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新しい無線通信方式を実現する空間波動信号処理アクティブアレーアンテナの研究

研究課題

研究課題/領域番号 17K06429
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 通信・ネットワーク工学
研究機関佐賀大学

研究代表者

豊田 一彦  佐賀大学, 理工学部, 教授 (80612663)

研究分担者 田中 高行  佐賀大学, 理工学部, 准教授 (60207107)
西山 英輔  佐賀大学, 理工学部, 准教授 (30295026)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードアクティブアンテナ / 空間変調 / 偏波 / RF信号処理 / 空間波動 / ビーム切替 / 放射パターン制御 / 偏波切り替え / 通信工学 / アンテナ
研究成果の概要

本研究課題では,電磁波の偏波や伝搬方向といった空間的波動パラメータを活用した次世代無線通信システムを実現するためのアクティブアレーアンテナについて検討した.偏波を使った空間変調通信システムを実現するための3つの構成案に基づいて研究を進め,それぞれの構成についてシミュレーションと試作アンテナの測定により検討を行い,その実現性と特性を確認した.
初期の目標を達成するとともに,計画を上回って電磁波の伝搬方向を制御することのできるアンテナ構成についても基本的な検討を行った.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究成果は,これまで積極的に利用されてこなかった電波の空間的波動パラメータである偏波を効果的に利用する技術として学術的にも産業的にも価値が高い.また,様々なものがワイヤレスでネットワークにつながるIoT社会において,ミリ波やテラヘルツ波の利用が今後ますます進められるが,このような高周波数帯ではアンテナと高周波回路の接続が大きな課題となる.本研究課題で実現したアクティブアンテナの技術は,アンテナと高周波回路を本質的に一体複合化する技術であり,高周波帯を使った無線通信に広く適用できるものであり,これによってSociety 5.0の実現に大きく資する技術である.

報告書

(6件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (42件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 1件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (24件) (うち国際学会 9件、 招待講演 4件) 図書 (1件) 備考 (3件)

  • [国際共同研究] チッタゴン工科大学(バングラデシュ)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] チッタゴン工科大学(バングラデシュ)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] チッタゴン工科大学(バングラデシュ)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] チッタゴン工科大学(バングラデシュ)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] MD. Azad Hossain(バングラデシュ)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究]

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Multi-layer approach of polarization agile oscillating-type active integrated array antennas for RFtransmitter front-end2022

    • 著者名/発表者名
      Hasan Maodudul、Nishiyama Eisuke、Toyoda Ichihiko
    • 雑誌名

      International Journal of Microwave and Wireless Technologies

      巻: 13 号: 4 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1017/s1759078722000460

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Beam-Switchable Self-Oscillating Active Integrated Array Antenna Using Gunn Oscillator and Magic-T2021

    • 著者名/発表者名
      HASAN Maodudul、NISHIYAMA Eisuke、TOYODA Ichihiko
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Communications

      巻: E104.B 号: 11 ページ: 1419-1428

    • DOI

      10.1587/transcom.2021EBP3003

    • NAID

      130008109977

    • ISSN
      0916-8516, 1745-1345
    • 年月日
      2021-11-01
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A DUAL-BEAM SWITCHABLE SELF-OSCILLATING KU-BAND ACTIVE ARRAY ANTENNA INTEGRATING POSITIVE FEEDBACK TYPE PUSH-PUSH OSCILLATOR AND PSK MODULATOR2021

    • 著者名/発表者名
      Hasan Maodudul、Nishiyama Eisuke、Tanaka Takayuki、Toyoda Ichihiko
    • 雑誌名

      Progress In Electromagnetics Research C

      巻: 116 ページ: 181-192

    • DOI

      10.2528/pierc21092801

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A polarization switchable active integrated array antenna with a single-lambda slot-ring Gunn oscillator and PSK modulator2019

    • 著者名/発表者名
      Hasan Maodudul, Nishiyama Eisuke, and Toyoda Ichihiko
    • 雑誌名

      IEICE Communications Express

      巻: 8 号: 12 ページ: 560-565

    • DOI

      10.1587/comex.2019GCL0044

    • NAID

      130007755131

    • ISSN
      2187-0136
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] RF信号処理による入力振幅比制御型2軸指向性可変アレーアンテナ2018

    • 著者名/発表者名
      豊田一彦,田中裕喜,田中高行,西山英輔
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌C

      巻: J101-C ページ: 445-453

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A Planar Extended Monopulse DOA Estimation Antenna Integrating an RF Multiplier2018

