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2015 年度 実績報告書

光ビーム走査アンテナ

研究課題

研究課題/領域番号 25420359
研究機関横浜国立大学

研究代表者

新井 宏之  横浜国立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00193053)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード光アンテナ / 漏れ波アンテナ / ビーム走査 / ワッフル導波路 / 光無線通信
研究実績の概要

無線によるデータの伝送容量が急増しているため,超高速な無線通信環境の構築が不可欠とされ,ミリ波帯以上の周波数と信号処理技術によって数十ギガビット以上の高速無線通信を実現する研究が進められている.しかし,テラビット以上の無線データ伝送の実現には,周波数が数百テラヘルツ以上の光波帯において,高利得ビームの高速走査による光アンテナによる無線システムが必要とされている.
光無線通信では30~40dBの高利得アンテナに対してビーム走査が必要となる.本研究において,光無線通信に適したビーム走査アンテナについて,新たに提案したワッフル導波路を用いて実現できる可能性をシミュレーションで示し,試作アンテナによってその基礎的な特性を確認した.
光漏れ波アンテナ構成に対して,新たに提案したワッフル導波路の設計・試作により,従来型のグレーティング導波路と比較を行った結果,アンテナに入力する波長を100nm変化させたとき,提案したワッフル導波路は従来型導波路に対して,指向性利得を10dB以上改善できることを明らかにし,光スイッチと組み合わせることで±60度の広角なビーム走査が実現できることも示している.なお,光アンテナの試作はシリコンファンダリーを利用して実施している.
さらに,ワッフル導波路による光ビーム走査アンテナを基地局側に,フォトダイオードを端末側に仮定した回線設計により,10m程度までの短距離光無線通信が可能であることも示している.

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2016 2015

すべて 学会発表 (9件) (うち国際学会 4件、 招待講演 1件)

  • [学会発表] グレーティング及びワッフル導波路を用いた光通信用漏れ波アン テナの減衰定数による評価2016

    • 著者名/発表者名
      橋口 弘、新井宏之、近藤圭祐、馬場俊彦
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会2016
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2016-03-15 – 2016-03-18
  • [学会発表] 円形ワッフル導波路の放射特性2016

    • 著者名/発表者名
      山本将司、橋口 弘、新井宏之
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会2016
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2016-03-15 – 2016-03-18
  • [学会発表] Si細線導波路フェーズドアレーを用いた光通信用2次元ビーム走査型漏れ波アンテナに関する検討2016

    • 著者名/発表者名
      蘆原 成、新井宏之
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会2016
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2016-03-15 – 2016-03-18
  • [学会発表] Optical beam scanning antenna for ultra high speed short range communication system2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Arai
    • 学会等名
      2016 Asian Workshop on Antennas and Propagation (AWAP2016)
    • 発表場所
      Busan, Korea
    • 年月日
      2016-01-27 – 2016-01-29
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Optical Leaky Wave Antenna Using Waffle Waveguide2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi HashiguchiI, Hiroyuki Arai, Keisuke Kondo, and Toshihiko Baba
    • 学会等名
      2015 IEEE International Workshop on Electromagnetics (iWEM2015)
    • 発表場所
      Hsinchu, Taiwan
    • 年月日
      2015-11-16 – 2015-11-18
    • 国際学会
  • [学会発表] 2D Beam Scanned Optical Leaky Waveguide Antenna2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Arai, Hiroshi Hashiguchi, Keisuke Kondo and Toshihiko Baba
    • 学会等名
      International Symposium on Antennas and Propagation (ISAP2015)
    • 発表場所
      Hobart, Tasmania, Australia
    • 年月日
      2015-11-09 – 2015-11-12
    • 国際学会
  • [学会発表] ワッフル導波路を用いた光通信用漏れ波アンテナの性能評2015

    • 著者名/発表者名
      橋口 弘、新井 宏之、近藤 圭祐、馬場 俊彦
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会2015
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2015-09-08 – 2015-09-11
  • [学会発表] Si細線導波路を用いた光無線通信用ビーム切り替えアンテナ2015

    • 著者名/発表者名
      蘆原成、新井宏之
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会2015
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2015-09-08 – 2015-09-11
  • [学会発表] Optical Beam Scanning Antenna by Waffled Leaky Waveguide2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Arai and Yodai Morimoto
    • 学会等名
      2015 IEEE AP-S Symposium on Antennas and Propagation and URSI CNC/USNC Joint Meeting (AP-S/URSI2015)
    • 発表場所
      Vancouver, BC, Canada
    • 年月日
      2015-07-19 – 2015-07-24
    • 国際学会

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公開日: 2017-01-06  

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