未利用周波数帯特にミリ波帯アンテナ技術に関する基礎研究

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07405019
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 伊藤 精彦 北海道大学, 工学部, 教授 (30001176)
• 研究分担者: 石井 望 北海道大学, 工学部, 助手 (50232236) ; 大鐘 武雄 北海道大学, 工学部, 助教授 (10271636) ; 大宮 学 北海道大学, 工学部, 助教授 (30160625) ; 小川 恭孝 北海道大学, 工学部, 教授 (70125293)
• キーワード: ミリ波 / アンテナ / コプレーナ導波路 / スロット結合 / ダウンコンバージョン / パッチアンテナ / 誘電体イメージ線路 / イメージNRDガイド

研究概要

本基盤研究は、未利用周波数であるミリ波本来の持つ特徴を十分に引き出すアンテナシステムの在り方についての検討を目的としている。本年度は、以下に示す知見と成果を得た。
(1)コプレーナ導波路を給電線路とする二周波動作アンテナを、基板の両面にパッチを配することによって実現できることを本年度設備備品により購入したMDSリファレンスシステムにより明らかにした。また、3GHzスケールモデルについて実験により上記アンテナの動作を検証するとともに、コプレーナ導波路終端にショットキーバリアダイオードをミキサとして配し、一方の面からRF信号を、もう一方の面からLO信号をそれぞれ照射することにより、線路を介することなくダウンコンバージョンが行え、IF信号が得られることを確認した。
(2)上記の二周波動作アンテナをアレー化し、LO信号の照射角度、もしくは周波数を変化させることによってIF信号が最大となるRF信号の受信角度を制御できることを見いだし、その理論的な背景を明らかとするとともに、その検証実験を3GHzスケールモデルで行い、その有効性を確認した。
(3)イメージNRDガイドのH面にスロットを施すことにより、漏れ波の発生を抑えた新しいアンテナ構造を提案し、Kバンドにおける検証実験により、その有効性を明らかとした。
(4)誘電体イメージ線路に関して、カットオフ現象を利用した同軸プローブ給電方式を開発し、その有効性をFDTD法による数値シミュレーションならびにKバンドにおける検証実験で明らかにした。
今後、上記アンテナ等に関して応用事例を検討する。また今年度までの成果をもとに、来年度以降ミリ波を利用する通信ならびに応用システムの在り方をアンテナ研究の立場から検討する。
以上報告したように、本年度予定していた研究課題について十分な成果が得られた。

研究成果

• [文献書誌] 西村寿彦: "コプレーナ導波路給電による2周波マイクロストリップアンテナ" 電子情報通信学会技術研究報告. A・P96-19. 27-34 (1996)
• [文献書誌] 山本 学: "トリプレート型スロット結合マイクロストリップアンテナにおけるパラレルプレートモード抑制に関する考察" 電子情報通信学会技術研究報告. A・P96-30. 7-14 (1996)
• [文献書誌] 中南直樹: "タイムドメイン測定法を利用したイメージNRDガイドアンテナの特性測定" 電子情報通信学会技術研究報告. SAT96-45 MW96-58. 21-28 (1996)
• [文献書誌] M.Muramoto: "A Proposal of Small Planar Loop Antenna Whose Polarization Direction can be Switched Electrically" 1996 IEEE Antennas and Propagation Society International Symposium Digest. 1. 726-729 (1996)
• [文献書誌] N.Ishii: "A Cavity Model Analysis on a Tilt of the Polarization of Small Planar Loop Antenna" Proceedings of the 1996 International Symposium on Antennas and Propagation. 1. 117-120 (1996)
• [文献書誌] T.Miyazaki: "Analysis and Design on a Proximity Fed Microstrip Antenna" Proceedings of the 1996 International Symposium on Antennas and Propagation. 2. 545-548 (1996)
• [文献書誌] M.Yamamoto: "Theoretical Considerations on Parallel-Plate Mode Suppression in a Slot-Coupled Microstrip Antenna with a Stripline Feed" Proceedings of the 1996 International Symposium on Antennas and Propagation. 3. 841-844 (1996)
• [文献書誌] M,Muramoto: "A Proposal of a Small Planar Loop Antenna which can Switch the Polarization Direction" Proceedings of the 1996 International Symposium on Antennas and Propagation. 4. 1117-1120 (1996)
• [文献書誌] 山本 学: "トリプレート型スロット結合マイクロストリップアンテナにおける電力特性の解析的検討" 電子情報通信学会論文誌(B-II). J79-B-II・9. 631-634 (1996)
• [文献書誌] 村本 充: "偏波切替アンテナに関する一検討" 平成8年度電気関係学会北海道支部連合大会. 100. 105 (1996)
• [文献書誌] 石井 望: "板状ループアンテナにおいて最適化すべき特性量について" 平成8年度電気関係学会北海道支部連合大会. 101. 106 (1996)
• [文献書誌] 宮崎俊之: "間隙を介して給電するマイクロストリップアンテナの結合原理に関する考察" 平成8年度電気関係学会北海道支部連合大会. 102. 107 (1996)
• [文献書誌] 垣内田 毅: "スペクトル領域法によるクォ-ツ支持コプラーナ導波路の解析" 平成8年度電気関係学会北海道支部連合大会. 103. 108 (1996)
• [文献書誌] 山本 学: "トリプレート型スロット結合マイクロストリップアンテナにおけるパラレルプレートモード抑制に関する実験的検討" 平成8年度電気関係学会北海道支部連合大会. 104. 109 (1996)
• [文献書誌] 土田克実: "コプラーナ導波路給電マイクロストリップアンテナの2周波動作" 平成8年度電気関係学会北海道支部連合大会. 116. 122 (1996)
• [文献書誌] 西村寿彦: "コプレーナ導波路給電による二周波マイクロストリップアンテナの実験的検討" 平成8年度電気関係学会北海道支部連合大会. 117. 123 (1996)
• [文献書誌] 西村寿彦: "コプレーナ導波路給電系準光学アンテナ・ミキサ" 平成8年度電気関係学会北海道支部連合大会. 118. 124 (1996)
• [文献書誌] 中南直樹: "イメージNRDガイドアンテナの放射指向性" 平成8年度電気関係学会北海道支部連合大会. 119. (1996)
• [文献書誌] 杉山裕一: "イメージNRDガイドにおけるイメージ面スロット" 平成8年度電気関係学会北海道支部連合大会. 120. 126 (1996)
• [文献書誌] 菊間知裕: "同軸給電されたイメージNRDガイドを介するイメージガイドの伝送特性の測定" 平成8年度電気関係学会北海道支部連合大会. 121. 127 (1996)
• [文献書誌] 西村寿彦: "多素子準光学アンテナ・ミキサの特性" 電子情報通信学会技術研究報告. A・P96-170 EMCJ96-105 RCS96-184 MW96-210. 25-32 (1997)
• [文献書誌] 菊間知裕: "誘電体イメージ線路の同軸プローブ励振" 電子情報通信学会論文誌(C-I). J80-C-I・2. 89-90 (1997)
• [文献書誌] 山本 学: "2素子トリプレート型スロット結合マイクロストリップアレーアンテナの放射特性" 1997年電子情報通信学会総合大会. B-1-111. (1997)
• [文献書誌] 石井 望: "イメージNRDガイドにおけるH面スロット" 1997年電子情報通信学会総合大会. B-1-174. (1997)