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Development of Circular Polarized Antenna To Support High Speed Distributed Antenna System In Sub-6GHz band.

开发圆极化天线以支持 Sub-6GHz 频段的高速分布式天线系统。

基本信息

批准号：
22K14261
负责人：
GUAN ChaiEu
金额：
$ 2.91万
依托单位：
Nagasaki University
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 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究はサブ6 GHz帯（3.7 GHz /4.5 GHz帯）で広帯域な偏波切り替えを可能にする平面型円偏波用アンテナの開発を目的としている．ダイポールアンテナ（dipole antenna, 以下DPAと記す）は広帯域な周波数特性を持ち、二つの半波長DPAを直交配置し、給電位相差を90度とすることにより円偏波を発生させることができる。通常、上記のクロスダイポールアンテナ（crossed dipole antenna, 以下CDPAと記す）では、90度位相差をつけるために2点給電式を採用し、移相器や円偏波変換器などが必要になる。本研究は、二つのDPAの間に波長が4分の１のリング線路を装荷し、1点給電式のCDPAを考案した。初年度の研究進捗を以下に示す．1．アンテナの形状と軸比の周波数特性の関係： DPAは複数のセグメントで構成されており、第1セグメントと第2セグメントの電気長は、それぞれ3.7 ＧＨzと4.5 GHzにおいて約4分の1の波長に設定されている。第1及び第2セグメントが放射部であるため、セグメントの長さを調整することで、CDPAの軸比の周波数範囲を拡大することができる。2．アンテナの利得の向上：CDPAの指向性は、ダイポール素子を含む面（ダイポール面）に対し上下方向に放射する双方向放射型指向性である。指向性を単方向にするためにダイポール面から4分の１波長の距離に反射板を設ける。本設計では1点給電式CDPAの背面に円筒形キャビティを設置する。誘電体の外径とキャビティの高さを調整することで、ダイポール面からキャビティまでの距離を4分の1波長よりも短くすることが可能であり、CDPAの放射が単一指向性となる。シミュレーションおよび試作品の実験により、本設計法でCDPAが良好な軸比特性が得られることを確認した。

This study aims to explore the possibility of a planar polarization spectrum in the 6 GHz band (3.7 GHz /4.5 GHz band). The frequency spectrum of the dipole antenna is different from that of the half-wavelength DPA, and the potential difference is 90 degrees. Usually, the above mentioned crossed dipole antenna (CDPA) is used for the phase difference of 90 degrees, phase shifter and polarization converter. In this study, the wavelength of DPA is 4 minutes and the wavelength of CDPA is 1 minute. The research progress in the first year is as follows: 1. Relationship between the shape of the antenna and the frequency characteristics of the axial ratio: The composition of the DPA complex is different from that of the first phase to that of the second phase, and the wavelength is about 4 minutes and 1 minute. The first and second sections of the CDPA are designed to adjust the length of the radiation section and the frequency range of the CDPA axis ratio. 2. The upward direction of radiation: the directivity of CDPA is opposite to that of the two-way radiation type in the vertical direction. Directivity is a reflection of a plane at a distance of 4 minutes and 1 wavelength. This design is a one-point power-supply CDPA with a cylindrical shape on the back. The outer diameter of the inductor is adjusted to the height of the inductor. The distance of the inductor is 4 minutes and the wavelength is 1 minute. The directivity of the inductor is 1 degree. The design method of CDPA is confirmed to have good axial ratio characteristics.