| 研究課題/領域番号 |
16K06365
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| 研究機関 | 千葉工業大学 |
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研究代表者 |
長 敬三 千葉工業大学, 工学部, 教授 (00633356)
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| 研究分担者 |
道下 尚文 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), 電気情報学群, 准教授 (30535357)
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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 | 移相器 / 移動通信 / 基地局アンテナ / 周波数共用 / メタマテリアル / CRLH |
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| 研究実績の概要 |
平成２９年度は，まず平成２８年度に明確化した単位セルを縦続に接続した構成について，有限要素法を用いた解析検討を行った．セルの結合数は，代表者らが以前文献[1]で報告した結果を用い，1.5GHz～2GHzを共用する代表的なセル構成でシステム容量を改善可能な位相差を実現する構成として，単位セルを5セルを縦続した構成について検討した．ブロッホインピーダンスは一般に実部の特性で評価するが，実際に移相器として構成する場合，入力インピーダンスの虚部も考慮する必要がある．本検討では，単位セルを5セル結合して構成した移相器の入出力部に整合回路を接続することにより，本移相器の前後に接続される50Ω伝送線路へ整合する構成について検討した．本移相器では，誘電体パッチおよびスタブ線路を短絡する線路を可変構造とすることにより位相を調整するが，誘電体パッチおよび短絡線路を変化すると，移相器の入力インピーダンス特性も変化する．そこで誘電体パッチおよび短絡線路を変化させた状態の入力インピーダンスを有限要素法（HFSS）により計算し，計算されたインピーダンスに対する整合回路を，等価回路により検討した．検討の結果，本移相器の位相可変範囲すべてにおいて，検討周波数帯で整合を実現可能な等価回路を見出すことができなかった．そのため現在，単位セルのブロッホインピーダンス特性を再調整し，縦続接続して構成した移相器の入出力インピーダンスを所望の位相可変範囲および周波数帯において伝送線路に整合でき，かつ所望の位相特性を実現できる構成を再検討している．
[1] 馬籠達也，長敬三，道下尚文，山田吉英，電子情報通信学会技術研究報告，AP2014-5, pp.25-30, 2014.
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
上述のとおり，縦続接続した影響によるインピーダンスの変動が予想より大きく，平成２９年度までに完了予定であった入力インピーダンス特性および位相特性の両方を満たす縦続構成可能な単位セルの具体的構造の明確化，およびその等価回路表現について完了できていない状況である．
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| 今後の研究の推進方策 |
平成３０年度は，本研究の重点化を行い，引き続き平成２９年度中に完了予定であった入力インピーダンス特性および位相特性の両方を満たす具体的構造の明確化について検討し，上半期中に試作構造の設計を完了する．下半期では，試作評価を実施し，解析評価の妥当性を確認する．また当初の平成３０年度計画通り，設計手法の確立に向け，CRLH位相器を構成する各構造パラメータと等価回路パラメータの関係を明確化し，一般化した設計法の確立を行う．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
（理由）研究の遅延により，研究発表計画の取りやめが生じたため．
（使用計画）平成29年度の残予算は平成30年度の移相器製作用の消耗品費にて支出する予定である．
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