小型端末用60GHz帯3次元指向性制御アンテナの異種サブアレイ指向性合成の研究

2019 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 16K18106
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 通信・ネットワーク工学
• 研究機関: 鹿児島大学
• 研究代表者: 吉田 賢史 鹿児島大学, 理工学域工学系, 助教 (50751830)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: 60GHz帯 / アレイアンテナ / 3次元実装 / 伝送線路

研究成果の概要

本研究では，第5世代の移動通信システムなどの小型携帯端末搭載用60 GHz帯3次元指向性制御アンテナの実現を大きな研究背景とし，異種サブアレイアンテナを複数用いた指向性制御アンテナの設計，試作及び評価を研究目的とする．まず最初に，実装歩留まり問題の解決のため，従来の銅ボール実装の改善を行った．次に，改善した銅ボール実装技術を用いて，同種サブアレイ間内指向性合成の検証として，2x2パッチアレイアンテナの設計，試作，測定を行った．60 GHzにおける利得が10 dBi以上となる領域を評価し，その有効性を示した．最終的に異種サブアレイ指向性合成の検証を行い，その妥当性も確認した．

自由記述の分野

ミリ波アンテナ工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

移動通信システムは，水道や電気，ガスと同じように，社会的に見て広く普及し，なくてはならないインフラの１つとなった．本研究は，現在サービスが始まりつつある5G以降の次世代移動通信ネットワーク端末に適用可能なアンテナの基礎研究を行ったものであり，本研究で得られた知見を基礎とし，実用化に向けて資金を投入し，ビジネス展開を見据えた開発フェーズへの推進が望まれる．本研究では60 GHz帯において，これまで端末に搭載可能なサイズ，重量の制約下において，実装方式も視野に入れた条件下で，あらゆる方向に指向性を制御できるアンテナの提案を行っており，注目に値すると考えられる．