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2016 年度 実績報告書

3次元超広帯域リフレクトアレーの設計法と3Dプリンタを用いた製作法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 26820137
研究機関東北大学

研究代表者

今野 佳祐  東北大学, 工学研究科, 助教 (20633374)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワードリフレクトアレー / スーパーコンピュータ / 対数周期ダイポールアレー
研究実績の概要

最終年度は、これまでの2年間の研究成果を踏まえ、3つの項目に関する研究を行った。1点目の研究は、これまでに設計した対数周期ダイポール素子から成るリフレクトアレーの動作メカニズムの解明とおよびその性能の定量的な評価である。対数周期ダイポール素子の電流分布と素子の広帯域性との関連を数値的に明らかにし、3Dプリンタを用いてリフレクトアレーを試作した。試作したリフレクトアレーの特性を電波無響室内における実験で明らかにし、その広帯域な散乱特性を実証した。これらの結果は、米国電気学会の論文誌IEEE Antennas and Wireless Propagation Lettersに2編の論文として投稿され、採録された。
2点目の研究は、リフレクトアレーの設計に用いる電磁界数値解析法の高速化である。行列方程式を構築する際に必要な計算時間を短縮するため、新たな数値補間法を提案し、その数値計算時間を1/100程度に短縮した。また、この研究成果は、米国電気学会の論文誌IEEE Antennas and Propagation Lettersに1編の論文として、また同会の国際会議IEEE AP-Sに査読付き発表論文1件としてそれぞれ投稿され、いずれも採録された。また、得られた行列方程式を高速に解くための方法に関する研究も引き続き行い、得られた成果を論文誌IEICE Communications Expressに査読付き論文として1件、国際会議IEEE AP-Sに査読付き発表論文として1件、それぞれ投稿し、いずれも採録された。
3点目の研究は、ミリ波帯におけるビーム走査技術に関する研究である。機械的にビーム走査を行うアンテナに関する研究を行い、その設計法と試作法を確立し、提案アンテナのビーム走査性能を実験的に明らかにした。得られた成果は国内の学会で発表された。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件)

  • [国際共同研究] The Ohio State University(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      The Ohio State University
  • [雑誌論文] Scattering Performance of Log-Periodic Dipole Array2017

    • 著者名/発表者名
      K. Yokokawa, K. Konno, and Q. Chen
    • 雑誌名

      IEEE Antennas and Wireless Propag. Lett.

      巻: vol.16 ページ: 740-743

    • DOI

      10.1109/LAWP.2016.2601244

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Fast Computation of Layered Media Green's Function via Recursive Taylor Expansion2017

    • 著者名/発表者名
      K. Konno, Q. Chen and R.J. Burkholder
    • 雑誌名

      IEEE Antennas and Wireless Propag. Lett.

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.1109/LAWP.2016.2619483

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Wideband Scattering Performance of Reflectarray Using Log-periodic Dipole Array2017

    • 著者名/発表者名
      H. Ito, K. Konno, H. Sato, and Q. Chen
    • 雑誌名

      IEEE Antennas and Wireless Propag. Lett.

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.1109/LAWP.2016.2633305

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Enhancing Aperture Efficiency of Reflectarray by Accurately Evaluating Mutual Coupling of Reflectarray Elements2016

    • 著者名/発表者名
      K. Konno and Q. Chen
    • 雑誌名

      IEICE Commun. Express

      巻: vol. 5, no. 9 ページ: 341-346

    • DOI

      10.1587/comex.2016XBL0116

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Efficiency Improvement with a Recursive Taylor Expansion of Bessel Functions for Layered Media Green's Function2017

    • 著者名/発表者名
      K. Konno, Q. Chen, and R.J. Burkholder
    • 学会等名
      IEEE AP-S Int. Symp.
    • 発表場所
      米国サンディエゴ
    • 年月日
      2017-07-09 – 2017-07-14
    • 国際学会
  • [学会発表] ベクトル型スーパーコンピュータを用いた大規模リフレクトアレーの高利得化2016

    • 著者名/発表者名
      今野 佳祐,陳 強
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道札幌市)
    • 年月日
      2016-09-20 – 2016-09-23
  • [学会発表] 平行二本線路と結合したダイポールアレーアンテナの指向性の設計2016

    • 著者名/発表者名
      関口 貴志,今野 佳祐,陳 強
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道札幌市)
    • 年月日
      2016-09-20 – 2016-09-23
  • [学会発表] Numerical Analysis of Finite Periodic Array Antenna Using Novel Characteristic Basis Function Method2016

    • 著者名/発表者名
      K. Konno, Q. Chen, and R.J. Burkholder
    • 学会等名
      IEEE AP-S Int. Symp.
    • 発表場所
      米国プエルトリコ
    • 年月日
      2016-06-26 – 2016-07-01
    • 国際学会

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公開日: 2018-01-16  

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