ波帯スロットアレーと給電用4分岐バトラーマトリックスの一層基板による構成"電子情報通信学会技術報告. MW2001-108. 67-72 (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
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 細川, 広川, 安藤: "櫛型配列を用いた偏波共用一層構造導波管スロットアレー"電子情報通信学会技術報告. AP2001-171. 75-80 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 甲斐(久), 広川, 安藤: "オーバーサイズ方形導波管スロットアレーにおける進行波内部電磁界のスロット配列依存性"電子情報通信学会技術報告. AP2001-205. 49-56 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Jiro Hirokawa and Makoto Ando: "Sidelobe Suppression in 76GHz Post-Wall Waveguide-Fed Parallel Plate Slot Arrays"IEEE Transactions on Antennas & 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
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Jiro Hirokawa and Makoto Ando: "Efficiency of 76GHz Post-Wall Waveguide-Fed Parallel Plate Slot Arrays"IEEE Transactions on Antennas & 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
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Jiro Hirokawa and Makoto Ando: "45-Degree Linearly-Polarized Post-Wall Waveguide-Fed Parallel Plate Slot Arrays"IEE Proceedings on Microwaves, Antennas and Propagation. 147-6. 515-519 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shinichi Yamamoto, Jiro Hirokawa and Makoto Ando: "A 26GHz Band Switching Beam Slot Array with a 4-Way Butler Matrix Installed in a Single Layer Post-Wall Waveguide"Technical Report of IEICE. MW2001 -108. 67-72 (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
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshifumi Hosokawa, Jiro Hirokawa and Makoto Ando: "Dual-Polarized Single-Layer Slotted Waveguide Array with Comb-Shaped Feed Structure"Technical Report of IEICE. AP2001 -171. 75-80 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hisahiro Kai, Jiro Hirokawa and Makoto Ando: "Effects of Slot Arrangement on Internal Traveling-Wave Field in an Oversized Rectangular Slotted Array"Technical Report of IEICE. AP2001 -205. 49-56 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 甲斐(久), 広川, 安藤: "オーバーサイズ方形導波管スロットアレーの励振電磁界の解析と評価"電子情報通信学会技術報告. AP2001-5. 31-38 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 山本, 広川, 安藤: "ポスト壁導波路を用いたミリ波帯スロットアレーと給電用4分岐バトラーマトリックスの一層基板による構成"電子情報通信学会技術報告. MW2001-108. 67-72 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 細川, 広川, 安藤: "櫛型配列を用いた偏波共用一層構造導波管スロットアレー"電子情報通信学会技術報告. AP2001-171. 75-80 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 甲斐(久), 広川, 安藤: "オーバーサイズ方形導波管スロットアレーにおける進行波内部電磁界のスロット配列依存性"電子情報通信学会技術報告. AP2001-205. 49-56 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Jiro Hirokawa and Makoto Ando: "Sidelobe Suppression in 76GHz Post-Wall Waveguide-Fed Parallel Plate Slot Arrays"IEEE Transactions on Antennas & Propagation. 48・11. 1727-1732 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Jiro Hirokawa and Makoto Ando: "Effciency of 76GHz Post-Wall Waveguide-Fed Parallel Plate Slot Arrays"IEEE Transactions on Antennas & Propagation. 48・11. 1742-1745 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Jiro Hirokawa and Makoto Ando: "45-Degree Linearly-Polarized Post-Wall Waveguide-Fed Parallel Plate Slot Arrays"IEE Proceedings on Microwaves, Antennas and Propagation. 147・6. 515-519 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 山本伸一,広川二郎,安藤真: "ポスト壁導波管を用いたスロットアレービーム切替用4分岐バトラーマトリックス平面回路"電子情報通信学会東京支部学生会発表会予稿集. 28 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 山崎知恵子,広川二郎,安藤真: "ポスト壁導波路を用いたミリ波帯基地局アンテナの水平面指向性制御"電子情報通信学会東京支部学生会発表会予稿集. 30 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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