    • 著者名/発表者名
      Rimi Rashid, Eisuke Nishiyama, and Ichihiko Toyoda
    • 雑誌名

      Progress In Electromagnetics Research C

      巻: 81 ページ: 53-62

    • DOI

      10.2528/pierc17110906

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Dual-axis monopulse direction-of-arrival estimation planar antenna employing multilayer structure2018

    • 著者名/発表者名
      Rimi Rashid, Md. Azad Hossain, Eisuke Nishiyama, and Ichihiko Toyoda
    • 雑誌名

      IEICE Communications Express

      巻: 7 号: 6 ページ: 224-229

    • DOI

      10.1587/comex.2018XBL0023

    • NAID

      130007382970

    • ISSN
      2187-0136
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 空間変調無線通信方式の実現を目指した偏波切替機能付き発振器一体型アクティブアンテナの構成法2018

    • 著者名/発表者名
      豊田一彦,古川義晃,西山英輔,田中高行,相川正義
    • 雑誌名

      電気学会論文誌

      巻: 印刷中

    • NAID

      130007382750

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Design of Simple 4 × 2 Beam-Forming Network for Four-Beam Array Antenna2022

    • 著者名/発表者名
      M. Hasan, E. Nishiyama, and I. Toyoda
    • 学会等名
      2022 IEICE General Conf.
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] トランジスタ発振器を用いたリングスロットアクティブアンテナの基礎検討2022

    • 著者名/発表者名
      眞子将太朗,田中高行,豊田一彦
    • 学会等名
      2022信学総大
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Proposal of Pattern-Reconfigurable Self-Oscillating Active Array Antenna Integrating Slot-Line Gunn Oscillator and Hybrid Coupler2021

    • 著者名/発表者名
      M. Hasan, E. Nishiyama, T. Tanaka, and I. Toyoda
    • 学会等名
      2021 Int. Conf. Sci. Contemporary Tech. (ICSCT2021)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Gunn Diode Based Self-Oscillating Active Integrated Array Antenna With a Concept for Beamwidth Controllability2021

    • 著者名/発表者名
      M. A. Rahman, M. Hasan, E. Nishiyama, and I. Toyoda
    • 学会等名
      2021 IEEE Int. Conf. Telecom. Photon. (ICTP2021)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Design of Tri-State SPDT Switch Using Shunt Open Stub Resonator2021

    • 著者名/発表者名
      M. Hasan, E. Nishiyama, and I. Toyoda
    • 学会等名
      2021 IEICE Society Conf.
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Experimental Study of Active Antenna Integrated With Transistor-Based Oscillator2021

    • 著者名/発表者名
      S. Manago, T. Tanaka, and I. Toyoda
    • 学会等名
      2021 Joint Conf. Electrical, Electronics and Information Engineers in Kyushu
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] A Microstrip-Line Gunn Oscillator Loaded Active Integrated Array Antenna Using Inclined Patches for Polarization Switching Function2021

    • 著者名/発表者名
      M. Hasan, E. Nishiyama, and I. Toyoda
    • 学会等名
      2020 Int. Symp. Antennas Propag. (ISAP2020)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] [Keynote speech] Polarization Agile Active Integrated Array Antenna for Next Generation Wireless Systems2021

    • 著者名/発表者名
      I. Toyoda
    • 学会等名
      2021 Int. Conf. Sust. Dev. in Tech. for 4th Ind. Rev. (ICSDTIR-2021)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Proposal of Polarization Agile Active Array Antenna Integrated with Gunn Oscillator and Diode-Loaded Cross Slots2021

    • 著者名/発表者名
      M. Hasan, R. Moroishi, E. Nishiyama, and I. Toyoda
    • 学会等名
      2021 IEICE General Conf.
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Design of Dual-Beam Switchable Self-Oscillating Active Array Antenna Integrating Positive Feedback Type Push-Push Oscillator and PSK Modulator2020

    • 著者名/発表者名
      M. Hasan, E. Nishiyama, T. Tanaka and I. Toyoda
    • 学会等名
      2020 Int. Conf. Emerg. Tech. for Comm. (ICETC2020)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Design of a Beam Switchable Self-Oscillating Active Integrated Array Antenna Using a Microstrip Line Gunn Oscillator and Planar Magic-Ts2020

    • 著者名/発表者名
      M. Hasan, E. Nishiyama, and I. Toyoda
    • 学会等名
      2020 IEICE Society Conf.
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] [Invited Lecture] Research and Development Activities of Active Integrated Antenna for Polarization and Beam Switching Functions2020

