誘電体スラブアレーアンテナの指向性合成法とオングラスMIMOアンテナへの応用

介质板阵列天线方向性综合方法及其在玻璃上MIMO天线中的应用

• 批准号: 20K04480
• 负责人: 宇野 亨
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: Tokyo University of Agriculture and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K04480/
• 关键词: オンガラスアンテナ; 指向性合成; 誘電体スラブ; 表面波; グリーン関数; MIMO; FDTD法; アレーアンテナ; オングラスアンテナ

本研究は高度に安全性が確保された車の自動運転や５GあるいはBeyond-5Gを見据えた移動通信システムを実現するために，車両の窓ガラスに搭載されるオンガラスアンテナの設計法確率することを目的に，車両に特化したアレーアンテナ指向性合成法に焦点を絞った研究を実施するものである．本年度は当初の実施計画に従って，（１）オングラスアレーアンテナの指向性合成法の確立，（２）車載オングラスアンテナ特性解析法の確立，（３）仮想無限ガラスの実現の３つの課題について検討を行った．以下にその内容と実績の概要を示す．（１）オンガラスアンテナの電磁界解析に適したグリーン関数を導くと共に，その性質を明らかにした．一方，車載用のガラスは３層の合わせガラスが用いられるのが一般的であるが，６GHｚの周波数帯域では２層でも精度よく近似できるが，５Ｇで使用が想定されている２８ＧＨｚ帯では３層で解析しなければならないであろうことが明らかとなり，そのための理論解析及び数値解析を行った．（２）２層ガラスであっても３層ガラスであってもアンテナから放射された電磁波エネルギーの大部分はガラス内部と表面を伝搬することが理論的に明らかになった．このため，ガラスが大口径になっても端部の影響は無視できない．これを軽減する方法を幾つか検討し，その有効性を明らかにした．（３）実車に近いモデルを用いた大規模計算を行い車体や地面が放射指向性に与える影響を数値的に解析した

This study は highly に が ensure safety さ れ た vehicles の automatic transport planning や 5 g あ る い は Beyond - 5 g を saw according to え た mobile シ ス テ ム を be presently す る た め に, car struck の 窓 ガ ラ ス に carry さ れ る オ ン ガ ラ ス ア ン テ ナ の design method of probabilistic す る こ と に を purpose, Car struck に specialized し た ア レ ー ア ン テ ナ directivity synthesis に focus を ground っ た research を be applied す る も の で あ る. は の original this year be applied plan に 従 っ て, (1) オ ン グ ラ ス ア レ ー ア ン テ ナ の directivity synthesis の established, (2) the on-board オ ン グ ラ ス ア ン テ ナ の established characteristic analytic method, (3) 仮 to infinite ガ ラ ス の be の now 3 つ の subject に つ い て 検 line for を っ た. The following にそ <s:1> content と performance <s:1> summary を shows す. (1) オ ン ガ ラ ス ア ン テ ナ の electromagnetic field analytical に optimum し た グ リ ー ン masato number を guide く と に, そ の nature を Ming ら か に し た. Side, vehicle with の ガ ラ ス は 3 layer の close わ せ ガ ラ ス が with い ら れ る の が general で あ る が, 6 GHZ の cycle for 帯 domain で は layer 2 で も precision よ く approximate で き る が, 5 g で use が scenarios さ れ て い る 28 GHZ 帯 で は 3 layer analytical し で な け れ ば な ら な い で あ ろ う こ と が Ming ら か と な り, Theoretical analysis of そ ため そ and numerical analysis of び を lines った. (2) 2 layer ガ ラ ス で あ っ て も 3 layer ガ ラ ス で あ っ て も ア ン テ ナ か ら radiation さ れ た electromagnetic エ ネ ル ギ ー の most は ガ ラ ス と internal surface を 伝 move す る こ と が theory に Ming ら か に な っ た. <s:1> ため ため, ガラスが large-caliber になって the <s:1> influence of the <s:1> at the になって end is ignored で な な な な. こ れ を 軽 minus す る methods を つ か 検 for し, そ の have sharper sex を Ming ら か に し た. (3) be car に nearly い モ デ ル を with い た large-scale computing を line い bodywork や が ground radiation directivity に and え る effect on を several numerical に resolution し た

项目成果

損失材料を用いた車載用オンガラスアンテナの特性改善

使用有损材料改善汽车玻璃天线的特性

• 发表时间: 2022
• 作者: Etou Hiromu;Shingo Yoshizawa;倉又洋人，八木秀樹;高田睦貴，伊藤真一，中谷文哉，出口博之，辻 幹男;前川拓海，茂呂征一郎;越田 俊介;新田隆一，宇野亨，有馬卓司．加賀谷修，新井圭祐
• 通讯作者: 新田隆一，宇野亨，有馬卓司．加賀谷修，新井圭祐

平面境界付近の電磁界問題

平面边界附近的电磁场问题

• 发表时间: 2021
• 期刊: 電子情報通信学会論文誌B
• 作者: 宇野 亨

オンガラスアンテナ上の雨滴による指向性への影響評価

雨滴对玻璃天线方向性影响的评估

• 发表时间: 2023
• 作者: Yutao Liu;Toru Nishiyama;Shigeru Tomisato;and Kazuhiro Uehara;Shunsuke Koshita;菊池 嵩郁，有馬 卓司，宇野 亨，加賀谷 修，新井 圭祐
• 通讯作者: 菊池 嵩郁，有馬 卓司，宇野 亨，加賀谷 修，新井 圭祐

Evaluation of the effect of raindrops on the on-glass antenna

雨滴对玻璃天线影响的评估

• DOI: 10.1587/comex.2021xbl0188
• 发表时间: 2022
• 期刊: IEICE Communications Express
• 影响因子: 0.3
• 作者: Osamu Kagaya;Takafumi Kikuchi;Keiseke Arai;Takuji Arima and Toru Uno
• 通讯作者: Takuji Arima and Toru Uno

車載用オンガグラスアンテナにおける雨の影響

雨水对汽车远加玻璃天线的影响

• 发表时间: 2022
• 作者: 西山徹;平川拓志;中家翔;冨里繁;田野哲;上原一浩;菊池嵩郁，有馬卓司，宇野亨，加賀谷修，新井圭祐
• 通讯作者: 菊池嵩郁，有馬卓司，宇野亨，加賀谷修，新井圭祐