平面アンテナの放射特性測定システムの自動化に関する研究

平面天线辐射特性测量系统自动化研究

• 批准号: 25918008
• 负责人: 齊藤 作義
• 金额: $ 0.26万
• 依托单位: Saitama University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-25918008/
• 关键词: 平面アンテナ; 放射指向性; 自動測定

【目的】本研究者が携わっている埼玉大学工学部電気電子システム工学科における学生実験のうち、電磁波工学に関する実験においては、マイクロストリップアンテナ(以後MSA)を主とした平面アンテナに関する実験が行われている。本研究では、学生実験における平面アンテナの放射特性の測定について、PCを用いた測定システムの自動化を構築し、学生実験のより一層の充実を図ることを目的として実施した。【方法】本研究では、被測定アンテナを回転させるターンテーブル等を新規に導入し、PCからのデジタル出力で制御する。また、同時にアンテナ受信レベルの取得については、既存の高周波パワーメータをPCからGPIBを用いて制御する。これにより、アンテナ放射方向角度と受信レベルを同時に自動測定可能とするシステムを構築する。自動測定を可能とすることにより、MSAをはじめとした種々の放射特性を有するアンテナの測定が短時間で効率的に行えるようになり、より多様な特性を有するアンテナの測定を可能とすることができる。これらの新しいシステムのコントロールは、グラフィカルなプログラミング環境である、LabVIEWを用いて行う。LabVIEWについては、本研究者が所属する総合技術支援センターにおいては、ライセンス導入が実現されており、センター所属職員であれば無料で使用できるようになっている。【成果】ターンテーブルの構築は、角度制御が容易なステッピングモータにより構成されたオリエンタルモーター(株)のDGIIシリーズを用いることとした。このシリーズはステッピングモータとギヤ部が一体化されており、且つ、出力テーブルが中空構造となっているため、中心部にロータリージョイントを用いることにより無限回転での測定も可能とすることができる。また、ステッピングモータの制御には日本ナショナルインスツルメンツ(NI)社のDAQデバイスUSB6009を用いてパルス出力を行い、回転停止直前には慣性の影響を低減するため、自動で速度が遅くなるようにプログラムした。従来のテキストベースのプログラミングに比べ、視覚的なプログラミングであるため理解もしやすいLabVIEWを用いたこととも併せて、今回構成した新しいアンテナ放射特性測定システムが電磁波工学のみならず、今後の学生の制御システムに対するモチベーションの向上へも寄与することが期待される。

【 objective 】 the researchers が with わ っ て い る saitama university division 気 electrons シ ス テ ム work discipline に お け る students be 験 の う ち, electromagnetic engineering に masato す る be 験 に お い て は, マ イ ク ロ ス ト リ ッ プ ア ン テ ナ (MSA) later を main と し た plane ア ン テ ナ に masato す る be 験 が line わ れ て い る. This study で は, students be 験 に お け る plane ア ン テ ナ の emission characteristic の determination に つ い て, PC を い た determination シ ス テ ム の automation を build し, students be 験 の よ り layer の charge be を 図 る こ と を purpose と し て be applied し た. 【 method 】 this study で は, were determined ア ン テ ナ を back planning さ せ る タ ー ン テ ー ブ ル を such as new rules に import し, PC か ら の デ ジ タ ル output で suppression す る. ま た, at the same time に ア ン テ ナ trusted レ ベ ル の obtain に つ い て は, existing の high frequency パ ワ ー メ ー タ を PC か ら GPIB を with い て suppression す る. こ れ に よ り, ア ン テ ナ radiation direction Angle と trusted レ ベ ル を に automatic measurement at the same time may と す る シ ス テ ム を build す る. Automatic determination of を may と す る こ と に よ り, MSA を は じ め と し た kind 々 の emission characteristic を have す る ア ン テ ナ の determination が で short time working rate of line に え る よ う に な り, よ り others more な features を have す る ア ン テ ナ の determination を may と す る こ と が で き る. New し こ れ ら の い シ ス テ ム の コ ン ト ロ ー ル は, グ ラ フ ィ カ ル な プ ロ グ ラ ミ ン グ environment で あ る, LabVIEW を い う て line. LabVIEW に つ い て は, the researchers が belongs す る 総 close technical support セ ン タ ー に お い て は, ラ イ セ ン ス import が be presently さ れ て お り, セ ン タ ー subordinate staff で あ れ ば anticipate で use で き る よ う に な っ て い る. 【 results 】 タ ー ン テ ー ブ ル の build は, Angle suppression が easy な ス テ ッ ピ ン グ モ ー タ に よ り constitute さ れ た オ リ エ ン タ ル モ ー タ ー (strains) の DGII シ リ ー ズ を with い る こ と と し た. こ の シ リ ー ズ は ス テ ッ ピ ン グ モ ー タ と ギ が ヤ department integration さ れ て お り, and つ, output テ ー ブ ル が hollow structure と な っ て い る た め, center に ロ ー タ リ ー ジ ョ イ ン ト を with い る こ と に よ り infinite back planning で の determination も may と す る こ と が で き る. ま た, ス テ ッ ピ ン グ モ ー タ の suppression に は Japan ナ シ ョ ナ ル イ ン ス ツ ル メ ン ツ (NI) club の DAQ デ バ イ ス USB6009 を with い て パ ル ス output line を い, back to the planning stop ahead に の は inertia influence を low cut す る た め speed, automatic で が 遅 く な る よ う に プ ロ グ ラ ム し た. 従 to の テ キ ス ト ベ ー ス の プ ロ グ ラ ミ ン グ に than べ, regard 覚 な プ ロ グ ラ ミ ン グ で あ る た め understand も し や す い LabVIEW を with い た こ と と も and せ て, today back to constitute し た new し い ア ン テ ナ radiation measuring シ ス テ ム が electromagnetic engineering の み な ら ず, future の students の suppression シ ス テ ム に す seaborne る モ チ ベ ー シ Youdaoplaceholder0 する へ へ to する する とが とが expect される.

项目成果

学生実験におけるアンテナ放射指向性測定について

关于学生实验中天线辐射方向性测量

• 发表时间: 2014
• 期刊: 平成25年度実験・実習技術研究会inイーハトーブいわて 報告集
• 作者: Tomoyuki Araya;Kazuo Kasahara;Shingo Nishikawa;Hideharu Kimura;Takashi Sone;Hideo Nagae;Yoshio Ikehata;Isamu Nagano;Masaki Fujimura;屋良 朝康;上杉一秀;屋良 朝康;一条 洋和;稲守 栄;稲守 栄;齊藤 作義
• 通讯作者: 齊藤 作義