| 研究課題/領域番号 |
19K14986
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| 研究機関 | 熊本大学 |
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研究代表者 |
久世 竜司 熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 助教 (40808929)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | メタ表面 / アンテナ / Meta-surface / LOS-MIMO |
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| 研究実績の概要 |
小型構成で見通しMIMO技術に応用可能なアンテナにおいて、メタ表面反射板を利用することで小型化にともなうビーム幅広角化を位相制御により見通しMIMO通信に優位な疑似マルチパス環境を構築することで小型化とチャネル容量増のトレードオフを解決することを研究の目的としている。アンテナを小型化するにはメタ表面反射板も小型構成であることが望ましいが、周期構造を利用した設計が機能しない課題がある。現在、この問題の取り組んでいる段階でありメタ表面の縁端部の最適化に取り組んでいる。
メタ表面の小型化に伴う設計誤差の評価は十分に検証されていない。そこで本研究では、まず従来のメタ表面の設計パラメータに対する設計誤差の大きさの評価を行った。特に、各素子の中心から法線方向へ観測線を設け、観測線上の反射波の位相を明らかにする独自の評価を行った。その結果、メタ表面の暑さが0.1波長（波長は設計周波数での波長）以下の場合に周期構造の設計と異なることを確認した。加えて各素子ごとに反射位相が異なり、縁端部で30°の位相設計誤差が生じていることを確認した。以上のことから縁端での反射位相値改善の重要性を明らかにし、メタ表面の地板（背面板）の形状について、周期構造での設計値と小型構成時の反射位相の値の差異を補償可能な形状を見出した。具体的には、背面板の縁端にノッチ形状と２つのスロットを設けたもので、メタ表面の素子に応じて周期的に組み込んだものである。新たに提案した構造は、縁端が入射波の偏波に対して、垂直であっても水平であっても効果を発揮し、またその動作原理についても明らかにした。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
疫病流行への対応のため、研究に充当する時間が減ってしまったことが上げられる。
また、エッチングに伴う歪みの影響が大きい板厚での試作も多かったため実験効率も十分なものではなかったことも原因として考えられる。
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| 今後の研究の推進方策 |
新たに提案した構造を利用したメタ表面反射板の基礎検討はほぼ完了している。一部、未実施の測定を行い論文として成果報告をあげる。また、同提案構造のメタ表面反射板を用いて小型LOS-MIMOを構成し既発表アンテナとの比較評価を行う。時間は限られているが、小型構成の限界を明らかにし、本研究での学術的な問であるLOS-MIMOにおいて小型・大容量通信と相反する要求をどこまで満たせるかを明らかにする。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
研究成果を論文として投稿する上での校正費や投稿費２回分が実施遅れの都合で次年度使用額が生じている。
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