    • 著者名/発表者名
      M. Hasan, E. Nishiyama, and I. Toyoda
    • 学会等名
      IEICE Tech. Mtg. on Short Range Wireless Communications
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Design Concept of a Self-Oscillating Active Array Antenna Integrating a Microstrip-Line Gunn Oscillator with Inclined Patches for Spatial Modulation Systems2020

    • 著者名/発表者名
      Maodudul Hasan, Eisuke Nishiyama, and Ichihiko Toyoda
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] A Polarization Agile Self-Oscillating Active Integrated 2×2 Array Antenna Using PSK Modulators2019

    • 著者名/発表者名
      Maodudul Hasan, Eisuke Nishiyama, and Ichihiko Toyoda
    • 学会等名
      Asia-Pacific Conference on Antennas and Propagation (APCAP2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Polarization Agile Active Integrated Antenna and Its Application to Wireless Power Transfer2019

    • 著者名/発表者名
      Ichihiko Toyoda, Eisuke Nishiyama, and Takayuki Tanaka
    • 学会等名
      2019 Asian Wireless Power Transfer Workshop (AWPT2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Proposal of a Planar Polarization Switchable Self-Oscillating Active Integrated 2×2 Array Antenna with a Microstrip Gunn Oscillator and PSK Modulators2019

    • 著者名/発表者名
      Maodudul Hasan, Eisuke Nishiyama, and Ichihiko Toyoda
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Design of a Miniaturized Polarization Agile Self-Oscillating Ring-Slot Active Integrated Antenna for Short Range Wireless Communications2019

    • 著者名/発表者名
      Maodudul Hasan, Eisuke Nishiyama, and Ichihiko Toyoda
    • 学会等名
      電子情報通信学会短距離無線通信研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Proposal of a Polarization Switchable Active Array Antenna Integrating a Single-Lambda Slot-Ring Gunn Oscillator and PSK Modulator2019

    • 著者名/発表者名
      Maodudul Hasan, Eisuke Nishiyama, and Ichihiko Toyoda
    • 学会等名
      2019年電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] A Polarization Switchable Active Array Antenna Integrating a Multiport Oscillator and PSK Modulators2018

    • 著者名/発表者名
      Maodudul Hasan, Hiroki Ushiroda, Eisuke Nishiyama, and Ichihiko Toyoda
    • 学会等名
      2018 Asia-Pacific Microwave Conference (APMC2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Basic Evaluation of a Coupled Slot-Ring Gunn Oscillator Array for Active Antennas2018

    • 著者名/発表者名
      Maodudul Hasan, Eisuke Nishiyama, Takayuki Tanaka, and Ichihiko Toyoda
    • 学会等名
      2018年電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Active Integrated Array Antenna with Oscillation and Modulation Function for Spatial Modulation Wireless Communications2018

    • 著者名/発表者名
      Ichihiko Toyoda, Eisuke Nishiyama, and Takayuki Tanaka
    • 学会等名
      12th Asia-Pacific Engineering Research Forum on Microwaves and Electromagnetic Theory (APMET2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 偏波変調器とガン発振器を一体化した12素子アクティブアレーアンテナの特性検討2018

    • 著者名/発表者名
      後田寛紀,西山英輔,豊田一彦
    • 学会等名
      映像情報メディア学会放送技術研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Simulated and Measured Performance of a Gunn-Oscillator Integrated 12-Patch Active Array Antenna With Polarization Switching2018

    • 著者名/発表者名
      M. Hasan, H. Ushiroda, E. Nishiyama, and I. Toyoda
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 偏波切替え機能を有するガン発振器一体型4素子パッチアクティブアレーアンテナの試作検討2017

    • 著者名/発表者名
      後田寛紀,西山英輔,豊田一彦
    • 学会等名
      電子情報通信学会アンテナ・伝播研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [図書] Modulation in Electronics and Telecommunications2019

    • 著者名/発表者名
      Ichihiko Toyoda
    • 総ページ数
      11
    • 出版者
      IntechOpen
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 通信工学研究室

    • URL

      http://www.ceng.ec.saga-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書
  • [備考] 佐賀大学教員活動データベース

    • URL

      https://research.dl.saga-u.ac.jp/profile/ja.7ee2b677e200fb88.html

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実施状況報告書
  • [備考] 佐賀大学教員活動データベース

    • URL

      http://research.dl.saga-u.ac.jp/profile/ja.7ee2b677e200fb88.html

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2023-01-30  

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