| 研究課題/領域番号 |
20H02152
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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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 |
小区分21020:通信工学関連
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| 研究機関 | 京都工芸繊維大学 |
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研究代表者 |
上田 哲也 京都工芸繊維大学, 電気電子工学系, 教授 (90293985)
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| 研究分担者 |
小寺 敏郎 明星大学, 理工学部, 教授 (90340603)
黒澤 裕之 京都工芸繊維大学, 電気電子工学系, 助教 (20708367)
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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 |
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2023年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2022年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2021年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2020年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
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| キーワード | メタマテリアル / 非相反回路 / 漏れ波アンテナ / ビーム走査アンテナ / デュアルバンド動作 / ビームスクイント低減 / 非相反性 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
次世代高速無線通信システムに用いられるアンテナには、低消費電力かつ低遅延のビーム走査性が不可欠となっているが、小型移動体端末には、サイズが大きくシステム負荷の大きな従来のフェーズドアレーアンテナ技術の適用は困難である。本研究では、非相反メタマテリアルを用いた擬似進行波共振に基づく、コンパクトサイズで高放射効率、かつビームスクイントがゼロの特徴を併せ持つ漏れ波ビーム走査アンテナに注目し、搭載実現の可能性を探る。
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| 研究実績の概要 |
マルチバンドにおいて、ビーム方向が同一方向を向き、かつビームスクイント（周波数変動によるビーム方向のふらつき）の低減機能を有する漏れ波ビーム走査アンテナの実現を目的として、2周波でDirac点を形成し、かつ非相反移相特性が周波数に比例するデュアルバンド右手/左手系複合（CRLH）線路を提案し、所望の伝送特性が得られていることを数値計算および実験により実証した。さらに同線路に反射器を接続して構成される擬似進行波共振器からの漏れ波放射に関して、ビーム方向が2周波で同方向を向き、かつ両動作周波数近傍においてビームスクイントが低減することを数値シミュレーションにより示した。現在、アンテナを試作し、動作の実験的検証を行っている段階である。
従来の非相反メタマテリアルからなるビーム走査アンテナにおいては、走査角の広角化のために、より大きな線路の非相反移相特性が必要となっている。これまでに、コルゲーション構造を装荷したメタマテリアル線路が非相反性の増強効果を有することが提案されているが、今年度の研究成果として、コルゲーション構造と線路の曲率を組み合わせることにより、非相反性が大幅に増強することを実験的に実証した。また、非相反性増強効果を獲得する新しい構造探索のとして、いくつかの新しい構成法を提案し、数値計算および実験により実証している．一つは，U字型半波長共振器を非対称に挿入した構造、もう一つは直列枝に非対称なインターディジタルキャパシタを挿入した構造である。従来構造との組み合わせにより、増強効果をより大きくすることが期待される。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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