| 研究実績の概要 |
従来のビーム走査アンテナは, 移相器を装着した多数の直線偏波放射素子から構成されている. 放射ビームを特定方向に向けるためには, 各放射素子からの放射界の位相を移相器によって変える必要がある. この場合, 放射ビーム方向がアンテナ正面からずれるにつれて, 利得（感度）が落ちる等の不具合が生じる. つまり, 従来の走査アンテナでは, ビーム方向が異なると同じアンテナ特性が再生されないという欠点があり, 特性再生可能アンテナ(RecANT)とは言えない. さらに付け加えるならば, 直線偏波放射素子を使用した通信では,「送信アンテナと受信アンテナの偏波面を同方向（平行）にしなければならない」という制約がある. これに対し, 円偏波放射素子を使用した通信では「偏波面を合わせる必要がない」ことが学術上から既に知られている. この優位性があるにもかかわらず, 円偏波走査アンテナの構築がむずかしい故に, これまでのところ, ビーム方向が変わっても同じアンテナ特性(放射パターン, 入力インピーダンスなど)を再現する円偏波用特性再生可能アンテナの実現例は皆無に近い. 換言すれば,「新概念を構築し, 移相器を用いないで, 円偏波用特性再生可能アンテナ(RecANT)を創造することは可能であろうか?」との学術的問いが生じている現況にある.
上記の問いに答えるためには円偏波を放射する最小構成素子であるメタマテリアル細胞を創造することが急務となる. この背景の基に, 2018年度は円偏波メタマテリアル細胞の創造に力を注ぎ急務を完遂した. さらに, この細胞から成る線状メタラインを考察し, 基礎データを収集した. これにより伝搬位相定数が負となる左手系特性の周波数範囲が解明できた.
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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
3年計画の第一段階が予定通り完了した. 具体的に述べれば, (1)円偏波メタマテリアル細胞を創造したこと. (2)メタマテリアル細胞をつなぎ合わせて線状メタラインを構成し, 伝搬位相定数が負となる左手系特性の周波数範囲を解明したこと. (3)線状メタラインのアンテナ特性評価を可能にしたこと. 円偏波放射パターン, 円偏波率, 円偏波利得, 入力インピーダンスなどの振る舞いを解明したこと. (4)円偏波率3dB以下の周波数帯域, 円偏波利得3dB降下の周波数帯域, 電圧定在波比2以下の周波数帯域を解明したこと. 更には, (5)次年度のための準備として, アンテナ高を(3/100)波長レベルに低背化した線状メタラインの配列を一部解析したこと.
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| 今後の研究の推進方策 |
2018年度の結果をもとに, 2019年度は, 円偏波用線状メタラインを円の中心から放射状に複数本配列した構造（放射状RecANT）を構築し, その特性を解明する. 以下の項目を実施する予定である. (1) 4本の線状メタラインを放射状に配列し, RecANTとしての最適構造を獲得するために, 4本の線状メタラインの1つに給電をおこない, 残りのメタラインの給電点を無給電（開放）状態にする. (2)前記(1)の場合の円偏波放射パターン, 円偏波率, 円偏波利得, 入力インピーダンスなどの諸特性を, 一本の線状メタラインの諸特性と比較する. (3)前記の比較により４本の線状メタライン間の相互影響を明らかにしていく. 相互影響を解明するために散乱定数（S-パラメータ）を検討する.
以上の結果を, 最終目的である小型RecANT創造のための準備とする.
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| 次年度使用額が生じた理由 |
理由：次年度に実験材料費, 国際学会旅費, 論文掲載費が予想以上にかかると推察し, 2018年度の人件費と謝金を節約したため.
計画：2019年度の実験材料費, 国際学会旅費, 論文掲載費の補填にあてる予定である.
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