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2023 年度 実績報告書

メタサーフェスを用いた近傍界制御によるアレーアンテナの小型化及び高精度化

研究課題

研究課題/領域番号 22KJ1399
配分区分基金
研究機関横浜国立大学

研究代表者

田村 成  横浜国立大学, 理工学府, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2023-03-08 – 2024-03-31
キーワードハイブリッド回路 / Magic-T / ヌル走査 / アレーアンテナ
研究実績の概要

小型アレーアンテナを方向探知向けに高精度化する際,電波を特定角度方向のみ放射しない「ヌル点」を活用することが有効である.これを実現するために,従来は振幅制御を伴うアンテナシステムが必要であった.本研究はこれを排除したアンテナシステムを提案している.メタサーフェスを用いたヌル形成精度の高精度化に成功した一方,ヌル走査精度の高精度化に必要な移相器に関する課題が残されていた.

当該年度前半は,前年度から継続して高精度移相器の開発に取り組んだ.マイクロ波回路基本素子であるMagic-Tが周波数に依存しない特性を得ることに着目し,高精度移相器の理論実証を進めた.その成果として,Magic-Tの既存設計手法を使わずに,新たな回路構成を提案することで,比帯域幅特性を29%から46%に拡大することに成功した.一連の研究成果は,IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniquesに昨年度末掲載された.

当該年度後半は,研究成果の取りまとめとして,ヌル点を走査する上で必要な高性能アレーアンテナと高精度移相器を組み合わせた方向探知アンテナを製作し,特性評価を行った.走査角度45度以内で,30 dBのヌルを形成することに成功し,その角度誤差は5度程度になった.これは,前年度に評価したヌルの理論特性と同様の傾向となり,計算結果と実測精度の一致を確認した.研究成果は,昨年度末に開催されたEuropean Conference on Antennas and Propagationにて発表済みである.以上の研究を通じて,アレーアンテナの小型化と高精度化を果たすアンテナ構成と移相器構成を新たに提案でき,十分な成果が得られた.

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] A Miniaturized Magic-T Using Microstrip-to-Coplanar Strips Transition and its Application to a Reflection-Type Phase Shifter2024

    • 著者名/発表者名
      Tamura Jo、Arai Hiroyuki
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques

      巻: 72 ページ: 1810~1821

    • DOI

      10.1109/TMTT.2023.3308158

    • 査読あり
  • [学会発表] A Parasitic Element Technique for Deep Null Synthesis and the Application to Received Signal Strength (RSS)-Based Localization2024

    • 著者名/発表者名
      Jo Tamura, Hiroyuki Arai
    • 学会等名
      2024 European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP)
    • 国際学会
  • [学会発表] コプレーナ線路を利用した小型かつ広帯域なMagic-T2024

    • 著者名/発表者名
      田村成,新井宏之
    • 学会等名
      2024年電子情報通信学会総合大会
  • [学会発表] A Planar Monopulse-Beam Steering Antenna With Wide Field-Of-View for Indoor Localization2023

    • 著者名/発表者名
      Jo Tamura, Hiroyuki Arai
    • 学会等名
      2023 International Symposium on Antennas and Propagation
    • 国際学会
  • [学会発表] A Null Steering Antenna with Constant Accuracy and Wide Field-of-View for Use with Amplitude-Only Direction Finding2023

    • 著者名/発表者名
      Jo Tamura, Hiroyuki Arai
    • 学会等名
      2023 URSI General Assembly and Scientific Symposium
    • 国際学会
  • [学会発表] 広視野な位置推定を可能とするモノパルスビーム走査アンテナ2023

    • 著者名/発表者名
      田村成,新井宏之
    • 学会等名
      2023年電子情報通信学会ソサイエティ大会

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公開日: 2024-12-25  

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