2019 年度研究成果報告書

異常吸収特性を有するメタ表面による高い周波数・角度選択性を持つミリ波反射制御

研究課題

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研究課題/領域番号	17K06385
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
研究分野	電子デバイス・電子機器
研究機関	大阪大学
研究代表者	塩見英久大阪大学, 基礎工学研究科, 助教 (00324822)
研究期間 (年度)	2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード	メタマテリアル
研究成果の概要	本研究では、散乱体の表面に貼り付けることで所望の周波数・角度において強い選択性を持ち、散乱断面積をほぼ零にするメタ表面を開発した。メタ表面は、物質表面を構成する金属や誘電体に周期構造を設けることによって、電磁波に対して自然界の物質表面とは全く異なる性質を人工的に発現させた材料である。近年、マッシュルーム型メタ表面において、特定の周波数・特定の角度から入射したミリ波を強く、原理的には完全に吸収する異常吸収現象が発見された。この異常吸収特性を利用し、極めて薄いにも関わらず、原理的に、ある角度での反射を完全に抑圧する完全電波吸収体を実現した。
自由記述の分野	マイクロ波工学・アンテナ工学
研究成果の学術的意義や社会的意義	従来の電波吸収体は、素材の抵抗損失による電磁波の吸収作用を利用して反射を抑圧するが、ミリ波帯では素材の表面での反射が比較的大きくなり、反射量が大きくなってしまう。一方で開発したメタ表面は、異常吸収特性を利用したものであり、極めて薄いにも関わらず、原理的に、ある角度での反射を完全に抑圧することが可能である。本研究で実現した超薄型完全電波吸収体は、任意の形状の散乱特性を自在にデザインするための基礎技術となるものであり、学術的に有意義である。また、これにより実現される分布型メタ表面は、将来のミリ波応用システムの実現と高性能化に寄与するものであり、実用面での貢献度も高い。