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超高利得・小型収納・大型展開可能なリフレクトアレーアンテナシステムの創出

打造超高增益、紧凑存储、大扩展性的反射阵列天线系统

基本信息

批准号：
20H02146
负责人：
戸村崇
金额：
$ 11.4万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H02146/
关键词：
アンテナリフレクトアレー展開アンテナ折り紙

项目摘要

本研究では折り紙技術による小型収納・大型展開可能な膜をアンテナにし，膜の機械的な欠点を電気的に解決することで，超高利得アンテナを実現する．展開後の膜には平面度が低い・折り目にアンテナが配置できないという二つの課題がある．本研究課題では能動素子で反射位相を制御しアンテナ自ら変形を電気的に補償する手法と，折り目によるアンテナ配置の乱れを整える設計論を確立する．本年度は自己校正手法と非周期アレー設計論を検討した．自己校正手法ではフレキシブル基板上に構成した位相補償反射素子の設計を実施した．昨年度検証したリジッド基板では折り畳みができないが，フレキシブル基板は厚みが50um程度であり折りたたむことが可能である．また実際の変形を模擬することができる．グラウンドとパッチの2層のフレキシブル基板を用い，反射位相が制御可能な素子の設計を完了した．折り畳みパターにより生じるアレーアンテナの配置・周期の乱れを考慮したアンテナ設計論を考慮した．当初はモーメント法による全構造解析によるアプローチを検討したが，素子数が多い場合に解析時間が指数関数的に増えてしまう問題がある．そこで反射素子の形状を工夫することで，非周期な折り畳みパターン上に周期的なアレーを形成する方法を検討した．折り幅とアレー周期を一致させ，全素子上に生じえる折り線を集約し，その折線上に素子を配置しない素子形状を検討した．これにより非周期な折りパターン上に周期的なアレーアンテナを形成する手法を確立した．これらの成果より国際学会2件，国内学会5件発表した．

This paper presents a study on the mechanical and electrical properties of thin films, which can be applied to both small and large size films. After unfolding, the film has a low flatness and a low folding angle. This research topic is to establish a design theory for controlling the reflection phase of kinetic elements, compensating for the distortion of electrical energy, and adjusting the configuration of kinetic elements. This year, we will discuss our own correction methods and non-periodic design. The design of phase compensation reflector on the substrate is implemented by self calibration method. Yesterday's test showed that the substrate thickness was 50 um, and the substrate thickness was 50um. The shape of the ring is different from that of the ring. The design of reflective phase control elements is completed. The design theory of the cycle is considered. The number of elements in the analysis of the whole structure is increased in the case of the number of exponents. The shape of the reflector is discussed in detail. The width of the fold is consistent with the length of the fold, and the shape of the fold is discussed. This is a non-periodic process. It's a periodic process. 2 international and 5 domestic academic achievements.

项目成果

期刊论文数量（13）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Phase Adjustment Algorithm for Deformation Compensation of Nonflat Reflectarray Antenna

非平面反射阵列天线形变补偿的相位调整算法

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
M. Kato;H. Sakamoto;T. Tomura;M. Okuma
通讯作者：
M. Okuma

折り畳み可能なフレキシブル基板パッシブリフレクトアレーの設計

可折叠柔性基板无源反射阵列设计

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
R. Ichiki;N. Yagawa;K. Tachibana;T. Furuki;and S. Kanazawa;清田恭平;町田理人，戸村崇，坂本啓
通讯作者：
町田理人，戸村崇，坂本啓

フレキシブル基板一層で構成するリフレクトアレーの反射位相制御

单层柔性基板反射阵列的反射相位控制

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Ryosuke Nakatsuka;Takahiro Nozaki;若林咲希，薬師寺海斗，上田理人，白井祐大，市來龍大，立花孝介，古木貴志，金澤誠司;Hiroyuki Morikawa;Daichi Makihara;Watanabe Shun;武田裕貴，戸村崇，坂本啓
通讯作者：
武田裕貴，戸村崇，坂本啓

飛び出す絵本の機構を用いた宇宙展開膜面アレーアンテナ構造の提案

利用弹出式图画书机构的空间部署薄膜阵列天线结构的提案