超高能率平面アンテナの研究

1989 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 63420032
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 安藤 真 東京工業大学, 工学部, 助教授 (90159533)
• 研究分担者: 櫻井 仁夫 東京工業大学, 工学部, 助手 (30016620) ; 後藤 尚久 東京工業大学, 工学部, 教授 (80009232)
• キーワード: DBS / 衛星放送 / 円偏波 / 平面アンテナ / スロット結合 / 高能率アンテナ / RLSA / ラジアルラインスロットアンテナ

研究概要

ラジアルラインスロットアンテナ(RLSA)は超高能率特性が期待できる平面アンテナである。一様スロットを有する二層RLSAにおいては、実験による最適化により、60cmφのもので75%の特性を前年度に実現した。平成元年度の主な研究項目を整理すると次のようになる。(1)スロット結合量の解析と設計理論の確立、(2)スロット結合量の制御と開口分布合成、(3)発泡基板化、薄型化、大/小開口径化等の実用化検討、(4)直線偏波の実現
各項目に対する本年度の研究成果を要約すると、以下のようになる。(1)多モ-ド導波路上の2000素子以上のスロットの結合を精度良く近似するため、モ-メント法による解析を行った。周期構造モデルが全ての構造パラメ-タの効果を正確に表現できることを見い出した。これによりこれまで実験的に行っていたスロットの設計を全て理論的に行うことが可能となった。さらにこの解析にもとずき、各パラメ-タがアンテナ特性に与える影響を統一的に初めて評価し、二層RLSAの設計理論を確立できた。特に開口径の変化に関する検討の成果は、40cmφの小口径で70%のアンテナ特性の実現に生かされている。ところでアンテナの広帯域化についても同時に検討を進めている。(2)前述の解析に基づき、スロット結合量の制御が可能となった。スロット長および密度を積極的に変化させることにより、従来不可能であった一層RLSAの動作が初めて確認された。60cmφで65%の試作特性を得ている。(3)量産に適した発泡ポリエチレンRLSAの設計が終了しほぼ実用化の段階に達した。またこれに併せて、レド-ムやコンバ-タ-の設計もほぼ目途を得ている。(4)直線偏波における一番の問題であるスロット反射の抑制は、今年度実現はできなかった。(1)で開発した解析を用いて、反射機構の解明とその抑制法について理論的に検討を継続している。

研究成果

• [文献書誌] 遠藤克也: "ラジアルスロットアンテナの給電回路の設計" 電子情報通信学会論文誌. vol.J72ーBーII. 396-401 (1989)
• [文献書誌] Jiro Hirokawa: "An Analysis of Slot Coupling in a Radial Line Slot Antenna for DBS Reception" IEE PROCEEDINGS-H MICROWAVES.ANTENNAS AND PROPAGATION. (1990)
• [文献書誌] Jiro Hirokawa: "An Analysis of Slot Radiation on a Parallel Plate Waveguide for a Radial Line Slot Antenna" 1989 IEEE APーS International Symposium. vol.III. 1452-1455 (1989)
• [文献書誌] Junーichi Takada: "A Slot Coupling Control in CircularlyーPolarized Radial Line Slot Antennas" 1989 IEEE APーS International Symposium. vol.III. 1456-1459 (1989)
• [文献書誌] Jiro Hirokawa: "An Analysis of Slot Coupling in a Radial Line Slot Antenna" 1989 International Symposium on Antenna and Propagation(ISAP JAPAN). vol.3. 667-670 (1989)
• [文献書誌] Junーichi Takada: "Aperture Diameter Dependence of Radial Line Slot Antennas" 1989 International Symposium on Antenna and Propagation(ISAP JAPAN). vol.3. 671-674 (1989)
• [文献書誌] Makoto Ando: "Flat Array Antennas for Direct Broadcast Satellite(DBS)Reception" 1990 GENERAL ASSEMBLY of the International Union of Radio Science. (1990)