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超広帯域円偏波アンテナ技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K06431
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
研究機関熊本大学

研究代表者

福迫 武  熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 教授 (90295121)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワードアンテナ / メタ表面 / 円偏波 / 広帯域特性 / 広帯域 / 端部形状 / 位相分布 / アンテナ技術 / 円偏波アンテナ / メタマテリアル
研究成果の概要

本研究では,広帯域に亘って,軸比が3dB 以下となる円偏波アンテナの作成のため,それをサポートするメタ表面の設計技術を開発する.円偏波を発生させる帯域の広帯域化において,今回はポラライザーとしてのメタ表面の広帯域を考えた.単位セルは正方形の形状をしているが,メタ表面周辺の各辺は単位セルに対して45°傾いているひし形構造を採り入れ,x軸に関して45°の角度となる直線偏波を照射した.その結果,直線偏波を広帯域に亘って円偏波に変換できることが分かった.また,周囲を円形にすることでも効果的であることが分かった.最後に円偏波アンテナの原理を応用した交差偏波への偏波変換器についても検討した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

メタ表面が広帯域な諸特性を得るために,重要な知見を得ることができた.特に,メタ表面の設計段階においては,単位セルと周期境界条件で囲み,等価的に無限のアレーとした場合を仮定するのが通常だが,実際には有限のアレーとなる.この場合,端部の影響が深刻であるが,その影響を緩和する方法として,長方形の単位セルに有限周囲の辺が45度となるひし形構造が有効であることが分かった.他,円形の周囲も有効であることも同時に確認できた.また,広帯域円偏波技術を応用したメタ表面偏波変換器も開発でき,今回の知見が応用できる.

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 2件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 14件、 招待講演 7件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] King Mongkut's Inst Tech Ladkrabang(タイ)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] スラバヤ工科大学(インドネシア)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] モンクット王工科大学ラカバン校(タイ)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] KMITL/KMUTNB Prachin Buri Campus(タイ)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Broadband Linear to Circular Polarization Conversion Using Diamond-shaped Reflecting Metasurface2020

    • 著者名/発表者名
      W. Chaihongsa, R. Kuse, K. Furuya, C. Phongcharoenpanich, T. Fukusako
    • 雑誌名

      IET Microwaves, Antennas & Propagation

      巻: 掲載決定 号: 9 ページ: 943-949

    • DOI

      10.1049/iet-map.2019.0989

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 円偏波アンテナの広帯域化技術に関する一考察2018

    • 著者名/発表者名
      福迫 武
    • 巻
      J101-B
    • 号
      9
    • ページ
      648-659
    • DOI

      10.14923/transcomj.2018API0002

    • ISSN
      1344-4697
    • 年月日
      2018-09-01
    • 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] Broadband Circularly Polarized Patch Antenna with Low Cross-Polarization Using Artificial Ground Structure2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Kai and T. Fukusako
    • 雑誌名

      Microwave and Optical Technology Letters

      巻: 60 号: 4 ページ: 840-845

    • DOI

      10.1002/mop.31065

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Capacity of 2×2 MIMO HF NVIS Channels with Linearly-Polarized Horizontal Antennas2018

    • 著者名/発表者名
      Nurhayati, G. Hendrantoro, T. Fukusako, E. Setijadi
    • 雑誌名

      IEEE Wireless Communication Letters

      巻: 17 号: 12 ページ: 2284-2288

    • DOI

      10.1109/lawp.2018.2873115

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Wideband waveguide antenna using stepped L-shaped probe for wide-angle circular polarization radiation2017

    • 著者名/発表者名
      T. Fukusako and R. Yamauchi
    • 雑誌名

      IEICE Communications Express

      巻: 6 号: 9 ページ: 542-547

    • DOI

      10.1587/comex.2017XBL0085

    • NAID

      130006041766

    • 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
  • [学会発表] Effect of Metasurface Edges on Wideband Characteristics2020

    • 著者名/発表者名
      T. Fukusako, R. Kuse, W. Chaihongsa, K. Furuya and C. Phongcharoenpanich
    • 学会等名
      2020 IEEE International Conference on Computational Electromagnetics
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Wideband Design of Metasurface Polarizers Considering the Effect of Edge2020

    • 著者名/発表者名
      T. Fukusako, R. Kuse, W. Chaihongsa, K. Furuya and C. Phongcharoenpanich
    • 学会等名
      2020 IEEE International Symposium on Radio-Frequency Intergration Technology
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Broadband polarization converting metasurface with periodic bow-tie-shaped unit cells2019

