| 研究課題/領域番号 |
16K06337
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| 研究機関 | 電気通信大学 |
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研究代表者 |
斉藤 昭 電気通信大学, 先端ワイヤレス・コミュニケーション研究センター, 客員教授 (80536920)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 情報通信工学 / アンテナ理論 / MIMO / 軌道角運動量 |
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| 研究実績の概要 |
2017年度の目標として(1)より単一モードに近い放射パターンを有するアンテナの開発継続、(2) 受信メカニズムの解析 (3)集中定数素子を用いたOAMモード次数の制御の３点を挙げた。
(1)のモード単一性改善に関しては、電流分布をフーリエ展開した展開係数を単一にする検討を行った。この展開係数は、OAM各次数に関する自己インピーダンスの絶対値の逆数に比例することから、自己インピーダンス虚部が０となるようにすることで単一に近づくが、さらに実部も低下させると一層単一性が改善する。４素子ループアンテナアレイに5ｍｍ間隔で近接して反射板を設けた構成を解析し、所望のOAMモードと他のモードの放射電力比が27ｄB以上とほぼ単一モードとなることを、下記（２）の項目で開発した解析プログラムを用いて示した。また、この１対の４素子アレイを送信・受信に用い、通信距離３ｃｍで所望のモードの通過が他モード（干渉波）と比べ、シミュレーションで２８ｄB以上、実測でも１９ｄＢ以上大きいことを確認した。(2)の受信メカニズムの解析に関しては、ループアレイ間の通過特性を次数ごとに解析できる、一般化Z行列の手法を用いて解析した。数値計算ソフトMathematica上にこの解析プログラムを作成した。また一般化Z行列の解析から、OAM多重度はループ半径が同じでも２つの自由度があることを導出し、数値計算でループ半径数の２倍のOAM多重度が実現できることを解明した。(3)の集中定数素子を用いたＯＡＭモード次数制御に関しては、ループアンテナ内に容量を複数配置した構成をシミュレーションで検討した。容量を最適化することで、異なるループ半径で通過が大きくできた。しかし、容量がなく同じループ半径間の通過と比べると通過量が小さく性能が劣った。来年度は、性能とループ半径制御性の両面を勘案し有用性を判断する。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
概ね計画通りに進捗している。集中定数素子内蔵に関してのみは、内蔵しない場合より性能が劣っていたため、その有用性を来年度中に判断する。
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| 今後の研究の推進方策 |
概ね計画通りに進捗しており、次年度も当初計画通りに研究を進める。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
集中定数素子内蔵のシミュレーション特性が良くなかったため、その試作費が消化されなかった。来年度は最終年度であり、他の構成との比較を含めて試作を重点的に進めることで、繰り越した予算を有効に使用する。
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