| 研究課題/領域番号 |
20H00236
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
中区分21:電気電子工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
岡田 健一 東京工業大学, 工学院, 教授 (70361772)
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| 研究分担者 |
戸村 崇 東京工業大学, 工学院, 助教 (10803992)
坂本 啓 東京工業大学, 工学院, 教授 (40516001)
白根 篤史 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (40825254)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
44,070千円 (直接経費: 33,900千円、間接経費: 10,170千円)
2023年度: 13,000千円 (直接経費: 10,000千円、間接経費: 3,000千円)
2022年度: 13,520千円 (直接経費: 10,400千円、間接経費: 3,120千円)
2021年度: 11,700千円 (直接経費: 9,000千円、間接経費: 2,700千円)
2020年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
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| キーワード | フェーズドアレイアンテナ / 無線通信 / CMOS集積回路 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究課題は、従来、平面上に配置されていたミリ波帯フェーズドアレイアンテナを、非平面上にも配置可能とするためのものである。アレイ状に配置したアンテナ素子間の結合を計測し、各アンテナの位置推定を行う。フェーズドアレイを制御するための高周波CMOS集積回路により、アンテナ素子間結合(位相および振幅)を自律的に計測するための方法と、計測した情報から非平面形状推定を行う方法、非平面上のフェーズドアレイから精密にビーム生成を行う方法を明らかにする。衣類のように随時形状が変化する面においても、フェーズドアレイアンテナによるミリ波無線通信を可能とする。
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| 研究成果の概要 |
本研究課題は、従来、平面上に配置されていたミリ波帯フェーズドアレイアンテナを、非平面上にも配置可能とするためのものである。アレイ状に配置したアンテナ素子間の結合を計測し、各アンテナの位置推定および位相補償によるビーム形成を行う手法を明かにすることを目的とする。実際に、高精度な位相・振幅制御によるビームフォーミングと、アンテナ間結合の自律計測が可能なCMOS集積回路ICを作成し、提案手法の有効性の検討を行った。折り曲ったフェーズドアレイアンテナにおいても、提案手法を用いることで10dBの等価等方放射電力の改善を達成した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ミリ波を用いる無線通信は第五世代移動通信(5G)で商用利用が始まったばかりの技術であり、6G等の将来の技術へ向けて一層の技術革新が必要であるが、本研究成果が実用化されれば、従来は平面上にしか形成できなかったフェーズドアレイ無線機が、非平面上にも形成することが可能となる。自動車の車体や、航空機、人工衛星や、衣類のように随時形状が変化する面においても、ミリ波フェーズドアレイによる超高速無線通信が可能となる。
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