    • 著者名/発表者名
      T. Noishiki, R. Kuse and T. Fukusako
    • 学会等名
      8th Asia-Pacific Conference on Antennas and Propagation
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Broadband Metasurface Polarization Converter with Bow-tie Unit Cells2019

    • 著者名/発表者名
      T. Fukusako, T. Noishiki and R. Kuse
    • 学会等名
      2019 IEEE Antennas and Propagation in Wireless Communications (APWC2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ボウタイ型メタ表面を用いた広帯域偏波変換の原理に関する検討2019

    • 著者名/発表者名
      野一色崇志・福迫 武・久世竜司
    • 学会等名
      映像情報メディア学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 広帯域直交偏波変換機能を有するボウタイ型メタ表面2019

    • 著者名/発表者名
      野一色崇志・福迫 武・久世竜司
    • 学会等名
      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] Some Discussions on Broadband Circularly Polarized Patch Antennas Using Metasurface Structure2018

    • 著者名/発表者名
      T. Fukusako and R. Kuse
    • 学会等名
      2018 IEEE Conference on Antenna Measurement and Applications
    • 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] Design Strategies on Broadband Circular Polarization Generation using Metasurface Structures2018

    • 著者名/発表者名
      T. Fukusako, K. Furuya and R. Kuse
    • 学会等名
      2018 IEEE Antennas and Propagation in Wireless Communications
    • 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] Design of Metasurface in Compact Broadband System for Linear-to-Circular Polarization2018

    • 著者名/発表者名
      T. Fukusako. K. Furuya and R. Kuse
    • 学会等名
      12th Asia-Pacific Engineering Research Forum on Microwaves and Electromagnetic Theory
    • 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] An Overview of Metasurface Generating Circular Polarization in Broadband2018

    • 著者名/発表者名
      T. Fukusako, K. Furuya and R. Kuse
    • 学会等名
      2018 Asian Workshop on Antennas and Propagation
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Broadband Reflecting Metasurface Polarizer", Progress In Electromagnetic Research Symposium2018

    • 著者名/発表者名
      Warangkana Chaihongsa, Koichi Furuya, Takeshi Fukusako
    • 学会等名
      Progress In Electromagnetic Research Symposium,
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Broadband Reflecting Metasurface Polarizer2018

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Fukusako, Warangkana Chaihongsa, Ryuji Kuse, Koichi Furuya, Chuwong Phongcharoenpanich
    • 学会等名
      電気関係学会九州支部連合大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] An low-profile 4-multibeam antenna radiating parallel to ground plane2018

    • 著者名/発表者名
      T. Fukusako
    • 学会等名
      2018 International Workshop on Antenna Technology
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Circularly Polarized Broadband Patch Antenna Using Artificial Ground Structure and Meandered Probe for low Cross-Polarization2017

    • 著者名/発表者名
      T. Fukusako and Y. Kai
    • 学会等名
      2017 IEEE International Symposium on Antennas and Propagation & USNC/URSI Radio Science Meeting
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Broadband Linear to Circular Polarization Reflector Using Modified Metasurface2017

    • 著者名/発表者名
      K. Furuya and T. Fukusako
    • 学会等名
      2017 International Symposium on Antennas and Propagation (ISAP2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A circularly Polarized and low-profile surface wave antennas with Bi-directional Beam Pattern2017

    • 著者名/発表者名
      K. Lertsakwimarn and T. Fukusako
    • 学会等名
      2017 International Symposium on Antennas and Propagation (ISAP2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Broadband Circularly Polarized Patch Antenna Using Meandered Probe and Artificial Ground Structure2017

    • 著者名/発表者名
      T. Fukusako and Y. Kai
    • 学会等名
      Progress In Electromagnetics Research Symposium (PIERS2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ボウタイ型のメタ・サーフェスによる偏波変換器2017

    • 著者名/発表者名
      野一色 崇志, 福迫 武
    • 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
  • [学会発表] 広帯域偏波変換メタ表面に関する一検討2017

    • 著者名/発表者名
      古谷航一・福迫 武
    • 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] Broadband Linear to Circular Polarization Reflector Using Modified Metasurface for a Spherical Wave Incidence2017

    • 著者名/発表者名
      古谷航一・福迫 武
    • 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
  • [学会発表] コンパクトな広帯域偏波変換システムのメタ表面の設計2017

    • 著者名/発表者名
      古谷航一・福迫 武・久世竜司
    • 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
  • [図書] 円偏波アンテナの基礎2018

    • 著者名/発表者名
      福迫 武
    • 総ページ数
      209
    • 出版者
      コロナ社
    • ISBN
      9784339009149
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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