An establishment of a fast measurement method for wide-coverage radiation performance of terahertz band antennas using a sparse near-field distribution

稀疏近场分布太赫兹频段天线广覆盖辐射性能快速测量方法的建立

• 批准号: 22K14256
• 负责人: 杉本 義喜
• 金额: $ 2万
• 依托单位: Nagoya Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K14256/
• 关键词: アンテナ測定; 近傍界測定; テラヘルツ波アンテナ; 高速測定

IoTが社会に浸透するのに伴い，膨大な数の電子機器が無線通信によってネットワークに接続するようになった．今後ますます無線技術の利用加速が確実であり，必然的にアンテナの製造数増大が推測できる．無線通信の基板となる質の良いアンテナを設計するためには，アンテナごとの性質に適した測定技術の獲得が不可欠である．近年では無線周波数利用の巨大な需要に押されて，従来の移動体通信で用いられてきたマイクロ波帯よりも周波数の高いミリ波・テラヘルツ波帯の開拓が強く推進されている．テラヘルツ波帯の電波はマイクロ波帯の電波と比較して電波の伝搬距離に対する減衰が大きいため，放射ビームを鋭く絞ってアンテナの利得を高くし，鋭いビームを空間的にスキャンして無線端末を追尾することが一般的とされている．このことから，テラヘルツ帯においては高利得かつ主ビーム方向がか斜め方向のアンテナを高速かつ効率的に測定する技術を確立することが課題となる．本研究は疎なアンテナ近傍界振幅を用いて密なアンテナ近傍界の振幅と位相それぞれを独立な補間アプローチによって推定する，高速な平面状近傍界測定によるアンテナ放射特性の推定手法の確立を目的とする．提案手法では平面状に取得した疎な振幅分布からバイリニア補間によって密な振幅分布を取得し，数値的に作成した密な振幅分布を用いて，反復処理に基づく位相推定手法を導入して密な位相分布を推定する．令和4年度は，提案手法の理論構築とシミュレータ作成，および特性限界の明確化に取り組んだ．疎な電磁界振幅を用いたアンテナ放射性能解析シミュレータを実装し，この自作シミュレータに対して電磁界シミュレータから取得した，ビーム方向がアンテナ正面，および斜め方向の高利得アンテナの近傍電磁界データを仮想の測定値として入力することで提案手法の有効性を確認した．

IoT が social に soak す る の に companion い, expands な number の が wireless electronic machine に よ っ て ネ ッ ト ワ ー ク に meet 続 す る よ う に な っ た. In the future, the utilization of ますます wireless technology <e:1> will accelerate が to confirm であ る, and it is inevitable that the number of にア <e:1> テナ will increase が and it is estimated that で る る る. Wireless communication の substrate と な る good quality の い ア ン テ ナ を design す る た め に は, ア ン テ ナ ご と の nature に optimum し た determination skills の が do not owe their で あ る. Recent で は wireless cycle for using の な need huge に detain さ れ て, 従 to の mobile communication で with い ら れ て き た マ イ ク ロ wave 帯 よ り も cycle for high の い ミ リ bo テ ラ ヘ ル ツ wave 帯 の strong pioneering が く propulsion さ れ て い る. テ ラ ヘ ル ツ wave 帯 の waves は マ イ ク ロ wave 帯 の waves と compare し て waves の 伝 moving distance に す seaborne る damping が big き い た め, radiation ビ ー ム を sharp く ground っ て ア ン テ ナ の gains high を く し, sharp い ビ ー ム を space に ス キ ャ ン し て wireless end を rear-ended す る こ と が general と さ れ て い る. こ の こ と か ら, テ ラ ヘ ル ツ 帯 に お い て は high benefits か つ main ビ ー ム direction が か oblique direction め の ア ン テ ナ を high-speed か つ に the working rate determination す る technology を establish す る こ と が subject と な る. This study は 疎 な ア ン テ ナ nearly alongside world amplitude を with い て dense な ア ン テ ナ nearly alongside world と の amplitude phase そ れ ぞ れ を independent な curation ア プ ロ ー チ に よ っ て presumption す る, high-speed な planar near alongside boundary determination に よ る ア ン テ ナ emission characteristic の constructive technique の establish を purpose と す る. Proposal gimmick で は planar に obtain し た 疎 な amplitude distribution か ら バ イ リ ニ ア curation に よ っ て を し, dense な amplitude distribution of the numerical に made し た dense な を amplitude distribution with い て, repeatedly 処 Richard に base づ presumption く phase technique を import し て dense な phase distribution を presumption す る. In the 4th year of the Reiwa era, とシ, the theoretical construction of the proposal method, とシ, ュレ, タ, was completed, および, characteristic bounds, <s:1>, were clarified, に, and a set of んだ was taken. 疎 な electromagnetic field amplitude を with い た ア ン テ ナ radioactive can parse シ ミ ュ レ ー タ を be し, こ の made シ ミ ュ レ ー タ に し seaborne て electromagnetic field シ ミ ュ レ ー タ か ら obtain し た, ビ ー ム direction が ア ン テ ナ positive, お よ び oblique direction め の high benefits ア ン テ ナ の nearly alongside electromagnetic field デ ー タ を 仮 think の on determination of numerical と し て す into force る こ と で proposal gimmick の have sharper sex を confirm し た.